شناسایی حالتی کاملا جدید از سیستم ایمنی بدن

محققان کشف کرده‌اند که فرآیندهای تبادل سیگنال بین پروتئین‌ها و سیستم ایمنی بدن بسیار پیچیده‌تر از آن چیزی هستند که قبلا تصور می‌شد، این یافته‌ی جدید به لطف نوع خاصی از یک مولکول «متصل» به دست آمده که بر خلاف تصور قبلی ما، بسیار متدوال‌تر از مقداری بوده‌اند که ما انتظارش را داشتیم.

مولکول‌های یاد شده در گذشته به عنوان مولکول‌های بسیار نادر در نظر گرفته می‌شدند، اما محققان دریافته‌اند که آن‌ها در واقع یک چهارم از نشانه‌هایی را تشکیل می‌دهند که می‌توانند ذرات سمی یا بیگانه را در بدن شناسایی کنند. چنین یافته‌ای می‌تواند تاثیر بزرگی را بر روی چگونگی توسعه‌ی واکسن‌ها و درمان عارضه‌های مرتبط با تولید پادتن‌های مضر داشته باشد. مایکل استامپف (Michael Stumpf) از امپریال کالج لندن که به عنوان متخصص زیست‌شناسی سیستم‌ها فعالیت می‌کند، در این باره می‌گوید:

 اهمیت این یافته به قدری است که گویی یک جغرافی‌دان قاره‌ی جدیدی را شناسایی کرده است یا اینکه ستاره‌شناسی به شما بگوید که موفق به یافتن سیاره‌ی جدیدی در منظومه‌ی شمسی شده‌ است. و مسلما بلافاصله پس از رخ دادن چنین یافته‌های فرضی، ما باید خود را برای انجام کاوش‌های زیادی آماده کنیم. این امر نه تنها می‌تواند به یک درک عمیق‌تر از چگونگی عملکرد سیستم ایمنی بدن منجر شود، بلکه علاوه بر آن راه‌های جدیدی را نیز برای توسعه‌ی درمان و دارو و واکسن‌های جدید به ما نشان می‌دهد.

 به طور خلاصه، سیستم ایمنی بدن ما بر پایه‌ی شناسایی چیزهایی کار می‌کند که می‌توانند در محیط بدن مضر باشند و در ادامه نیز بهترین اقدام ممکن خود را برای خنثی کردن آنها انجام می‌دهد. بدن ما برای انجام این کار، پروتئین‌هایی به نام آنتی‌بادی را به منظور مراقبت از آنتی‌ژن‌ها آزاد می‌کند. آنتی‌ژن‌ها مولکول‌هایی هستند که سیستم ایمنی بدن ما را تحریک کرده و آن را به فعالیت در می‌آورند.  

 حال پرسشی که پیش می‌آید این است که بدن ما چگونه آنتی‌ژن را تشخیص می‌دهد؟ به لطف سیستم مولکولی موجود در لدن با نام اپیتوپ‌ها چنین اتفاقی می‌تواند رخ دهد. این سازه‌های مولکولی روی سطح سلول‌های جای می‌گیرند و در این محل‌ها می‌توانند آنتی‌ژن‌ها را شناسایی کرده و تشخیص دهند.

 از طرف دیگر، آنها به راحتی می‌توانند به خاطر شکل و ساختار مناسبی که  دارند، به پادتن‌ها چسبیده و به این ترتیب بتوانند در صورت امکان، هر نوع تهدید احتمالی برای بدن را تشخیص دهند. تا به حال، دانشمندان بر این باور بودند که اکثریت قریب به اتفاق این نشانه‌های اپیتوپ در مجموعه‌ای از الگوها ایجاد می‌شوند و در این الگوها، ماشین‌های سلولی به طور موثری قطعاتی را از پروتئین‌ها در یک رشته خاص «برش» داده و در ادامه نیز آنها را به ترتیب روی سطح سلول از خود پدیدار می‌کنند.

