تحييد الأجسام المضادة - جهاز المناعة بطل

بواسطة سيباستيان فيدلر ، عالم تطبيقات رائد في علوم الحياة في Fluidic تحليلات

الأمراض المعدية - أ مشكلة الماضي أم الحاضر؟

قدم الطب الحديث مجموعة استثنائية من الأدوات للوقاية من الأمراض المعدية وعلاجها - الظروف التي كانت تقضي على البشر بانتظام انتظام. بينما يكافح العالم لمحاربة COVID-19 الجائحة ، ومع ذلك ، يتم تذكيرنا بشكل صارخ بأن الأمراض المعدية ليست مجرد مشكلة من الماضي.

إنها ليست مجرد أوبئة عالمية مثل COVID-19 التي تهرب من أدوات الطب الحديث. نحن هم في الواقع يخوضون هذه المعركة كل يوم وعلى جبهات متعددة. لا يزال البشر يتعرضون للهجوم المستمر من البكتيريا والفيروسات ، وحتى في العصر الحديث لا تزال مسببات الأمراض تتسبب في وفاة ملايين الأشخاص حول العالم العالم كل عام .

كيف هل تصاب بمرض معدي؟

تسبب الأمراض المعدية مجموعة متنوعة من الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض بما في ذلك البكتيريا والفيروسات والفطريات والطفيليات. هؤلاء عادة ما تدخل مسببات الأمراض أجسامنا من خلال أفواهنا أو أعيننا أو أنوفنا أو جروحنا المفتوحة

مرة واحدة داخل أجسادنا ، هؤلاء الكائنات الحية الدقيقة تستفيد من بيئة جديدة مواتية وابدأ بسرعة الضرب. هذا يمكن أن تلحق العملية ضررًا شديدًا بل وتقتل الخلايا المضيفة ، مما يؤدي إلى ظهورها مرئيًا وغالبًا موصوف جيدًا أعراض أمراض معينة

لحسن الحظ ، أجسادنا لا تخلو بالكامل من الدفاع لأن تحفز مسببات الأمراض استجابة مناعية للمساعدة في مكافحة العدوى هذا لسوء الحظ ، يمكن أن يتسبب النشاط أيضًا في حدوث أضرار جانبية داخل الجسم ، مع الحمى والطفح الجلدي والالتهاب والشعور بالضيق العام لجميع السمات المميزة للاستجابة المناعية النشطة.

لحسن الحظ ، قدم الطب الحديث مضادات حيوية قوية وفعالة في دعم استجابتنا المناعية عبر طيف واسع من مسببات الأمراض البكتيرية. ومع ذلك ، كان علاج الالتهابات الفيروسية أكثر صعوبة ، وقد استعصت العلاجات الموثوقة حتى الآن على بذل قصارى جهدنا. لا يزال الأسلوب الأكثر فاعلية في مكافحة العدوى الفيروسية هو الوقاية باستخدام اللقاحات التي تحفز جهاز المناعة قبل أول لقاء.

ماذا يحدث عندما يدخل الفيروس إلى الجسم؟

متى فيروس يدخل جسم الإنسان ، حرفياً "يذهب الفيروسية "، تنتج أكبر عدد من النسخ من نفسها ممكن إلى عند القيام بذلك ، يستغل الفيروس خلية التمثيل الغذائي الخاص لإطلاق نسخ الفيروسات الجديدة إلى للجسم ، يبدأ دورة العدوى مرارًا وتكرارًا. بمجرد إصابة الخلايا ، الخاصة بهم الوظيفة الطبيعية معطلة بشدة ، والأسوأ من ذلك أنها في كثير من الأحيان يموت. إن النقص الناتج في الخلايا الوظيفية هو سبب فشل الأنسجة والأعضاء ، وأحيانًا إلى درجة تكون قاتلة.

ولكن كما ذكرنا سابقًا ، فإن جهاز المناعة لدينا لا يتركنا بلا حماية ضدنا الفيروسات. إلى منع انتشار الفيروس على نطاق واسع في أجسامنا ، تحمينا العديد من الآليات الفطرية في كل مرحلة من مراحل العدوى.

في المرة الأولى التي نواجه فيها فيروسًا جديدًا ، عادة ما يتجنب الجهاز المناعي اكتشافه ويكون قادرًا على الدخول إلى خلية صحية.

في هذه المرحلة ، هذا مصاب الآن ستستخدم الخلية آلية الدفاع الداخلي الخاصة بها لعرض أجزاء من الفيروس على سطحها باستخدام مستقبلات بروتينات خاصة. هذا عرض شظايا الفيروس ينبه الجسم إلى أن الخلية مصابة وينشط جهاز المناعة لقتل الخلية والقضاء عليها قبل أن ينتشر الفيروس.

