Novi računski model, koji je razvio University of Michigan, unapred otkriva zašto određene vakcine mogu drugačije da utiču na ljude, a može da predvidi i kako će pojedinačni pacijenti verovatno reagovati na određenu vrstu imunizacije. U budućnosti bi to moglo dovesti do novih principa formulisanja vakcina koji uzimaju u obzir personalizovane karakteristike pojedinca, što bi verovatno omogućilo stvaranje vakcine protiv HIV, kao i efikasniju zaštitu od gripa, navodi se u novoj studiji objavljenoj u Cell Reports Medicine.
Ljudi proizvode različite količine i vrste antitela
– Ljudi se razlikuju po količini i vrsti antitela koja proizvode. U zavisnosti od njihove genetike, oni takođe imaju različite proteinske sekvence u svojim antitelima i receptore imunoloških ćelija zbog kojih se različito vezuju. Ta situacija je, na primer, istraživačima teško razumljiva samo na osnovu eksperimenata. I zato je ovaj računski pristup, nazvan „U-M model“, toliko vredan – objasnila je Kelly Arnold, profesor biomedicinskog inženjeringa na University of Michigan i autor u nove studije.
Vakcine deluju na dva načina
Vakcine mogu da deluju na dva načina – slanjem neutralizujućih antitela da vežu invazivni virus i spreče ga da inficira ćelije, ili aktiviranjem urođenih imunoloških ćelija da napadnu patogene. Prvi radi za relativno statične viruse, poput ospica, ali za viruse poput HIV i gripa, aktiviranje imunoloških ćelija može nadoknaditi činjenicu da antitela nisu uvek savršena za virus. Problem je u tome što vrsta i količina antitela mogu različito uticati na aktivaciju imunoloških ćelija, što je pokazala ova studija.
– Sa virusima koji brzo mutiraju, poput HIV i gripa, postoji razlika i kod virusne populacije i kod ljudi koje inficira. To znači da će nam za zaštitu svih ljudi u istom stepenu od različitih virusnih mutacija biti potreban niz mogućih rešenja koja se mogu uskladiti sa zdravstvenim statusom, polom, godinama i genetskom pozadinom bilo koje osobe – naglasila je dr Melissa Lemke i istakla da će „računarski alati poput ovog biti od suštinskog značaja za ubrzavanje potrage za mehanizmima koji se mogu primeniti za stvaranje efikasnih vakcina za sve.“
Šta predviđa „U-M model“?
„U-M model“ koristio je podatke dobijene od University of Melbourne iz jedinog do sada ispitivanja zaštite vakcine protiv HIV. Model je ispitivao uzorke plazme učesnika ispitivanja – u osnovi uzorke krvi, minus crvena krvna zrnca – gledajući količinu i vrstu antitela proizvedenih nakon vakcinacije. Kada se antitelo veže za patogen i imunološku ćeliju, to je signal imunoj ćeliji da uništi patogen.
Model je predvideo da povećanje nivoa antitela ne aktivira imunološke ćelije kod svih pojedinaca. U zavisnosti od osnovnog nivoa antitela subjekta i genetske pozadine, povećanje ovih antitela može dovesti do rezultata koji idu od raspona koristi kod nekih pacijenata, do toga da ne rade ništa za druge, do potencijalnog smanjenja aktivacije imunih ćelija kod drugih.
Antitela nisu garant da vakcina pruža zaštitu
„U-M“ tim je procenio 30 ljudi iz ispitivanja i odabrao osmoricu čiji se receptori imunoloških ćelija najverovatnije vezuju za antitela izazvana vakcinom, kao i 8 njih za koje je najmanje verovatno da će dobro reagovati. Zatim je tim u Melburnu sproveo eksperimente dodajući antitela i HIV viruse uzorcima plazme. Oni za koje je predviđeno da će reagovati imali su 5 do 7 puta povećanje imunoloških kompleksa sastavljenih od antitela, patogena i imunološke ćelije, koji ukazuju na aktivnost ubijanja virusa. Nasuprot tome, oni koji nisu dobro „odgovorili“ na vakcinu imali su samo 1,3 puta povećanje imunološkog kompleksa. Ovo pokazuje da stvaranje antitela, koja se dobro vezuju za virus, nije nužno dovoljno da vakcina postane zaštitna, jer imunološke ćelije moraju biti u stanju da se vežu za antitela.
