شتر ها و کوسه ها ناجی میلیون ها انسان از مرگ حتمی ! - وبلاگ عکس

به گزارش وبلاگ عکس، دانشمندان امیدوارند تا بتوانند با بهره گیری از آنتی بادی های مهم در بدن حیواناتی مثل شتر و کوسه برای درمان برخی بیماری های انسانی از سرطان گرفته تا کووید 19 اقدام کنند.

غزال زکمک- هر چهار ماه یک بار، آرون لوبو، پاتولوژیست معروف، یکی از پنج کوسه ای که در آزمایشگاهش در دانشگاه ویسکانسین نگهداری می کند را در یک تور می اندازد و در کمال دقت واکسنی را به کوسه تزریق می کند. این واکسن کوسه را در مقابل سرطان های انسانی و شاید برخی بیماری های عفونی مثل کووید 19 ایمن می کند. چند هفته بعد و پس از آنکه سیستم ایمنی بدن کوسه فعال شد، لوبو، نمونه کوچکی از خون کوسه را جمع آوری می کند.

در گوشه دیگری از آمریکا، ایمنولوژیستی به نام هید پلو همین فرآیند را برروی آلپاکا (نوعی شتر)، در مزرعه ای در ماساچوست غربی، انجام می دهد. این متخصصان هر دو در پی یک چیز هستند: آنتی بادی های کوچکی که تنها در بدن حیوانات خاصی ساخته می شوند و می توانند نقش پررنگی در سلامت انسان ایفا کنند.

بیشتر آنتی بادی ها، به مقدار پروتئین ها سنگین هستند ولی آنتی بادی های بدن شترها، کوسه ها و گونه های مشابه آنها، ساده تر و کوچکترند. از زمان کشف این موضوع در اواخر دهه 1980، محققان دریافته اند که این آنتی بادی ها یک نکته جادویی دارند و می توانند به بخش های پنهان مولکول ها چسبیده و به صورت عمیق تری به بافت ها نفوذ کرده و پتانسیل آنها برای درمان بیماری ها را افزایش دهند.

لوبو دراین باره گفته: این آنتی بادی ها می توانند به گوشه ها و شکاف های کوچکی از پروتئین های مختلف که آنتی بادی های انسانی قادر به دسترسی به آنها نیستند، نفوذ کنند.

در دهه های اخیر، تحقیق در مورد این آنتی بادی های کوچک افزایش یافته و از آنجا که کار آسانی است، می توان با هزینه ای کم، حجم بالایی از آنها را تولید کرد. تمام این ویژگی ها سبب می شود تا این آنتی بادی ها گزینه خوبی برای درمان بسکمک از بیماری ها، از اختلالات انعقادی گرفته تا کووید 19 باشند و محققان همچنین درحال استفاده از آنها برای تشخیص بیماری هایی مثل سرطان و البته به عنوان کلید تحقیقاتی مثل نقشه برداری از درون سلول ها هستند.

لوبو دراین باره گفته: تحقق این وعده ممکن است سال ها طول بکشد ولی محققان هیجان زیادی دارند و به نظر من این پتانسیل خوبی برای نجات جهان دارد.

کشف این آنتی بادی های عجیب

اولین اکتشاف درباره این آنتی بادی های غیرعادی در سال 1989 و از طریق گروهی از دانشجویان دانشگاه فری در بروکسل بلژیک انجام شد.

از آنجا که در آن زمان ریسک انجام آزمایش برروی خون انسان، به دلیل احتمال قرار گرفتن در معرض ویروس HIV بالا بود و دانشجویان حاضر به کشتن موش برای انجام این آزمایش ها نبودند، استاد دانشگاه، پیشنهاد استفاده از خون یکی از پستانداران بزرگ را ارائه کرد و مقداری از نمونه خون شتر در اختیار شاگردانش قرار داد.

جالب اینجا بود که آنتی بادی ها در خون شتر در پروتئین های زنجیره سنگین یافت شد و نمونه خون تازه شتر دیگری نیز مورد آزمایش قرار گرفت و مشخص شد که شترها با زنجیره های پروتئینی سنگین، آنتی بادی تولید می کنند.

