انتشار این مقاله


نظریه شبکه در خدمت مقابله با HIV

با پیاده کردن نظریه شبکه بر ساختار HIV، می‌توان ویروس را در هم پاشید.

تقریباً در هر سیستم یا گروهی، عناصری که ارتباطات زیادی دارند، معمولاً نفوذ بیشتری بر بقیه می‌گذارند. برای مثال می‌توانید به تأثیرگذاران (influencers) اینستاگرام یا مدیران ارشد شرکت‌ها نگاه کنید.
حتی داخل یک ویروس هم، بعضی از عناصر ساختاری – در این مورد مثلاً بخش‌هایی از پروتئین‌ها – ارتباطات بیشتری نسبت به بقیه‌ی اجزا دارند. به همین دلیل تنظیم سیستم ایمنی برای شناسایی و نابودسازی این اجزای تأثیرگذار، یکی از راه‌های مؤثر برای مقابله با HIV است.


آزمایش‌های زیادی در زمینه‌ی HIV پس از علاج دومین بیمار مبتلا با نام مستعار “بیمار لندن” به راه افتاده است. این فرد پس از دریافت پیوند مغز استخوان به بهبودی کامل دست یافت. اهداکننده‌ی این پیوند حامل جهشی بود که به طور طبیعی فرد را نسبت به HIV مقاوم می‌سازد؛ به همین دلیل این پیوند سیستم ایمنی جدیدی به فرد هدیه داده بود؛ یک سیستم کاملاً مقاوم. با این حال، پیوند مغز استخوان عملی تهاجمی است و خطرهای خود را دارد و بسیاری از متخصصان بر این باورند که علاج نهایی نزدیک به ۳۷ میلیون فرد مبتلا به HIV احتمالاً با کار مولکولی هوشمندانه رقم خواهد خورد. اکثر تحقیقات در زمینه علاج HIV با تمرکز بر تقویت سیستم ایمنی فرد به پیش رفته است. تحقیق جدیدی که چند روز پیش در Science منتشر شد، بر این نکته تأکید می‌کند که برای رسیدن به علاج HIV، باید بر حیاتی‌ترین بخش‌های خود ویروس تمرکز کنیم نه سیستم ایمنی میزبان.


در این مطالعه، محققان بر روی “کنترلگرهای زبده” تمرکز کرده بودند؛ این افراد بدون کمک هیچگونه دارویی می‌توانند ویروس را کنترل کنند و تخمین زده می‌شود که جمعیت این افراد، ۱ نفر از هر ۳۰۰ بیمار آلوده باشد. سرنخ ما این است که مطالعه روی این افراد شاید بتواند به علاج بیماری کمک نماید. در واقع تنها دو نفر به علاج HIV دست نیافته‌اند؛ به نظر محققان این مطالعه هزاران فرد توانسته‌اند ویروس را به کنترل خود درآورند و روی این زمینه باید کار شود.


تحقیقات نشان می‌دهد سیستم ایمنی کنترلگران زبده مؤثرترین نواحی ساختار ویروس را مورد هدف قرار می‌دهد. محققان با به کار بردن نظریه‌ی شبکه بر روی جمعیت بیمار به این نتیجه رسیده‌اند. نظریه‌ی شبکه اغلب در ریاضیات برای نشان دادن روابط بین واحدها به کار می‌رود. این نظریه به نقشه‌ی ارتباطات بین آمینواسیدها در ساختارهای مولکولی سه بعدی پروتئین‌های HIV اعمال شد (آمینواسیدها واحدهای ساختاری پروتئین‌ها هستند). علت استفاده از ساختار سه بعدی این بود که دو آمینواسید در ساختار خطی پروتئین شاید خیلی از هم دور باشند، ولی در ساختار سه بعدی با هم ارتباط دارند.


محققان به این نتیجه رسیدند که بعضی از آمینواسیدها با داشتن ساختارهای متعدد شاخه‌‌مانند با بسیاری از آمینواسیدهای دیگر برهمکنش دارند. این آمینواسیدهای شاخه‌دار “امتیاز شبکه” بالایی می‌گیرند و به دلیل همین امتیاز بالا برای یکپارچگی ساختار ویروس HIV حائز اهمیت بالاتری هستند. HIV این توانایی را دارد که در پاسخ به یک دارو، که قسمت ویژه‌ای از ساختار آن را هدف قرار دارد، جهش یابد. ولی آمینواسیدهای با امتیاز شبکه‌ی بالا آنقدر مهم هستند که ایجاد تنوع در آن‌ها، برای ویروس هزینه‌ی زیادی در پی دارد: اگر این آمینواسیدها تغییر یابد، ارتباطات زیادی از بین می‌رود.


