تظهر لقاحات الجسيمات النانوية الجديدة نتائج واعدة ضد العديد من الفيروسات الخيطية القاتلة

تظهر لقاحات الجسيمات النانوية الجديدة نتائج واعدة ضد العديد من الفيروسات الخيطية القاتلة

تحصل الفيروسات الخيطية على اسمها من الكلمة اللاتينية "filum"، والتي تعني "الخيط"، في إشارة إلى شكلها الطويل الذي يشبه الخيط. تحتوي هذه العائلة من الفيروسات على بعض من أخطر مسببات الأمراض التي عرفها العلم، بما في ذلك فيروسات الإيبولا والسودان وبونديبوغيو وماربورغ. أحد الأسباب التي تجعل هذه الفيروسات لا تزال مميتة للغاية هو عدم استقرار البروتينات السطحية، مما يجعل من الصعب على أجهزتنا المناعية التعرف عليها ويصعب على الباحثين مكافحتها بالعلاجات أو اللقاحات.

حسنا، أالتواصل مع الطبيعةتصف الدراسة التي أجراها علماء سكريبس للأبحاث، والتي نُشرت في 12 ديسمبر 2025 (مقالة منشورة حاليًا)، مرشحي اللقاحات الجديدة المصممة للحماية من سلالات متعددة من الفيروس الخيطي. تعرض هذه اللقاحات البروتينات السطحية للفيروس الخيطي على جزيئات البروتين النانوية ذاتية التجميع (SApNPs)، مما يساعد الجهاز المناعي على التعرف على الفيروس والاستجابة له بشكل أفضل. في دراسات الفئران، أثارت الجسيمات النانوية استجابات قوية من الأجسام المضادة للعديد من الفيروسات الخيطية، مما يظهر طريقًا واعدًا لحماية أوسع وأكثر فعالية لهذه العائلة الخطيرة من الفيروسات.

تتطلب الفيروسات الخيطية حلولاً أفضل – فقد كانت حالات تفشي المرض مدمرة وأدت إلى معدلات وفيات مرتفعة للغاية. على مدى العقد الماضي، قمت بتطبيق خلفيتي الفيزيائية لإتقان تصميم البروتين. هدفي هو تطوير مخطط تصميم عالمي لكل عائلة فيروسات رئيسية، بحيث يكون لدينا بالفعل استراتيجية جاهزة للاستخدام عند حدوث تفشي جديد.

جيانغ تشو، مؤلف كبير، أستاذ في قسم البيولوجيا الهيكلية والحاسوبية التكاملية، أبحاث سكريبس

تركز جهود تشو للجيل القادم من اللقاحات على البروتينات السكرية السطحية الفيروسية - البروتينات التي تستخدمها الفيروسات لدخول الخلايا والتي يجب أن يستهدفها الجهاز المناعي للحماية. يستخدم فريقه نهجًا يسمى "التصميم العقلاني القائم على البنية" الذي يفحص هذه البروتينات السكرية بتفاصيل دقيقة، ويبني نسخًا مستقرة وجيدة التكوين وينقلها على كرات بروتينية على شكل فيروس - SAPNPs - التي تؤدي بشكل موثوق إلى استجابات مناعية قوية.

وقد قام الفريق بالفعل بتطبيق منصة اللقاح هذه على فيروسات مثل فيروس نقص المناعة البشرية -1، والتهاب الكبد الوبائي سي، والفيروس المخلوي التنفسي، وفيروس نقص المناعة البشرية (hMPV)، والأنفلونزا. كانت الفيروسات الخيطية هي التحدي الكبير التالي.

يمكن للفيروسات الخيطية مثل فيروس الإيبولا (EBOV) وفيروس ماربورغ (MARV) أن تسبب الحمى النزفية الفيروسية بمعدل وفيات يصل إلى 90٪. خلال وباء الإيبولا 2013-2016 في غرب أفريقيا، توفي أكثر من 11000 شخص وأصيب أكثر من 28000 آخرين. على الرغم من الموافقة على لقاحين ضد الإيبولا، إلا أنه لا يوجد لقاح يوفر حماية شاملة ضد عائلة الفيروس الخيطي بأكملها.

ويرجع ذلك جزئيًا إلى البروتينات السكرية السطحية للفيروس الخيطي. هذه البروتينات غير مستقرة بطبيعتها، ومناطقها الضعيفة - الحواتم - مخفية تحت طبقة سميكة من الجليكانات، وتشكل "عباءة الاختفاء" الجزيئية. في حالة ما قبل الاندماج (قبل دخول الفيروس إلى الخلية)، تجعل هذه الحماية من الصعب على الخلايا المناعية التعرف على الفيروس. بمجرد اندماج الفيروس مع الخلية، يطوي البروتين السكري مرة أخرى إلى شكل ما بعد الاندماج، مما يزيد من تعقيد الدفاع المناعي.

