به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، در یک بررسی اخیر منتشر شده در مجله Cell، گروهی از نویسندگان مفروضات ایمنی موجود را برای درک بهتر پدیده‌های حل نشده و بهبود طراحی واکسن، مدیریت پاسخ خود ایمنی و آسیب شناسی سیستم ایمنی مورد بررسی قرار دادند.

پیش زمینه

سیستم ایمنی که برای دفاع در برابر عوامل بیماری زا ضروری است، از اجزای ذاتی و سازگار تشکیل شده است. ایمنی ذاتی که در پروکاریوت‌ها و یوکاریوت‌ها یافت می‌شود، ساختارهای مولکولی پاتوژن خاص را تشخیص می‌دهد. ایمنی تطبیقی که در مهره‌داران تکامل یافته است، دارای لنفوسیت‌هایی با گیرنده‌های آنتی‌ژنی است که از طریق فرآیندهایی مانند نوترکیبی متغیر، تنوع، پیوند (VDJ) تولید می‌شوند و امکان شناسایی پاتوژن خاص و پاسخ ایمنی را فراهم می‌کنند. با این حال، تنوع این گیرنده‌ها، در عین مفید بودن، توانایی آن‌ها را برای تشخیص منشأ آنتی ژن محدود می‌کند، چالشی که تا حدی توسط مکانیسم‌هایی مانند سلول‌های تنظیم‌کننده T (Treg) کاهش می‌یابد. تحقیقات بیشتری برای پرداختن به سوالات حل نشده در ایمونولوژی، اصلاح نظریه‌های موجود، و توسعه مداخلات و واکسن‌های ایمونولوژیک موثرتر مورد نیاز است.

ایمنی زایی: رمزگشایی پیچیدگی فعال سازی پاسخ ایمنی

درک فعال سازی پاسخ ایمنی شامل شناسایی سیگنال‌های لازم و کافی برای پاسخ‌های ایمنی مختلف، از جمله پاسخ‌های آنتی ژن خاص، ذاتی، اولیه و حافظه است. با این حال، تنوع در این سیگنال‌ها فرآیند شناسایی را پیچیده می‌کند، به‌ویژه از آنجایی که طیف وسیع‌تری از سیگنال‌ها پاسخ‌های T helper نوع 2 (Th2) را در مقایسه با پاسخ‌های Th1 و Th17 ایجاد می‌کنند. علاوه بر این، کیفیت پاسخ‌های ایمنی می‌تواند به طور قابل توجهی بر اساس سیگنال‌های آغازگر متفاوت باشد، مانند سیگنال‌های ناشی از عفونت‌های طبیعی در مقابل واکسن‌های مختلف، حتی اگر سطوح آنتی بادی مشابه باشد. این تنوع در سیگنال‌دهی و پاسخ ایمنی، بر فرآیند تصمیم‌گیری پیچیده سیستم ایمنی تاکید می‌کند، شبیه به اینکه چگونه سیستم‌های حسی انواع مختلفی از اطلاعات را برای هدایت رفتار یکپارچه می‌کنند. سیستم ایمنی به مجموعه‌ای از سیگنال‌ها برای شروع پاسخ‌های مناسب نیاز دارد که رابطه پیچیده بین تنوع سیگنال و اثربخشی پاسخ را برجسته می‌کند.

کاوش در پیچیدگی‌های حافظه ایمنی

حافظه ایمنی، که برای ایمنی تطبیقی بسیار مهم است، شامل ذخیره اطلاعات طولانی مدت در مورد پاتوژن‌ها، تمرکز بر آنچه ذخیره می‌شود، چگونه و برای چه مدت ذخیره می‌شود. دیدگاه‌های سنتی ویژگی آنتی ژن را برجسته می‌کنند، جایی که سلول‌های حافظه جزئیات مربوط به هویت آنتی ژن و ویژگی‌های عفونت را حفظ می‌کنند. این مفهوم به یادگیری تداعی و تقویتی گسترش می یابد، جایی که سیستم ایمنی بر اساس موفقیت یا شکست پاسخ‌ها تنظیم می‌شود. تحقیقات نوظهور مکانیسم‌های حافظه غیر سنتی مانند بازسازی کروماتین و گسترش انتخابی سلول‌های کشنده طبیعی (NK) را نشان می‌دهد که نشان می‌دهد حافظه ایمنی ممکن است سیستم عصبی مرکزی را نیز درگیر کند.

مبانی برهمکنش‌های میزبان و پاتوژن

پاتوژن‌ها که توسط انتخاب طبیعی هدایت می‌شوند، استراتژی‌هایی را برای استعمار، تکثیر و انتقال در میزبان اتخاذ می‌کنند. تکثیر کننده‌های سریع مانند آنفولانزا و کروناویروس‌ها باعث عفونت‌های حاد می‌شوند، در حالی که دیگران مانند ویروس‌های هپاتیت و مایکوباکتریوم توبرکلوزیس باعث ایجاد شرایط مزمن می‌شوند. برخی، مانند ویروس هرپس سیمپلکس، وارد زمان تاخیر می‌شوند. آن‌ها محفظه‌های میزبان را برای ورود، تکثیر و انتقال هدایت می‌کنند، که اغلب به سازگاری‌های پیچیده نیاز دارند. میزبان با متعادل کردن مقاومت، حذف پاتوژن‌ها و تحمل، به حداقل رساندن اثرات عفونت، کاهش هزینه‌های پاسخ ایمنی و حفظ سلامت، با عفونت‌ها مقابله می‌کند.

