احتمالا با تاثیر واکسن ها در درمان بیماری هایی غیر از آنچه اختصاصا برای آن ساخته شده اند آشنا باشید، در این یادداشت به بررسی مطالعاتی که با هدف ارزیابی کارایی واکسن سل یا BCG در درمان دیابت نوع 1، بیماری آلزایمر و مولتیپل اسکلروزیس (MS) در حال انجام است، خواهیم پرداخت.
واکسن BCG حاوی باکتری زنده‌ی ضعیف شده‌ی مایکوباکتریوم بوویس از خانواده باکتری عامل بیماری سل، مایکوباکتریوم توبرکلوزیس است. این واکسن از حدود 100 سال پیش در تمام کشورهای شرقی به کودکان تزریق می شود.
تقریباً به محض معرفی BCG در دهه 1920، محققان متوجه کاهش مرگ نوزادان در مناطق تزریق واکسن شدند. مطالعات بعدی نشان داد که این واکسن می تواند از بدن در مواجهه با انواعی دیگر از عفونت ها نیز محافظت کند. اخیراً، طبق گزارشی در ژورنال Cell، تزریق یک دوز از این واکسن، خطر ابتلا به عفونت های تنفسی را در افراد مسن در مقایسه با کسانی که دارونما دریافت کرده اند به طور معنی دار کاهش می دهد. به نظر می رسد BCG در برخی شرایط ایمنی بدن را تقویت می کند، اما از طرفی ممکن است سیستم ایمنی بیش از حد فعال شده را نیز آرام کند. این اثر تسکین دهنده باعث شد تا محققان نگاهی به BCG برای بیماری‌های خودایمن و التهابی، از جمله اگزما، آسم، آلرژی و ام اس بیندازند.
• BCG و تنظیم گلوکز خون
دکتر فاوستمن از بخش ایمونولوژی دانشکده ی پزشکی هاروارد، در حال آزمایش BCG به عنوان درمانی برای افراد مبتلا به دیابت نوع 1 است. در این بیماری، سلولهای T سیستم ایمنی، به سلولهای بتای لوزالمعده حمله کرده و آن ها را از بین می برد و بدن توانایی ساخت انسولین مورد نیاز برای کنترل سطح قند خون را ندارد. بنابراین، مبتلایان باید مرتباً گلوکز خون خود را کنترل کرده و انسولین تزریق کنند تا سطح گلوکز در محدوده ی نرمال باشد. سطح بسیار زیاد یا بسیار پایین گلوکز می تواند باعث کما یا مرگ شود. هم چنین، نوسانات شدید گلوکز منجر به آسیب رگ های خونی همراه با مشکلات کلیوی ، قلبی و بینایی می شود.
در اواخر دهه 1990 و اوایل 2000، تیم فاوستمن دریافتند که مولکولی به نام TNF -α، توسط برخی سلولهای ایمنی ساخته می شود و می تواند به صورت انتخابی سلولهای T حمله کننده به سلولهای بتا را از بین ببرد. همچنین، TNF -α می تواند با عفونت های باکتریایی مبارزه کرده و به بدن در تولید سلول های T تنظیم کننده(T-regs) کمک کند. این سلول ها به عنوان داور برای جلوگیری از آسیب جانبی در هنگام پاسخ های ایمنی عمل می کنند. به دلایلی نامشخص، در افراد مبتلا به دیابت نوع 1، سلول های T-regs بسیار کم یا معیوب هستند. فاوستمن و دیگران دریافتند كه TNF -α باعث افزایش تعداد و فعالیت T-reg در موش ها و سلول های انسانی می شود. اما استفاده‌ی مستقیم TNF -αبه علت هزینه بسیار زیاد و سخت بودن استخراج قابل قبول نیست. بنابراین تیم فاوستمن به دنبال روشی برای تحریک خود به خودی سلولهای ایمنی برای تولید TNF آلفا بودند که به BCG برخوردند.
