מדענים מזהים מטרה פוטנציאלית לחיסון עתידי ל-HIV

נגיף הכשל החיסוני האנושי הצליח לחמוק מיצרני חיסונים במשך 30 שנה, בין היתר בזכות יכולתו המדהימה להשתנות, מה שמאפשר לו לעקוף בקלות כל מכשול שנקבע מראש.

אבל כעת, נראה כי מדענים מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס וממכון ריאגון (שניהם בארה"ב) הצליחו למצוא אסטרטגיה מבטיחה לתכנון חיסון עתידי המשתמשת בגישה מתמטית שנבדקה בהצלחה לפתרון בעיות בפיזיקה קוונטית, כמו גם בניתוח תנודות מחירים בשוק המניות.

חיסונים מלמדים את מערכת החיסון להגיב באופן מיידי למאפיינים מולקולריים ספציפיים של פתוגנים. אך יכולתו של נגיף הכשל החיסוני האנושי (HIV) להשתנות הופכת את בחירת החיסון המתאים לכמעט בלתי אפשרית. בחיפוש אחר אסטרטגיה חדשה, מדענים החליטו לנטוש את מיקוד חומצות אמינו בודדות. במקום זאת, הם יצאו לזהות קבוצות של חומצות אמינו המתפתחות באופן עצמאי בחלבונים, כאשר בתוך כל קבוצה, חומצות אמינו מתפתחות במקביל, כלומר, "מסתכלות זו על זו" כדי לשמור על חיוניות הנגיף. החוקרים היו עקשניים במיוחד בחיפוש אחר קבוצות כאלה, שההתפתחויות שבתוכן יהיו בעלות הסיכוי הגדול ביותר להסתיים בקריסתו של HIV - אי-חיוניות נוספת שלו. לאחר מכן, על ידי ביצוע מתקפה רב-גונית בדיוק על מקומות כאלה בנגיף, ניתן יהיה ללכוד אותו "בין שתי אש": או שהוא ייחנק על ידי מערכת החיסון, או שהוא ישתנה ויהרוס את עצמו.

באמצעות תיאוריית המטריצות האקראיות, הצוות חיפש אילוצים אבולוציוניים במה שמכונה מקטע חלבון Gag של HIV, המהווה את קליפת החלבון של הנגיף. הם היו צריכים למצוא קבוצות מתפתחות קולקטיביות של חומצות אמינו עם רמה גבוהה של קורלציות שליליות (ומספר נמוך של קורלציות חיוביות, המאפשרות לנגיף לשרוד), כאשר מוטציות מרובות הורסות את הנגיף. ושילובים כאלה נמצאו באזור שהחוקרים עצמם כינו מגזר Gag 3. הוא מעורב בייצוב קליפת החלבון של הנגיף, כך שמוטציות מרובות במקום זה כרוכות בקריסת מבנה הנגיף.

מעניין לציין, שכאשר חוקרים בחנו מקרים של אנשים נגועי HIV שהיו מסוגלים באופן טבעי להילחם בנגיף, הם גילו שמערכת החיסון של חולים אלה תקפה באופן מועדף במקטע Gag 3.

המחברים מנסים כעת למצוא אזורים דומים אחרים במבנה הנגיף מחוץ לסקטור Gag, והם גם מפתחים אלמנטים של הרכיבים הפעילים של חיסון עתידי שילמד את מערכת החיסון להגיב באופן מיידי לנוכחות חלבוני סקטור Gag 3 ולתקוף אותו באופן מיידי בצורה הנכונה.

ניסויים בבעלי חיים הם הבאים, אך לעת עתה, כל פרטי העבודה יוצגו בכנס השנתי ה-56 של האגודה הביופיזית, שיתקיים בין ה-25 ל-29 בפברואר בסן דייגו, קליפורניה, ארה"ב. סיכום המצגת זמין בקישור זה.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]