وفي عام 2021، تناول فريق تشو هذه المشكلة في دراسة نُشرت فيالتواصل مع الطبيعةحيث قاموا برسم خريطة لبنية بروتين سكري الإيبولا بالتفصيل ووضعوا استراتيجية لتحقيق الاستقرار فيه. ومن خلال إزالة الأجزاء الغنية بالميوسين، قاموا بإنشاء نسخة أنظف وأكثر سهولة من البروتين - نسخة يسهل على الجهاز المناعي التعرف عليها وقادرة على توليد استجابات أقوى وأكثر فائدة من الأجسام المضادة.

يشرح تشو قائلاً: "بعد حل مشكلة الإيبولا في عام 2021، يأخذ هذا العمل الجديد هذه النظرية إلى أبعد من ذلك ويطبقها على أنواع إضافية من الفيروسات الخيطية".

في الدراسة الجديدة، أعاد الباحثون تصميم البروتينات السكرية للفيروس الخيطي بحيث تظل ثابتة في شكلها قبل الاندماج - وهو الشكل الذي يحتاجه الجهاز المناعي للتعرف عليه وتكوين استجابة ضده. تم بعد ذلك وضع هذه البروتينات المعاد تصميمها على منصة Zhu's SAPNP، لتشكل جزيئات كروية تشبه الفيروسات ومغلفة بنسخ عديدة من المستضدات الفيروسية. وأكدت الاختبارات البيوكيميائية والبنيوية أن الجزيئات تم تجميعها بشكل صحيح وأن البروتينات ظهرت على النحو المنشود.

عند اختبارها على الفئران، أنتجت لقاحات الجسيمات النانوية استجابات مناعية قوية، بما في ذلك الأجسام المضادة التي يمكنها التعرف على العديد من الفيروسات الخيطية المختلفة وتحييدها. كشفت تغييرات إضافية في السكريات على سطح البروتين عن نقاط ضعف إضافية محفوظة، مما يشير إلى أن هذا النهج يمكن أن يدعم في نهاية المطاف لقاحًا أكثر شمولاً وربما عالميًا ضد هذه العائلة الخطيرة من الفيروسات.

بناءً على هذه النتائج، يقوم فريق تشو بتوسيع هذه الإستراتيجية القائمة على البنية والجسيمات النانوية لتشمل مسببات الأمراض الأخرى عالية الخطورة، بما في ذلك فيروس لاسا وفيروس نيباه. كما أنهم يبحثون أيضًا عن طرق جديدة لإضعاف الدرع الواقي للميوسين أو التحايل عليه لمنح الجهاز المناعي وصولاً أفضل إلى الأهداف الفيروسية الحرجة.

ويضيف تشو: "تؤثر العديد من العوامل على كيفية تعرف الجهاز المناعي على الفيروس وكيفية الاستجابة له". "إن التقاط المستضد في شكله المسبق قد يوصلك إلى 60% من الطريق إلى هناك. لكن العديد من الفيروسات - بما في ذلك فيروس نقص المناعة البشرية والفيروسات الخيطية - محاطة بدرع غليكان كثيف. إذا لم يتمكن الجهاز المناعي من رؤية هذه الحماية، فإن حتى أفضل اللقاحات تصميمًا لن يوفر حماية كاملة. والتغلب على "عباءة الاختفاء" هذه هو أحد أهدافنا الكبيرة التالية."

بالإضافة إلى تشو، مؤلفو الدراسة، "التصميم العقلاني للقاحات الفيروس الخيطي من الجيل التالي الذي يجمع بين تثبيت البروتين السكري وتصوير الجسيمات النانوية مع تعديل الغليكان"، يشمل يي-زونغ لي، ويي-نان تشانغ، وغاريت وارد، وسارة أوكلير، وكونور ديروبرتس، وأندرو وارد، وروبين ستانفيلد، ولينلينغ هي، وإيان ويلسون من سكريبس للأبحاث؛ مادي نيوبي وجويل ألين وماكس كريسبين من جامعة ساوثامبتون؛ وكيجان براز جوميز من Uvax Bio.

تم دعم الدراسة من قبل Uvax Bio، LLC والمعاهد الوطنية للصحة. تستخدم شركة Uvax Bio، وهي شركة لقاحات تابعة لشركة Scripps Research، تكنولوجيا المنصات الخاصة التي تم اختراعها في مختبر تشو لتطوير وتسويق اللقاحات الوقائية ضد الأمراض المعدية المختلفة.

مصادر: