Οι ερευνητές διερευνούν γιατί οι ανταποκρίσεις στα εμβόλια διαφέρουν από άτομο σε άτομο

Πίστωση: Pixabay Public Domain/CC0

Τα εμβόλια Covid-19 είναι 95% αποτελεσματικά έναντι σοβαρών ασθενειών και νοσηλείας. Αλλά ακόμη και μεταξύ νέων, υγιών ενηλίκων, αυτό δεν σημαίνει ότι αυτοί που δέχτηκαν τα καινοτόμα σοκ προστατεύονται εξίσου. Το γιατί οι άνθρωποι ανταποκρίνονται διαφορετικά στην ίδια ανοσολογική πρόκληση είναι ένα ερώτημα που διέφευγε από καιρό οι επιστήμονες.

Μια ομάδα ερευνητών με επικεφαλής τον Steven Kleinstein, PhD, Anthony Brady, καθηγητή Παθολογίας στο Yale School of Medicine, προσπαθεί να καταλάβει γιατί το ανοσοποιητικό σύστημα ορισμένων ανθρώπων παρουσιάζει ισχυρή προστατευτική απόκριση μετά τον εμβολιασμό, ενώ άλλα αποτυγχάνει και πώς. Αυτό ποικίλλει μεταξύ των εμβολίων . Αναλύοντας δεδομένα ανοσολογικού προφίλ σε επίπεδο συστήματος, η ομάδα στοχεύει να αναπτύξει μοντέλα πρόβλεψης για να κατανοήσει καλύτερα γιατί μερικοί άνθρωποι ανταποκρίνονται καλύτερα και εάν οι βιολογικοί μηχανισμοί που διέπουν τις βελτιωμένες αποκρίσεις μοιράζονται μεταξύ διαφορετικών εμβολίων. Η εργασία τους αποτελεί μέρος του Human Immunology Project Consortium (HIPC), μιας συλλογής εθνικών κέντρων που μελετούν ένα ευρύ φάσμα ανταποκρίσεων σε διάφορες λοιμώξεις και εμβολιασμούς.

«Είναι η πρώτη φορά που ένας αριθμός παραγόντων – ποικιλία διαφορετικών αποκρίσεων σε ανθρώπινο εμβόλιο, παθογόνος στόχος, τύπος εμβολίου και ανοσοενισχυτικό – έχουν μελετηθεί ως μονάδα για την αναζήτηση διαφορών και κοινών σημείων μεταξύ ενός μεγάλου αριθμού εμβολίων». λέει ο Κλάινσταϊν.

Για να μάθουν περισσότερα σχετικά με την ανταπόκριση ενός ατόμου σε ένα εμβόλιο, οι ερευνητές μπορούν να μελετήσουν διάφορες υπογραφές – ένα σύνολο γονιδίων, πρωτεϊνών, μεταβολιτών ή άλλων βιοδεικτών – που σχετίζονται με την απόκριση αντισωμάτων. Προηγούμενες μελέτες σε μεμονωμένα εμβόλια, όπως το εμβόλιο της γρίπης, έχουν δείξει ότι συγκεκριμένες υπογραφές αίματος σε άτομα πριν από τον εμβολιασμό προβλέπουν την απόκριση των αντισωμάτων τους. Ωστόσο, οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν εάν υπάρχει κοινή υπογραφή μεταξύ των εμβολίων.

Επιπλέον, οι ερευνητές μπορούν να μελετήσουν τις ανοσολογικές αλλαγές που συμβαίνουν σε άτομα τις ημέρες μετά τον εμβολιασμό. Κατάφεραν να προβλέψουν τις αποκρίσεις αντισωμάτων σε μικρότερες μελέτες μεμονωμένων εμβολίων, αλλά το να γνωρίζουν εάν μπορούν να χρησιμοποιήσουν έναν κοινό μηχανισμό εμβολίων θα ήταν πολύ ωφέλιμο.