بالإضافة إلى ذلك ، ستنتج الخلايا المصابة أيضًا جزيئات تسمى الإنترفيرون ، والتي تتداخل بشكل مباشر مع عملية تكاثر الفيروس لإبطاء معدل التكاثر. ترسل الإنترفيرونات أيضًا إشارة تحذير مفيدة للخلايا القريبة لتنبيهها التهديد الفيروسي المتزايد

الأجسام المضادة - أفضل دفاع لدينا

أفضل دفاع ضد ومع ذلك ، تعمل الفيروسات على إيقاف العدوى في مساراتها. هذا لا تصبح آلية المناعة ممكنة بواسطة الخلايا نفسها ، ولكن بواسطة الأجسام المضادة التي يمكنها التعرف على الفيروسات والقضاء عليها من قبل بدء دورة العدوى.

على مدار حياتنا ، تنتج أجسامنا آلاف الأنواع المختلفة من الأجسام المضادة التي تتكون منها استجابة مناعية . الأجسام المضادة هي بروتينات تنتجها الخلايا البائية ، وهي نوع متخصص من خلايا الدم. تم إنتاجه مرة واحدة ، هذه تقوم الأجسام المضادة بدوريات في نظام الدورة الدموية والأنسجة لدينا ، وهي جاهزة للتعامل مع مسببات الأمراض.

للأجسام المضادة آليات عديدة للوقاية من العدوى هم يمكن إما تحييد الفيروسات مباشرة لحظر الخاصة بهم دخول إلى الخلية المضيفة ، أو هم يمكن أن يتجمع حول الفيروس لزيادة ظهوره للخلايا المناعية الأخرى بمجرد ارتباطها بالفيروس ، يمكن للأجسام المضادة أيضًا تمييز الفيروس بالبلعمات ، والتي بدورها تبتلع العامل الممرض وتدمره.

متى فيروس يدخل جسم الإنسان ، حرفياً "يذهب على نطاق واسع"،
إنتاج العديد من النسخ من نفسها ممكن

لدينا الأجسام المضادة تبدأ القدرة على التعرف على مسببات الأمراض والالتزام بها بـ الخاصة بهم هيكل. تشبه الأجسام المضادة المجمعة بالكامل شكل الحرف "Y".

الجزء العلوي من الاثنين "الأسلحة" من “Y” هو أين السحر يحدث. تخيل الأذرع على شكل آلاف من أحجية الصور المقطوعة القطع التي تعطي كل جسم مضاد شكل فريد. كل من هؤلاء الأجسام المضادة أحجية الصور المقطوعة القطع لديها القدرة على احتواء مستضدات فيروسية معينة بينما تتلاءم بشكل سيئ مع الآخرين.

كلما كان الجسم المضاد وملاءمة المستضد أفضل ، كلما ارتفع تقارب الآخر. بمعنى آخر ، أقوى هم ترتبط ببعضها البعض كلما كان الجسم المضاد أكثر فعالية في منع الإصابة بالفيروس.

شكل 1: كلما كان الجسم المضاد ومُستضدًا أفضل ، كان هم أقوى ترتبط ببعضها البعض كلما كان الجسم المضاد أكثر فعالية في منع الإصابة بالفيروس.

كيف لا تكسب الأجسام المضادة المعادلة خارقة الحالة؟

إلى العدوى ، يجب أن تدخل الفيروسات أولاً إلى خلية صحية. هم ينجز دخول الخلية عن طريق الارتباط بجزيئات المستقبلات الموجودة على سطح الخاصة بهم المضيف الخلايا. عن مثال ، SARS-CoV-2 يستخدم ما يسمى بروتينات سبايك على سطحه للخلية الأولية الارتباط. هؤلاء بروتينات سبايك تتناسب تمامًا مع شكل بروتين المستقبل (ACE-2 مستقبلات) توجد عادة على سطح الخلايا الرئة البشرية بمجرد أن يرتبط بروتين ارتفاع الفيروس بمستقبلات خلايا الرئة ، يدخل الفيروس ويبدأ في التكاثر.

تحييد الفيروسات تم تصميم الأجسام المضادة للتدخل في هذا حدث الارتباط. إلى يمنع دخول خلايا الرئة ، وهو جسم مضاد فعال معادل يشبه أحجية الصور المقطوعة يحاكي الشكل خلية الرئة مستقبلات ACE-2. في الواقع ، إنها تعرض أفضل من المستقبل نفسه ، مما يؤدي إلى تغطية سطح الفيروس بأجسام مضادة هذا بدوره يمنع الفيروس من دخول الخلايا علاوة على ذلك ، هذا مغطى بالأجسام المضادة تصبح الفيروسات شديدة الالتصاق وتجذب بعضها البعض لتكوين مجموعات كبيرة من الفيروسات ، والتي ، على عكس الفيروسات الفردية ، يسهل التعرف عليها بواسطة الخلايا المناعية الأخرى.

شكل 2: ترتبط الأجسام المضادة المعادلة ببروتينات شائكة على سطح SARS-CoV-2 ومنع الفيروس من الربط والدخول إلى الخلية المضيفة حيث يمكن لكل جسم مضاد أن يرتبط ببروتينين سبايك من فيروسات مختلفة ، تبدأ في تكوين مجموعات فيروسية يمكن التعرف عليها بشكل أفضل وتدميرها بواسطة البالعات

إذا توفر الأجسام المضادة مثل هذه الحماية الكبيرة ، فلماذا يصاب بعض الأشخاص بمرض شديد بفيروس COVID-19؟

هذا يثير التساؤل عن سبب إصابة بعض المرضى بأعراض خفيفة لـ COVID-19 بينما الآخرين يعاني بشدة ، أو حتى يموت ، من مرض مماثل.

إحدى الفرضيات هي أن تطور المرض وظهوره يعتمدان على قدرة وقوة الأجسام المضادة في أجسامنا على حمايتنا. من المعتقد أن الجسم المضاد سيكون فعالاً معادل فقط إذا كان يتناسب تمامًا مع شكل البروتينات الشوكية وبالتالي يرتبط بقوة بالفيروس (أي أنه يرتبط بدرجة عالية

إذا أ للمريض ينتج جهاز المناعة فقط تقارب أقل الأجسام المضادة (أو حتى الأجسام المضادة غير المعادلة التي لا تمنع موقع ارتباط مستقبلات البروتين الشائك على الإطلاق) ، تتعرض الحماية الخلوية للخطر ، على الرغم من أن الجهاز المناعي قد يحاول التعويض عن طريق إنتاج كميات متزايدة من هذه ضعيف أو غير معادل الأجسام المضادة

إذن ، هل هناك اختبارات تقيم ما إذا كان لدينا أجسام مضادة مُحيِّدة؟

على الرغم من من السهل بشكل معقول تحديد وجود الأجسام المضادة في COVID-19 المرضى الذين يستخدمون المقايسات المناعية القياسية ولكن الخام مثل اختبارات إليسا ، وتقييم تحييد الفيروس لا تزال قدرة الأجسام المضادة في مصل المريض تعتمد على الخلايا تحييد المقايسات. على الرغم من هؤلاء المقايسات تقيم ما إذا كان تمتلك الأجسام المضادة في المصل القدرة على منع تكاثر الفيروس ، هم لها عيوب كبيرة. هم غالبًا ما تتطلب مواد بيولوجية حية ولوائح صارمة للسلامة الحيوية ، والأهم من ذلك هم هي بطيئة.

لأن هم تعتمد على نمو الخلايا الحية في الثقافة ، المستندة إلى الخلايا تستغرق فحوصات التعادل عدة أيام حتى اكتمال. أثناء هذه المرة ، للمريض تستمر العدوى في التطور أ عدة أيام انتظر المعلومات القابلة للتنفيذ سريريًا يمكن يؤدي إلى عدة أيام من العزلة من الأحباء والغياب من العمل في الأفضل ؛ أو تدهور حاد في الأعراض والموت في أسوأ حالاتها

قيد آخر لـ المستند إلى الخلية تؤثر فحوصات المعادلة بشكل خاص على تطوير اللقاحات و المعتمد على الأجسام المضادة العلاجات. الحالي المستند إلى الخلية فحوصات التعادل لا يمكن توصيف وتحديد محدد مستضد - جسم مضاد التفاعلات ، بل توفر قراءة ثنائية لـ سواء أو عدم تحييد الأجسام المضادة موجودة. لأن لا تقدم هذه النتيجة الثنائية رؤى حول آليات عمل اللقاحات والعلاجات ، أو معلومات أساسية حول الفعالية النسبية للقاحات أو المستندة إلى الأجسام المضادة العلاجات يمكن يمكن تفويتها.

لا ضباب الكشف والتوصيف في ساعات ، وليس أيام!

كوفيد -19 بكل تأثيره على الناس والمجتمعات والحياة اليومية ، هو تذكير صارخ بأن هناك حاجة ماسة في الطب الحديث لاختبار يعلم المرضى والأطباء والباحثين في ساعات ، وليس أيام - حوالي وجود الأجسام المضادة المُعادلة ، والأهم من ذلك ، جودتها عينات من الدم .

إلى تلبية لهذه الحاجة ، لقد أنشأنا تعديلاً سريعًا وخاليًا من الخلايا والفيروسات المقايسة بناءً على في الحل التكنولوجيا وجعلها متاحة على موقعنا السيولة One-W مصل أداة. يقيس الاختبار التفاعل الملزم بين ACE-2 مستقبلات و SARS-CoV-2 بروتين سبايك ، وكذلك الإزاحة اللاحقة لبروتين السنبلة في وجود تحييد الفيروس الأجسام المضادة مباشرة في مصل المريض ، كل ذلك خلال بضع ساعات.

شكل 3. لدينا في الحل يسمح الفحص بالقياس المباشر لإزاحة ارتفاع الفيروس من في ACE-2 مستقبلات في وجود الأجسام المضادة.

نحن نحن متحمسون لأن هذا النهج السهل والسريع يمكن إحداث تأثير إيجابي على المرضى يعيش ويساعد الباحثين والأطباء و الشركات لفهم المناعة الوقائية بشكل أفضل وتطوير اللقاحات والعلاجات المرشحة الأكثر فعالية لمحاربة (مزيد من المعلومات حول هذا الاختبار قريباً).

المصدر: https: / / www.fluidic.com / الموارد / ما هي الأجسام المضادة المعادلة /