اما در حال حاضر، به لطف یک روش نقشه‌برداری سلولی جدید، دانشمندان دریافته‌اند که مقدار قابل توجهی از این نشانه‌ها، یعنی تقریبا یک‌چهارم از آن‌ها در واقع اپیتوپ‌های متصل هستند. این حالت زمانی روی می‌دهد که قطعه‌های پروتئینی بر روی سطح سلول و در حالتی غیرمنتظره و پیش‌بینی‌نشده دیده شوند. به عبارت دیگر، سلول‌ها هنوز هم رنگ‌های قالب اصلی خود را دارند، اما این ذرات به طور نابسامان و نامنظمی به آنها چسبیده‌اند که چنین حالتی به صورت فرضی می‌تواند کار سیستم ایمنی را در تشخیص شناساگر آشفته، دچار مشکل کند.

 دانشمندان پیش از این نیز می‌دانستند که این اپیتوپ‌های متصل، وجود دارند، اگر چه تصور می‌شد که آن‌ها نادر و کمیاب هستند. اما با توجه به مطالعه‌ی جدیدی که صورت گرفته، ظاهرا این‌گونه نیست. بررسی جدید نشان می‌دهد که آن‌ها در واقع ۲۵ درصد از اپیتوپ‌ها را از نظر فراوانی تشکیل داده و حدود ۳۰ الی ۴۰ درصد را نیز از نظر گوناگونی مولکول‌های نشانگر یاد شده تشکیل می‌دهند.

 این حجم غیر منتظره از شناساگرهای متصل می‌تواند ما را به این پیشنهاد برساند که تبادل سیگنال در سیستم ایمنی بدن نوییزهای بسیار بیشتری از آنچه که دانشمندان پیش از این مطلع بودند، با خود به همراه دارند.

 این وضعیت می‌تواند دلیلی باشد برای توجیه اینکه چرا عارضه‌های مرتبط با تولید پادتن‌های مضر در بدن (بیماری‌هایی از قبیل دیابت نوع ۱ و ام اس) که در آن‌ها بدن به نوعی در مقابل بافت‌های طبیعی بدن قرار می‌گیرد، بسیار شایع هستند.

این یافته برای پژوهشگرانی که روی سیستم ایمنی بدن تحقیق می‌کنند، یافته‌ی مسرت‌بخش و در عین حال نیز کشف بدیمنی به شمار می‌رود. از طرفی می‌توانیم این طور حساب کنیم که یافته‌ی اخیر بسیار عالی و مفید است، زیرا ما اکنون یک چشم‌انداز واضح‌تر درباره‌ی شمار ایپیتوپ‌ها در یک ناحیه به دست آورده‌ایم و در ادامه نیز می‌توانیم برای توسعه‌ی درمان‌های پزشکی روی آنها کار و واکاوی بیشتری کنیم.

نکته‌ی منفی ماجرا هم در این است که بر پایه‌ی یافته‌ی فوق، رمزگشایی پاسخ‌های ایمنی بدن بسیار مشکل از آن سطحی خواهد بود که پیشتر تصور می‌شد. سرپرست این پژوهش، جولین لیپه (Juliane Liepe) در این باره گفته است:

 پی بردن به میزان اهمیت پوتیدهای متصل می‌تواند سرنخ‌ها و نشانه‌هایی را در هنگام پژوهش روی سیستم ایمنی بدن حاصل سازد. برای مثال، این کشف می تواند روی روند پیدایش درمان‌های مبتنی بر ایمنی و واکسن‌های جدید با استفاده از توسعه‌ی اپیتوپ‌های جدید برای ارتقای عملکرد سیستم ایمنی در بدن تاثیر مساعد بگذارد. اما از سویی نیز به این معنی خواهد بود که ما نیاز به نظارت و بررسی شمار بسیار بیشتری از اپیتوپ‌ها در هنگام طراحی رهیافت‌های پزشکی و درمانی شخصی‌سازی شده خواهیم داشت.

در پایان باید اشاره کنیم که یافته‌های اخیر در ژورنال Science منتشر شده‌اند.