طبق گفته یکی از محققان، آنتی بادی های شتر را نیز مثل آنتی بادی انسان ها و یا موش ها، می توان به قطعات کوچکتر و موثرتر قسمت کرد. این قطعات که دامنه های متغیر نامیده می شوند، هدف تجاری هر آنتی بادی ای هستند و می توانند مثل حسگر آنتی بادی به بخش هایی از پاتوژن ها یا سموم و هرماده ای که به عنوان تهدید احتمالی تشخیص داده می شود، بچسبند.

در آنتی بادی های طبیعی که مثلا بدن شتر نیز آنها را تولید می کند، این دامنه متغیر به صورت جفت ظاهر می شود؛ یکی از زنجیره سنگین و دیگری از زنجیره ای سبک؛ اما دامنه متغیر زنجیره سنگین، تک قلو است.

چند سال بعد محققان دیگری گزارش کردند که بد کوسه ها هم آنتی بادی هایی با زنجیره های سنگین می سازد.

مزایای آنتی بادی های کوچک

دانشمندان نکات زیادی در مورد مزایای این آنتی بادی های کوچک آموخته اند که برخی از آنها بسیار کاربردی است: برخلاف آنتی بادی های بزرگ، این قطعات ریز آنتی بادی در دمای اتاق هم پایدار هستند و نیازی به نگهداری از آنها در فریزر یا حمل و نقل در دمای پایین نیست. آنتی بادی های کوچک کوسه حتی در صورت جوشاندن نیز تغییری در عملکردشان ایجاد نخواهد شد. این درحالی است که آنتی بادی های بزرگ پستانداران، باید در دمای پائینی نگهداری شوند که اقدامی پیچیده و پرهزینه خواهد بود؛ ولی آنتی بادی های کوچک را می توان با بهره گیری از باکتری، در حجمی بزرگ تولید کرده و در زمان و هزینه صرفه جویی زیادی داشت.

این آنتی بادی های کوچک، به درستی و به صورت اتوماتیک سرهم می شوند و شکل درست خود را حفظ می کنند و جایگزین امیدوارکننده ای برای آنتی بادی های بزرگ هستند که قطعات بیشتری دارند و ممکن است به اشتباه تغییر حالت دهند. همین تغییر حالت ممکن است از طریق سیستم ایمنی به عنوان یک مولکول غریبه تشخیص داده شده و باعث ایجاد یک واکنش منفی ایمنی در بدن شود که عواقبی جدی را برای سلامت فرد به همراه خواهد داشت.

اما ویژگی برجسته آنتی بادی های کوچک، تطبیق پذیری آنهاست که به راحتی می توانند شکل های مختلفی را بپذیرند و وارد نقاط تنگ چه در بافت بدن یا چه در قسمت های کوچک مولکول ها شوند.

بیشتر بخوانید:

• بیوه هایی که به خون هم تشنه اند

• جنجال بزرگ بر سر تصویر این هیولای زشت ، عجیب و نادر/ عکس

آنتی بادی های ضد سرطان

تحقیقات درباره این آنتی بادی های کوچک غیرعادی حالا به ثمر نشسته و در سال 2019، اولین آنتی بادی کوچک برای درمان های پزشکی به نام کابلیوی (Cablivi) از موسسه غذا و داروی آمریکا مجوز دریافت کرد. این آنتی بادی یک اختلال نادر خونی که منجر به لخته شدن خون در رگ های کوچک می شود را درمان می کند و در این درمان از اجسام نانو برای اتصال به پروتئین موجود در پلاکت ها استفاده می شود که مانع از چسبیدن آنها به یکدیگر خواهد شد.

آنتی بادی های کوچک، می توانند تبدیل به ابراز ارزشمندی برای درمان سرطان شوند؛ آنتی بادی های بزرگ در حال حاضر در ایمونوتراپی برای درمان برخی سرطان ها استفاده می شوند و در برخی موارد، آنتی بادی سلول های سرطانی را علامت گذاری کرده تا سلول های سیستم ایمنی بدن بتوانند سلول های سرطانی را تشخیص داده و آنها را از بین ببرند. در برخی موارد دیگر نیز ممکن است سلول های ایمنی را به سلول های سرطانی نزدیک کرده تا بدن بتواند بهتر با سرطان مبارزه کند.

این آنتی بادی های کوچک هم می توانند همین کار را انجام دهند و در عین حال به شیوه های دیگری مثل هدف قراردادن پروتئین ها برای کاهش رشد تومورها یا مسدود کردن رگ های خونی از تغذیه تومورها، مورد استفاده قرار بگیرند. آنتی بادی های کوچکتر احتمالا کمتر از آنتی بادی های ایمونوتراپی، پاسخ ایمنی منفی ایجاد می کنند که این منجر به بهبود چشمگیر درمان خواهد شد.

در عین حال این آنتی بادی های کوچک به پزشکان کمک می کند تا سرطان ها را سریع تر تشخیص داده و سلول های بیمار را با دقت بیشتری شناسایی کنند. آنها با چسباندن مولکول های ردیاب رادیواکتیو به آنتی بادی های مشخصی، سلول های سرطانی را دنبال می کنند.

غلبه بر ویروس ها

دانشمندان با بهره گیری از آنتی بادی های کوچک برای مبارزه با بیماری های عفونی از جمله کووید 19 بهره می برند. وای هونگ تام، محقق بیماری های عفونی در دانشگاه ملبورن در تلاش است تا نانو اجسامی تولید کند که به بخشی از اسپایک پروتئین SARS-CoV-2 چسبیده تا از ورود ویروس به سلول های بدن جلوگیری کنند.

آنتی بادی های کوچک ممکن است از طریق تکنولوژی mRNA حمل شده تا آنتی بادی ها در داخل سلول های بدن افراد سرهم شوند. تزریق واکسن ممکن است بتواند علیه دیگر بیماری های عفونی و مقابله با سمومی مثل بوتولیسم و یا حتی داروهای درمانی برای سرطان یا سایر بیماری ها نیز به کار بیاید.

با مصرف یک قرص ساده می توان این آنتی بادی های کوچک را مستقیما به روده رساند تا بخش زیادی از پاتوژن ها از جمله روتاویروس که از طریق دستگاه گوارش وارد بدن می شوند را مسدود کرد.

محققان حالا در حال توسعه رویکردهای نوی مثل ایجاد نانوبادی های مصنوعی و توسعه موش هایی با سیستم ایمنی شتر برای تحقیقاتشان هستند.

چرا فقط شتر و کوسه؟

دانشمندان هنوز نمی دانند که چرا فقط شترها و ماهی های غضروفی مثل کوسه، تنها حیواناتی هستند که آنتی بادی هایی با زنجیره سنگین می سازند. کوسه ها قدیمی ترین موجودات زنده ای هستند که آنتی بادی بخشی از سیستم ایمنی بدنشان را تشکیل می دهد و آنتی بادی هایشان به مراتب پایدارتر از آنتی بادی شترهاست. دانشمندان حدس می زنند که کوسه ها به دلیل غلظت بالای اوره در خونشان، به این آنتی بادی ها متکی هستند.

کوسه ها 350 میلیون سال قبل از شترها تکامل یافته اند؛ هرچند که زنجیره های سنگین آنتی بادی در بدن شترها نیز نسبتا قدیمی هستند و در شترهای جهان قدیم و شترهای نسل نو (مثل لاماها و آلپاکاها) نیز یافت می شوند که این حکایت از آن دارد که آنتی بادی ها در اوایل دوران تکامل شترها در بدنشان پیشرفته اند.

زنجیره های سنگین آنتی بادی در بدن کوسه ها احتمالا قدیمی ترین مولکولهای ایمنی هستند که هنوز وجود دارند ولی به نظر می رسد که آنچه در آینده شاهدش خواهیم بود بسیار هیجان انگیز خواهد بود.

منبع: popsci