Αναζήτηση για καθολικές υπογραφές

Η ομάδα του Kleinstein ήθελε να πραγματοποιήσει μια μετα-ανάλυση για να δει εάν υπήρχαν παγκόσμιες υπογραφές γονιδιακής έκφρασης πριν και μετά τον εμβολιασμό που προέβλεπαν τις αντιδράσεις του εμβολίου. Αλλά πρώτα, χρειάστηκε να συλλέξουν έναν σημαντικό όγκο δεδομένων σχετικά με τις ανοσολογικές αποκρίσεις σε πολλά διαφορετικά εμβόλια. Τα μέλη της HIPC διεξήγαγαν ορισμένες από αυτές τις μελέτες, ενώ άλλα δεδομένα ήταν διαθέσιμα στο κοινό. Η ομάδα συγκέντρωσε όλες τις μελέτες και κανονικοποίησε τα δεδομένα τους, ώστε να μπορούν να αναλυθούν ως μονάδα. Μέσω μιας συνεργασίας με την ImmPort, μια πύλη ανοσίας που παρέχεται από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας (NIH), το Εθνικό Ινστιτούτο Αλλεργίας και Λοιμωδών Νοσημάτων του NIH και το Τμήμα Αλλεργίας, Ανοσολογίας και Μεταμοσχεύσεων για τη διάθεση δεδομένων στο κοινό, ένα πρότυπο πηγή δεδομένων που είναι προσβάσιμη στην ευρύτερη επιστημονική κοινότητα.

«Αυτή είναι μια πηγή διαθέσιμη σε οποιονδήποτε για να μάθει περισσότερα για τα εμβόλια», δήλωσε η Δρ Τζόαν Αρς, καθηγήτρια παιδιατρικής στην Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ και διευθύντρια διαχείρισης και ανάλυσης δεδομένων στο Πρόγραμμα Εμβολίων Ακριβείας στο Νοσοκομείο Παίδων της Βοστώνης. και πρώτος συγγραφέας μιας μελέτης HIPC που δημοσιεύτηκε στο Επιστημονικά δεδομένα.

«Είναι ένας πολύ ισχυρός πόρος για την κοινότητα», προσθέτει ο Kleinstein.

Αφού δημιούργησαν την πηγή δεδομένων τους, προσπάθησαν να προσδιορίσουν εάν υπήρχαν ανοσολογικές καταστάσεις πριν από τον εμβολιασμό που θα μπορούσαν να προβλέψουν μια ισχυρότερη απόκριση στα εμβόλια. Διαπίστωσαν ότι οι άνθρωποι μπορούσαν να ταξινομηθούν σε τρεις ομάδες που συνδέονταν σημαντικά με την ανοσολογική απόκριση στα 13 εμβόλια – μια ομάδα υψηλής φλεγμονής, μια ομάδα χαμηλής φλεγμονής και μια ομάδα μέτριας φλεγμονής. Αντίθετα, η ομάδα που εξέφρασε τα γονίδια που ευθύνονται για τα υψηλότερα επίπεδα φλεγμονής πριν από τον εμβολιασμό είχε την ισχυρότερη απόκριση αντισωμάτων.

«Εκπλαγήκαμε γιατί η φλεγμονή συνήθως απεικονίζεται ως κάτι κακό», λέει ο Salim Forati, PhD, ερευνητής βιοπληροφορικής στο Πανεπιστήμιο Emory και πρώτος συγγραφέας της μελέτης HIPC. Ανοσολογία της φύσης. «Συνήθως, οι άνθρωποι λαμβάνουν θεραπείες για τη μείωση της φλεγμονής τους». Αυτή η ανακάλυψη ώθησε την ομάδα να εφαρμόσει αναλύσεις ενός κυττάρου για να αποκαλύψει τα δύο υποσύνολα ανοσοκυττάρων – τα κλασικά μονοκύτταρα και τα δενδριτικά κύτταρα – που είναι πιθανό πίσω από αυτή τη φλεγμονώδη υπογραφή.