اگر یکی از آمینواسیدهای با ارتباط بالا جهش یابد، اساساً ویروس از هم می‌پاشد. چنین یافته‌هایی در مورد یک آمینواسید، آن را هدف مورد علاقه‌ی داروسازان قرار خواهد داد؛ چون هدف قرار دادن آن ویروس را به یک بازی باخت-باخت می‌کشاند: اگر در پاسخ به دارو جهش یابد که ارتباطاتش را از دست می‌دهد، اگر هم جهش نیابد، دارو کارش را می‌سازد. محققان به این نتیجه رسیده‌اند که سیستم ایمنی کنترلگرهای زبده تمایل دارد این آمینواسیدهای تأثیرگذار را هدف قرار دهد؛ در بیشتر بیماران دیگر، سیستم ایمنی حملات کور انجام داده و قسمت‌های غیرمهمی از ویروس را هدف قرار می‌دهند. اندرو مک‌میشل، استاد دانشگاه آکسفورد در زمینه‌ی پزشکی مولکولی می‌نویسد:


این کار بسیار تأثیرگذار و حائز اهمیت است. تحقیق در این مورد است که چرا برخی از پاسخ‌های ایمنی اثربخشی دارند ولی بسیاری از آن‌ها ناکارآمدند.

این مطالعه شاید حتی بتواند یافته‌های ناپیوسته‌ی قبلی درباره‌ی یک مولکول ایمنی به نام B۵۷ را نیز حل کند. این مولکول به عنوان اسلحه‌ی جادویی بیماران کنترلگر زبده در برابر ویروس HIV معرفی شده بود. B۵۷ زیرنوع گروه مولکولی آنتی‌ژن‌های لکوسیت انسانی (HLAs) است که بخشی کلیدی از سیستم ایمنی را تشکیل می‌دهد. آنتی‌ژن‌های لکوسیت انسانی قطعاتی از ویروس‌ها را به سطح سلول آلوده منتقل می‌کنند، تا سلول‌های ایمنی کشنده در گردش خون، آن‌ها را به عنوان سلول آلوده شناسایی کرده و همراه با ویروس‌های درونشان، نابود کنند. هزاران نوع HLA وجود دارد، بعضی‌ها شایع‌ترین و برخی‌ها در کنترل عفونت‌های مخصوصی بهتر عمل می‌کنند. در بین این‌ها زیرنوع‌ها، به نظر می‌رسد B57 در برابر HIV قدرتمندتر باشد. با این حال مسئله این جا بود که نه همه‌ی کنترلگرهای زبده B57 داشتند، و نه همه‌ی کسانی که B57 داشتند در مقابل HIV مصون بودند. مطالعه‌ی جدید تأکید دارد که خود B57 کلید حل مسئله نیست، بلکه آمینواسیدهای تأثیرگذار که مورد هدف آن قرار می‌گیرند، مهم هستند.


B57 تعیین‌کننده اصلی در پیشرفت یا عدم پیشرفت عفونت HIV است، ولی کاملاً بی عیب و نقص نیست.
محققان این مطالعه دهه‌هاست که کنترلگران زبده را بررسی می‌کنند. یکی از این بیماران به نام لورین ویلنبرگ که اکنون ۶۵ سال دارد، در ۱۹۹۲ مبتلا به HIV تشخیص داده شد و از آن زمان تاکنون صدها نمونه برای تحقیق اهدا کرده است. ویلنبرگ نه تنها نسبت به HIV بلکه به ده‌ها عفونت دیگر هم مقاوم است. آزمایش‌ها هنوز هم پاسخ ایمنی او را نسبت به HIV مثبت اعلام می‌کنند، ولی هیچ تستی تاکنون خود ویروس را نشان نداده است؛ در واقع بار ویروس همواره غیرقابل‌تشخیص باقی مانده است.


محققان ویلنبرگ را به مدت ۱۵ سال مطالعه کرده‌اند. ولی این بار به جای تمرکز بر ژنتیک او، نواحی ساختاری ویروسی که سیستم ایمنی او آن‌ها را هدف قرار می‌دهد، مورد مطالعه قرار گرفته است: سیستم ایمنی ویلنبرگ آمینواسیدهایی را هدف قرار می‌دهد که بالاترین امتیاز شبکه را دارند. او کاملاً با الگویی که گفتیم سازگار است.
با توجه به اهمیت این آمینواسیدهای تأثیرگذار، امید می‌رود بتوان “واکسنی درمانی” تولید کرد که به افراد آلوده داده شود. این واکسن باید حاوی نزدیک به ۳۰ قسمت از ساختار ویروس باشد که بالاترین امتیاز شبکه را دارند. شاید این کار سیستم ایمنی افراد را برای حمله به این مناطق توانمند سازد.


ما امیدواریم که بتوان مسیر پاسخ ایمنی را تصحیح کرد. هنور نمی‌دانیم که این روش شدنی است یا نه، ولی منطقی بسیار قوی پشت آن وجود دارد.

علی تقی‌زاده


نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *