مقالهای که اخیراً در نشریه mBio، یکی از مجلات انجمن میکروبشناسی آمریکا منتشر شده، به تحقیقی در مورد یک ویروس مهندسیشده پرداخته که ممکن است قادر به مسدود کردن عفونتهای ویروسی کرونا باشد. این تحقیق به ویژه به واکسن پیشنهادی علیه ویروس MERS (سندرم تنفسی خاورمیانه) اشاره دارد. از زمان شروع شیوع ویروس MERS در سال ۲۰۱۲، بیش از ۸۵۰ نفر جان خود را از دست دادهاند و مطالعات نشان میدهند که این ویروس نرخ مرگومیر بیش از ۳۰ درصد دارد.
در این تحقیق جدید، محققان پیشنهاد میدهند که رویکرد استفاده شده برای واکسن MERS ممکن است در برابر SARS-CoV-2 نیز مؤثر باشد. روش تحویل این واکسن از یک ویروس RNA به نام ویروس پاراینفلوانزا ۵ (PIV5) استفاده میکند که گفته میشود باعث بیماری “سرفه کانال” در سگها میشود، اما به نظر نمیرسد که برای انسانها مضر باشد. محققان یک ژن اضافی به این ویروس اضافه کردهاند تا سلولهای آلوده به تولید پروتئین S (یا همان گلیکوپروتئین اسپایک) که در عفونتهای MERS نقش دارد، بپردازند.
دکتر پل مککری، متخصص ریه اطفال و کارشناس ویروس کرونا از دانشگاه آیووا در آیوا سیتی که سرپرستی این تحقیق را به همراه دکتر بایائو هی، ویروسشناس از دانشگاه جورجیا در آتن بر عهده داشت، گفت: “ما میدانیم که انسانها به ویروس PIV5 آلوده شدهاند، اما به نظر میرسد که این ویروس در انسانها بیضرر باشد.” او افزود: “PIV5 به نظر نمیرسد که اثر سیتوپاتیک ایجاد کند.”
از آنجایی که ویروس MERS نمیتواند در موشها تکثیر شود، برای آزمایش واکسن، مککری یک مدل موشی توسعه داده که عفونتهای انسانی را شبیهسازی کند. این موشها به طور ژنتیکی مهندسی شده بودند تا پروتئین DPP4 را که ویروس MERS از آن برای وارد شدن به سلولهای انسانی استفاده میکند، تولید کنند.
آزمایشات آزمایشگاهی نشان داد که یک دوز از این واکسن که به صورت داخلبینی (از طریق بینی) به موشها داده شد، به طور مؤثر باعث شد که سلولهای آلوده پروتئین S تولید کنند و به این ترتیب پاسخهای ایمنی علیه این پروتئین در میزبان حیوانی فعال شد.
چهار هفته پس از دریافت واکسن، موشها در معرض سویهای از ویروس MERS قرار گرفتند که به طور خاص برای موشها تکامل یافته و قادر به ایجاد عفونت کشنده بود. ویروس MERS همچنین به گروههایی از موشها که واکسن دیگری از PIV5 دریافت کرده بودند، داده شد، واکسنی که فاقد ژن پروتئین S بود، یا به موشهایی که واکسن عضلانی با ویروس MERS غیرفعال شده دریافت کرده بودند.
تمام موشهایی که با ویروس مهندسیشده PIV5 واکسینه شده بودند، از عفونت ویروس MERS جان سالم به در بردند. در مقابل، تمام موشهایی که با PIV5 فاقد ژن S واکسینه شده بودند، از عفونت جان خود را از دست دادند. واکسن عضلانی با ویروس MERS غیرفعال تنها ۲۵ درصد از موشها را از عفونت کشنده محافظت کرد. موشهایی که ویروس MERS غیرفعال شده دریافت کرده بودند، سطح غیرعادی از ائوزینوفیلها (سلولهای سفید خون که نشاندهنده عفونت یا التهاب هستند) را از خود نشان دادند. این ارتباط نگرانیهایی درباره ایمنی ویروس MERS غیرفعالشده به عنوان یک واکسن احتمالی ایجاد کرده است.
این تحقیق نشان میدهد که یک واکسن داخلبینی مبتنی بر PIV5 در موشها در برابر ویروس MERS مؤثر است و باید پتانسیل آن برای مقابله با سایر ویروسهای کرونا، از جمله SARS-CoV-2، مورد بررسی قرار گیرد.
مککری در این باره گفت: “ما به شدت به استفاده از ویروسها به عنوان حاملهای ژنی علاقهمند هستیم.” او که همچنین در حال بررسی استراتژیهای مشابه به عنوان روشی برای درمان فیبروز کیستیک بوده است، افزود: “حال، مانند همکاران خود در سراسر جهان، ما تمرکز تحقیقاتی خود را بر روی SARS-CoV-2 قرار دادهایم، با استفاده از مدلهای موشی از عفونت و آزمایش واکسنها.”
دکتر مککری ادامه داد که پیدا کردن یک واکسن مؤثر در برابر ویروس کرونا که باعث COVID-19 میشود، یک رقابت زمانی است. “صد درصد جمعیت قرار نیست اولین بار در معرض ویروس قرار بگیرند، بنابراین وقتی دوباره ویروس به وجود آید، افراد بیشتری برای آلوده شدن وجود خواهند داشت.” او افزود: “ما هنوز نمیدانیم که آیا افراد از عفونت SARS-CoV-2 ایمنی دائمی پیدا میکنند یا خیر، بنابراین مهم است که به روشهایی برای محافظت از جمعیت فکر کنیم.”
:References
Li, K., Li, Z., Wohlford-Lenane, C., Meyerholz, D. K., Channappanavar, R., An, D., Perlman, S., McCray, P. B., & He, B. (2020). Single-dose, intranasal immunization with recombinant parainfluenza virus 5 expressing Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus (MERS-CoV) spike protein protects mice from fatal MERS-CoV infection. mBio, 11(۲). https://doi.org/10.1128/mBio.00554-20