از طرفی، گروه تحقیقاتی دیگر به سرپرستی باجیرات سینگ ایمونولوژیست دانشگاه آلبرتا در دهه 1990 دریافتند که BCG و یک ماده محرک ایمنی مرتبط با آن به نام complete Freund’s adjuvant (CFA) می تواند از ابتلا به دیابت نوع 1 در موش‌های مستعد ابتلا به این بیماری جلوگیری کند. به علاوه، CFA که از مایکوباکتریوم توبرکلوزیس مرده ساخته می شود، از سلول های پیوند شده به لوزالمعده‌ی موش‌های دیابتی در برابر تخریب توسط سیستم ایمنی محافظت می کند.
 تیم فاوستمن نیز نتایج مشابهی یافتند و در موش های دیابتی بعد از دریافت CFA انسولین تولید شده و لوزالمعده آنها بهبود یافت. اما، این یافته ها در موش به دست آمد.
حداقل دوازده سویه از ارگانیسم BCG وجود دارد که برای واکسن استفاده می شود و سویه های مختلف تأثیرات متفاوتی بر سیستم ایمنی بدن دارند. تیم فاوستمن چندین سویه را برای یافتن یکی از مواردی که می تواند TNF -α را تحریک کند و تعادل بین سلول‌های T خود ایمنی و T-regs را در نمونه‌های گلبول‌های سفید خون مبتلایان دیابت نوع 1 تغییر دهد، بررسی کردند.
در یک مطالعه کوچک، 9 بیمار مبتلا به دیابت نوع 1 (خط قرمز) دو ترزیق BCG دریافت کردند. سه سال بعد، هموگلوبین A1c در این 9 نفر کاهش یافت. سطح HbA1c در مقایسه با بیمارانی که درمان نشده بودند (خط تیره) یا دارونما (خط سیاه) برای چندین سال پایین باقی مانده بود (نمودار مقابل). در طول آزمایش، همه بیماران به مصرف انسولین ادامه دادند.
سلول‌های T-regs بیماران همانطور که انتظار می رفت فعال تر بودند؛ اما، سطح انسولین طبیعی افزایش پیدا نکرد، که نشان می دهد عامل دیگری نیز در کنترل قند خون مؤثر است. مشاهدات نشان دهنده‌ی وجود بقایای حاصل از تجزیه یا متابولیت های تولید شده ناشی از مصرف گلوکز توسط سلول‌ها در خون بیماران است. این متابولیت‌ها پس از دریافت BCG به میزان بیشتری در خون یافت شدند. گروه فاوستمن همچنین دریافتند که قبل از درمان با BCG، میزان متابولیت‌های بیماران در مقایسه با افراد سالم کمتر است. 100 بیمار دیگر نیز در این مطالعه بررسی شدند. با بررسی دقیق تر، این تیم دریافت که گلبول‌های سفید خون (به ویژه مونوسیت ها) نسبت به افراد مبتلا به دیابت نوع 1، گلوکز کمتری از سلول های مشابه در افراد سالم مصرف می کنند. قرار دادن مونوسیت‌های بیماران در معرض BCG در آزمایشگاه، این نقص در متابولیسم گلوکز را اصلاح کرد.
در مطالعه‌ای مشابه، محققان به گروه جدیدی از بیماران سه نوبت BCG در سال تزریق و مشاهده کردند که ژن های مربوط به تجزیه گلوکز در سلول های T و مونوسیت های آن ها نسبت به قبل فعال ترند.
به گفته ی فاوستمن BCG این نقایص اساسی را در بیماران دیابتی، هم در سیستم ایمنی بدن و هم در متابولیسم به حالت طبیعی اصلاح می کند و به نظر می رسد، BCG راهی جدید برای کاهش گلوکز خون به بیماران است.تیم فاوستمن در حال حاضر از گلوکز رادیواکتیو در اسکن PET برای نقشه برداری از محل گلوکز، پس از واکسیناسیون BCG استفاده می کند. تاکنون، آنها افزایش جذب گلوکز را در محل مونوسیت ها و سایر سلول های ایمنی بدن مانند طحال، مغز استخوان و آئورت مشاهده کرده اند. پس از دو سال، کبد گلوکز بیشتری جذب می کند، که نشان می دهد ممکن است در تأثیر BCG در سطح گلوکز خون نقش داشته باشد.