Στη συνέχεια, η ομάδα αναζήτησε υπογραφές που προέκυψαν μετά τον εμβολιασμό που θα μπορούσαν να προβλέψουν μια απόκριση αντισωμάτων. Δεν βρήκαν προφανή παγκόσμια υπογραφή. “Δεν μπορείτε να κάνετε κανένα εμβόλιο, να κοιτάξετε την ίδια χρονική στιγμή μετά τον εμβολιασμό, να πάρετε δείγμα αίματος, να μετρήσετε κάτι γι’ αυτό και να περιμένετε να είστε σε θέση να προβλέψετε την απόκριση αντισωμάτων σε μεγάλο αριθμό εμβολίων.” λέει ο Κλάινσταϊν. “Κινητικός [rates of biochemical reaction] «Οι ανταποκρίσεις στα εμβόλια ήταν αρκετά διακριτές στα 13 εμβόλια που μελετήσαμε».

Η ρύθμιση της ώρας προωθεί τη διαδικασία

Ωστόσο, μετά από προσαρμογή για χρονικές διαφορές μεταξύ των εμβολίων, οι ερευνητές εντόπισαν κοινή βιολογία που προέβλεπε τις αποκρίσεις αντισωμάτων. «Δημιουργήσαμε αυτό που ονομάζουμε χρονικά προσαρμοσμένη υπογραφή», λέει ο Kleinstein. Εάν κοιτάξετε τις βιολογικές αποκρίσεις και τις αποκρίσεις εμβολίων, για παράδειγμα, το εμβόλιο της γρίπης την ημέρα 7, αλλά το εμβόλιο για τον κίτρινο πυρετό την ημέρα 14 ή 21, βλέπετε την ίδια συσχέτιση με τις αποκρίσεις αντισωμάτων.

«Η διαφορά στην κινητική δεν έπεσε σωστά σε καμία από τις γραμμές που περιμέναμε», προσθέτει ο Thomas Hagan, PhD, επίκουρος καθηγητής παιδιατρικής στο Πανεπιστήμιο του Σινσινάτι και πρώτος συγγραφέας της δεύτερης μελέτης HIPC στο Πανεπιστήμιο του Σινσινάτι. Ανοσολογία της φύσης. Για παράδειγμα, ένα εμβόλιο κατά ενός βακτηρίου ή ενός ιού δεν φαίνεται απαραίτητα να καθορίζει αυτές τις κινητικές διαφορές. Αυτό είναι ένα πολύ πιο περίπλοκο πρόβλημα από ό,τι πιστεύαμε.

Ο μηχανισμός του εμβολίου για τον κίτρινο πυρετό είχε ιδιαίτερο ενδιαφέρον για αυτήν την ομάδα. Παρήγαγε μια αντιική απόκριση σημαντικά αργότερα από το αναμενόμενο με βάση άλλα εμβόλια.

Προηγούμενες μελέτες εξέτασαν συμπτώματα πριν και μετά τον εμβολιασμό μεμονωμένων εμβολίων σε μικρότερες ομάδες και η ομάδα ήθελε να είναι σε θέση να συγκρίνει τα αποτελέσματα αυτής της προηγούμενης εργασίας. Έτσι, τελικά, η ομάδα επιμελήθηκε τις δημοσιεύσεις στη βιβλιογραφία και έκανε αυτές τις υπογραφές διαθέσιμες σε μορφή αναγνώσιμη από μηχανή. «Βασικά δημιουργήσαμε μια βάση δεδομένων με δημοσιευμένες υπογραφές που μας επέτρεψε να γράφουμε εύκολα κώδικα ανάλυσης για να τις συγκρίνουμε και να δούμε πώς συμπεριφέρονται», λέει ο Kleinstein.

