دانشمندان آمریکایی باکتری پوست را به واکسن موضعی تبدیل کرده و از موش‌ها در برابر کزاز محافظت می‌کنند
آینده‌ی بدون درد واکسیناسیون می‌تواند در افق باشد، زیرا پژوهشگران بر روی روش‌های تحویل نوآورانه کار می‌کنند.
دانشمندان دانشگاه استنفورد اکنون روش منحصر به فرد دیگری را با استفاده از یک باکتری معمولی پوست، Staphylococcus epidermidis، معرفی کرده‌اند.
آنها واکسیناسیون را با تبدیل این باکتری به یک واکسن موضعی بدون درد که به سادگی بر روی پوست مالیده می‌شود، ارتقا داده‌اند.
این فناوری می‌تواند به آینده‌ای منجر شود که واکسن‌ها به سادگی همچون کرم روی پوست مالیده می‌شوند و نیاز به سوزن و همچنین عوارض جانبی مانند تب و درد کاهش یابد.
این روش می‌تواند واکسیناسیون را دسترس‌پذیرتر و ارزان‌تر کند.
«همه از سوزن‌ها متنفرند، هر کسی اینطور است. من تا به حال کسی را پیدا نکرده‌ام که از ایده جایگزینی تزریق با یک کرم خوشش نیاید،» گفت مایکل فیسباخ، دکترای مهندسی زیستی و استاد دانشگاه.
استفاده از باکتری‌های معمولی پوست
برخی باکتری‌ها، مانند Staphylococcus epidermidis، به زندگی بر روی پوست انسان تطبیق یافته‌اند.
ایمونولوژیست‌ها اغلب نقش باکتری‌های پوست در سلامت ما را نادیده گرفته‌اند. با این حال، تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که این باکتری به ظاهر معمولی یک واکنش ایمنی قوی را در بدن ما تحریک می‌کند.
پژوهشگران می‌خواستند بدانند آیا موشی که به طور طبیعی S. epidermidis روی پوست خود ندارد، در صورت معرفی این باکتری آنتی‌بادی‌هایی علیه آن تولید می‌کند.
آنتی‌بادی‌ها پروتئین‌های تخصصی هستند که مهاجمین خاص مانند باکتری‌ها و ویروس‌ها را هدف قرار می‌دهند.
در یک آزمایش، پژوهشگران S. epidermidis را روی پوست موش‌ها اعمال کردند و سپس خون آنها را برای آنتی‌بادی‌های تولید شده در برابر باکتری در طی شش هفته کنترل کردند.
فیسباخ گفت: «سطح این آنتی‌بادی‌ها به آهستگی افزایش یافت، سپس بیشتر شد — و بعد حتی بیشتر. این همانند این است که موش‌ها واکسینه شده‌اند.»
جالب اینکه، پاسخ آنتی‌بادی به اندازه‌ی قوی و دقیق بود که انگار باکتری یک پاتوژن مضر است.
«همین امر به نظر می‌رسد به طور طبیعی در انسان‌ها رخ می‌دهد»، فیسباخ گفت. «ما خون از اهداکنندگان انسانی گرفتیم و دریافتیم که سطح آنتی‌بادی‌های در گردش آنها در برابر S. epidermidis به اندازه‌ی هر چیزی که معمولاً واکسینه می‌شویم بالا بود.»
استفاده‌ی باکتری از پروتئین خاص
پژوهشگران یک پروتئین خاص، به نام Aap، را بر روی سطح این باکتری شناسایی کردند که واکنش ایمنی قوی‌ای را تحریک می‌کند.
پروتئین Aap — یک سازه‌ی بزرگ و درخت-مانند — از سطح باکتری به خارج امتداد می‌یابد.
ساختار این پروتئین به آن اجازه می‌دهد تا با سلول‌های ایمنی تعامل کند و آنها را به تولید آنتی‌بادی بر علیه باکتری وادارد.
پروتئین Aap تولید دو نوع اصلی از آنتی‌بادی‌ها را تحریک می‌کند: IgG و IgA. IgG در جریان خون گردش می‌کند، در حالی که آنتی‌بادی‌های IgA از سطوح مخاطی بینی و ریه‌ها محافظت می‌کنند.
«ما در حال تحریک IgA در بینی موش‌ها هستیم. پاتوژن‌های تنفسی که مسئول سرماخوردگی، آنفلوآنزا و COVID-19 هستند، تمایل دارند از طریق بینی وارد بدن ما شوند. واکسن‌های معمولی نمی‌توانند از این جلوگیری کنند. آنها فقط زمانی کار می‌کنند که پاتوژن وارد خون شود. بهتر است از ورود آنها به طور کلی جلوگیری کنیم،» فیسباخ توضیح داد.
پژوهشگران پروتئین Aap را تغییر دادند تا قطعه‌ای بی‌خطر از سم کزاز را به نمایش بگذارد. آنها می‌خواستند بدانند آیا این تغییر می‌تواند واکنش ایمنی و تولید آنتی‌بادی‌ها علیه کزاز را تحریک کند.
تیم یک آزمایش «غم- مصنوعی» انجام دادند. آنها اثرات S. epidermidis دست‌نخورده را با نسخه مهندسی ژنتیکی شده که حامل قطعه‌ی سم کزاز بود مقایسه کردند.
موش‌هایی که با باکتری تغییر یافته درمان شده بودند، سطوح بالایی از آنتی‌بادی‌ها بر ضد سم کزاز تولید کردند. وقتی این موش‌ها به دوز کشنده سم قرار داده شدند، اون‌ها بی‌اثر ماندند در حالی‌که موش‌های درمان‌نشده مردند.
طبق بیانیه‌ی مطبوعاتی، پژوهشگران دریافتند که تنها چند اعمال کافی بود تا یک واکنش ایمنی حفاظتی ایجاد شود.
«ما می‌دانیم که در موش‌ها کار می‌کند»، فیسباخ گفت. «گام بعدی این است که نشان دهیم در میمون‌ها نیز مؤثر است. این همان چیزی است که قصد داریم انجام دهیم.»
یافته‌ها در مجله‌ی Nature منتشر شدند.