• تأثیر BCG بر بیماری ام اس
طی همکاری‌های فاوستمن با استیون آرنولد، عصب شناس دانشگاه هاروارد، برای آزمایش BCG در بیماران مبتلا به آلزایمر مشاهده شد که تجزیه گلوکز در مغز افراد مبتلا به این بیماری کمتر از حد طبیعی است. این امکان وجود دارد که BCG متابولیسم گلوکز را مجدداً راه اندازی کند.
در سال 2019، یک تیم تحقیقاتی در PLOS ONE گزارش داد که در میان افرادی که حدود یک دهه قبل برای سرطان مثانه تحت درمان با BCG قرار گرفته بودند، 2.4 درصد به آلزایمر مبتلا شدند؛ در حالی که 8.9 درصد از کسانی که BCG دریافت نکرده بودند، به این بیماری مبتلا نبودند. در مطالعه آرنولد از 30 بیمار مبتلا به آلزایمر خفیف دو تزریق BCG یا دارونما را با فاصله چهار هفته دریافت می کنند. توانایی های شناختی بیماران و نشانگرهای زیستی بیماری در خون و مایع مغزی نخاعی طی سه ماه اندازه گیری خواهد شد.
متخصصان مغز و اعصاب از دانشگاه ساپینزا رم، از اواخر دهه 1990 به دنبال BCG به عنوان یك درمان بیماری ام اس بودند. در یک مطالعه آزمایشی روی 12 نفر مبتلا به MS، آن ها دریافتند که BCG احتمال گسترش بیماری به مناطق جدید و آسیب سلول عصبی در مغز را کاهش می دهد (نمودارمقابل).
در ادامه بررسی ها درمورد افرادی انجام شد که هنوز به MS مبتلا نشده بودند، اما یک قسمت از علائم MS مانند از دست دادن بینایی یا ضعف عضلانی را تجربه کرده بودند. سی و سه نفر از این داوطلبان یک دوز BCG و 40 نفر دارونما دریافت کردند. بعد از پنج سال در افرادی که واکسن تزریق کرده بودند در مقایسه با افرادی که دارونما دریافت کرده بودند، این درمان با کاهش گسترش آسیب مغزی، جلوگیری از بدتر شدن یا شعله ور شدن بیماری تأثیر قابل توجهی داشت. در پایان مطالعه، 70 درصد از افراد گروه دارونما و 42 درصد از گروه واکسینه شده، از نظر بالینی به MS مبتلا شده بودند. آن‌ها دریافتند که اختلالی در تکثیر T-regsدر بیماران مبتلا به MS وجود دارد. در مطالعات انجام شده روی موش هایی با علائم شبه MS، BCG تعداد T-reg را افزایش می دهد. این گروه همچنین در حال بررسی T-regs بعد از یک تزریق BCG در داوطلبان سالم است و مطالعات همچنان ادامه دارد.
بیماری های خود ایمن از شایع ترین بیماری‌های عصر حاضر می باشد. دیابت تیپ 1 اغلب از سنین کودکی آغاز شده و بیماران وابسته به انسولین هستند. بنابراین دسترسی به روش های درمانی پایدارتر در این بیماران چالشی مهم و حیاتی است. شیوع بیماری ام اس نیز در دنیا در حال افزایش است و اغلب سنین 20 تا 40 سال را درگیر می کند و تا به حال درمان قطعی برای آن گزارش نشده است. به همین علت، یافتن روش‌هایی با کارایی بالا و مؤثر، می تواند نگرش‌های جدیدی را در درمان این بیماری‌ها و بهبود کیفیت زندگی مبتلایان به وجود آورد.
BCG: Bacillus Calmette-Guérin
MS: Multiple Sclerosis
منبع
https://www.sciencenews.org/article/bcg-tb-vaccine-diseases-diabetes-multiple-sclerosis
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/joim.12395