“Αυτή η βάση δεδομένων δίνει τη δυνατότητα στους ερευνητές να έχουν πρόσβαση σε λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με έναν μεγάλο αριθμό υπογραφών του ανοσοποιητικού, όλες από ένα μέρος”, λέει ο Άρης Φλωράτος, Ph.D., επίκουρος καθηγητής βιολογίας συστημάτων και βιοϊατρικής πληροφορικής στο Ιατρικό Κέντρο του Πανεπιστημίου Κολούμπια. Ανώτερος συγγραφέας μιας άλλης μελέτης HIPC. “Με τη συλλογή και την τυποποίηση των υπογραφών του ανοσοποιητικού ενός μεγάλου αριθμού δημοσιεύσεων και παρέχοντας μια φιλική προς τον χρήστη διεπαφή για την ανάκριση αυτών των πληροφοριών, ελπίζουμε να παρέχουμε στην κοινότητα έναν πολύτιμο πόρο για την υποστήριξη της έρευνας για τις ανθρώπινες ανοσολογικές αντιδράσεις.”

Βελτίωση της επιστήμης των εμβολίων

Η ομάδα ελπίζει ότι το έργο τους θα επιτρέψει στους επιστήμονες να βελτιώσουν τις αντιδράσεις στα εμβόλια σε όλους τους ανθρώπους. Η καλύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο διαφορετικές ανοσολογικές καταστάσεις πριν από τον εμβολιασμό επηρεάζουν τις αποκρίσεις αντισωμάτων ανοίγει τη δυνατότητα τροποποίησης αυτών των καταστάσεων σε πιο ευάλωτα άτομα. Για παράδειγμα, οι επιστήμονες θα μπορούσαν να δώσουν σε ασθενείς που προβλέπεται ότι θα έχουν ασθενέστερη ανοσολογική απόκριση ένα ανοσοενισχυτικό με το εμβόλιο για την τόνωση των φλεγμονωδών γονιδίων που σχετίζονται με μεγαλύτερη προστασία.

Πιστεύουν επίσης ότι το έργο τους θα βοηθήσει να οδηγηθούν σε καλύτερες και πιο αποτελεσματικές κλινικές δοκιμές για την ανάπτυξη νέων εμβολίων. Βελτιώνοντας τις γνώσεις σχετικά με τα κοινά σημάδια απόκρισης αντισωμάτων μετά τον εμβολιασμό, οι κλινικές δοκιμές μελλοντικών εμβολίων μπορεί να είναι πιο αποτελεσματικές και λιγότερο δαπανηρές.

περισσότερες πληροφορίες:
Joann Diray-Arce et al, The Immune Signatures Data Resource, μια συλλογή συνόλων δεδομένων εμβολιολογίας συστημάτων, Επιστημονικά δεδομένα (2022). DOI: 10.1038/s41597-022-01714-7

Η πανεμβολιαστική ανάλυση αποκαλύπτει έμφυτους ανοσοποιητικούς ενδοτύπους που προβλέπουν αποκρίσεις αντισωμάτων στον εμβολιασμό, Slim Furati et al. Ανοσολογία της φύσης (2022). DOI: 10.1038/s41590-022-01329-5

Thomas Hagan et al., Transcriptome Atlas of the Human Immune Response to 13 Vaccines Reveals Common Predictors of Vaccine-Induced Antibody Responses. Ανοσολογία της φύσης (2022). DOI: 10.1038/s41590-022-01328-6

Παρουσιάστηκε από το Πανεπιστήμιο Yale

προσφορά: Ερευνητές διερευνούν γιατί οι αντιδράσεις των εμβολίων διαφέρουν από άτομο σε άτομο (2022, 2 Νοεμβρίου) Στις 2 Νοεμβρίου 2022 από το https://medicalxpress.com/news/2022-11-probe-vaccine-responses-differ-person.html ανακτήθηκε.

Αυτό το φύλλο ή έγγραφο ή γραπτό καλύπτεται από τη νομοθεσία περί πνευματικών δικαιωμάτων. Εκτός από κάθε δίκαιη συναλλαγή για σκοπούς ιδιωτικής μελέτης ή έρευνας, κανένα μέρος δεν επιτρέπεται να αναπαραχθεί χωρίς γραπτή άδεια. Αυτό το περιεχόμενο δημιουργείται μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς.

Leave a Comment