ایمنی محافظ

مصونیت محافظتی نه تنها با شدت آن یا انواع مکانیسم‌های مؤثری که شامل می‌شود، بلکه با موفقیت نهایی آن در محافظت از میزبان در برابر پیامدهای نامطلوب عفونت‌ها، از جمله عوارض و مرگ‌ومیر مشخص می‌شود. این شکل از ایمنی ممکن است همیشه نیاز به حذف کامل عوامل بیماری زا نداشته باشد. در برخی موارد، همزیستی کمتر از اثرات یک پاسخ ایمنی تهاجمی با هدف پاکسازی کامل پاتوژن مضر است.

نقش واکسن‌ها در دستیابی به ایمنی محافظتی

واکسن‌ها با شبیه‌سازی عفونت، نقش مهمی‌در ایجاد ایمنی محافظتی دارند تا سیستم ایمنی را برای رویارویی‌های آینده با پاتوژن واقعی آماده کنند. این آماده سازی شامل توسعه سلول‌های حافظه و آنتی بادی‌هایی است که آماده پاسخ سریع به عفونت هستند. با این حال، اثربخشی واکسن‌ها می‌تواند به میزان قابل توجهی بر اساس تقلید آن‌ها از فرآیند عفونت طبیعی و تحریک سیستم ایمنی متفاوت باشد. به عنوان مثال، واکسن‌های تضعیف‌شده زنده به‌ویژه موفقیت‌آمیز بوده‌اند، زیرا پاسخ‌های ایمنی قوی و طولانی‌مدتی را شبیه به آن‌هایی که توسط عفونت‌های طبیعی ایجاد می‌شوند، ایجاد می‌کنند. با این حال، این موفقیت در همه واکسن‌ها به‌طور یکنواخت تکرار نمی‌شود، به‌ویژه واکسن‌هایی که ویروس‌های با جهش سریع مانند آنفولانزا یا سندرم حاد تنفسی شدید کرونا ویروس 2  (SARS-CoV-2) را هدف قرار می‌دهند، که به دلیل تکثیر سریع و نرخ جهش، چالش‌های منحصربه‌فردی را ایجاد می‌کنند.

چالش‌های ایجاد واکسن‌های موثر

توسعه واکسن‌ها علیه پاتوژن‌های با جهش سریع مانند SARS-CoV-2 شکاف‌های قابل توجهی را در درک ما از ایمنی محافظتی برجسته کرده است. با توجه به دوره‌های کمون کوتاه و نرخ انتقال بالا، این پاتوژن‌ها به رویکرد بهتری برای تولید واکسن نیاز دارند که می‌تواند پاسخ ایمنی فوری و قوی را ایجاد کند. در حالت ایده‌آل، چنین واکسن‌هایی می‌توانند پاسخ‌های ایمنی موضعی و قوی را مستقیماً در محل ورود، مانند دستگاه تنفسی، ایجاد کنند، که ممکن است شامل استراتژی‌های نوآورآن‌های مانند واکسیناسیون مخاطی باشد.

واکسن‌های مخاطی و مسیرهای آینده

واکسن‌های مخاطی پتانسیل ایجاد پاسخ های ایمنی محافظتی قوی در محل های غالب عفونت پاتوژن را ارائه می دهند. در اصل، القای ایمنی تطبیقی در محل‌های مخاطی، شامل پاسخ‌های آنتی‌بادی ترشحی و سلول‌های T ساکن بافت، این ظرفیت را دارد که از ایجاد عفونت در وهله اول جلوگیری کند، نه اینکه فقط عفونت را محدود کند و در برابر توسعه بیماری محافظت کند. پیشرفت‌های اخیر نشان می‌دهد که واکسن‌های مخاطی می‌توانند به ویژه در برابر پاتوژن‌هایی که از طریق بافت‌های مخاطی وارد می‌شوند، مانند ویروس‌های تنفسی، مؤثر باشند. این واکسن‌ها می‌توانند سلول‌های ایمنی موضعی را تحریک کنند تا آنتی‌بادی‌های محافظ درست در محل ورود پاتوژن‌ها تولید کنند و به طور بالقوه آن‌ها را قبل از ایجاد عفونت متوقف کنند. توسعه واکسن‌هایی که سلول‌های پلاسمایی با عمر طولانی ایجاد می‌کنند که قادر به تولید آنتی‌بادی در دوره‌های طولانی مدت هستند، یکی دیگر از حوزه‌های حیاتی پژوهش است. این امر ایمنی پایدار در برابر پاتوژن‌هایی را تضمین می‌کند که در غیر این صورت ممکن است از پاسخ‌های ایمنی کوتاه مدت جلوگیری کنند.

پایان مطللب./