ما در نهایت می دانیم که چرا برخی از مردم از COVID بیمار شدند در حالی که دیگران نه

در طول همه‌گیری، یکی از سوالات کلیدی در ذهن همه این بود که چرا برخی از افراد از ابتلا به کووید اجتناب می‌کنند در حالی که برخی دیگر چندین بار به ویروس مبتلا می‌شوند.

از طریق همکاری بین دانشگاه کالج لندن، موسسه ولکام سانگر و امپریال کالج لندن در بریتانیا، ما تصمیم گرفتیم به این سوال با استفاده از اولین سیستم کنترل شده در جهان پاسخ دهیم. یک “تست چالشی” برای COVID – جایی که داوطلبان عمداً در معرض SARS-CoV-2، ویروسی که باعث COVID-19 می‌شود، قرار گرفتند تا بتوان آن را با جزئیات زیاد مطالعه کرد.

داوطلبان سالم واکسینه نشده و بدون سابقه کووید – از طریق اسپری بینی – در معرض دوز بسیار پایینی از سویه اصلی SARS-CoV-2 قرار گرفتند. سپس داوطلبان از نزدیک در یک واحد قرنطینه تحت نظر قرار گرفتند و آزمایش‌ها و نمونه‌برداری‌های منظم برای بررسی پاسخ آنها به ویروس در یک محیط کاملاً کنترل‌شده و ایمن انجام شد.

برای ما مطالعه اخیرکه در Nature منتشر شده است، نمونه‌های بافتی را که در میانه راه بین بینی و گلو قرار داشتند، و همچنین نمونه‌های خونی از 16 داوطلب جمع‌آوری کردیم. این نمونه‌ها قبل از قرار گرفتن شرکت‌کنندگان در معرض ویروس برای اندازه‌گیری پایه، و پس از آن در فواصل منظم گرفته شدند.

سپس نمونه‌ها با استفاده از فناوری توالی‌یابی تک سلولی پردازش و آنالیز شدند که به ما امکان استخراج و توالی‌یابی مواد ژنتیکی سلول‌ها را می‌داد. با استفاده از این فناوری پیشرفته، می‌توانیم تکامل بیماری را با جزئیات بی‌سابقه، از قبل از عفونت تا بهبودی دنبال کنیم.

در کمال تعجب متوجه شدیم که اگرچه همه داوطلبان دقیقاً در معرض دوز یکسانی از ویروس قرار گرفتند، اما در نهایت آزمایش همه آنها برای COVID مثبت نشد.

در واقع، ما توانستیم داوطلبان را به سه گروه عفونت مجزا تقسیم کنیم (به تصویر مراجعه کنید). شش نفر از 16 داوطلب مبتلا به کووید خفیف معمولی شدند که آزمایش آنها برای چند روز با علائمی شبیه سرماخوردگی مثبت بود. ما نام این گروه را “گروه عفونت طولانی مدت” گذاشتیم.

از ده داوطلبی که به عفونت پایدار مبتلا نشدند، که نشان می‌دهد در ابتدا قادر به مبارزه با ویروس بودند، سه نفر دچار عفونت «متوسط» با آزمایش‌های مثبت منفرد ویروسی متناوب و علائم محدود شدند. ما آنها را “گروه عفونت های گذرا” نامیدیم.

هفت داوطلب نهایی در آزمایش منفی ماندند و هیچ علامتی نداشتند. این “گروه عفونت سقط جنین” بود. این اولین تایید عفونت های قبلی سقط شده است اثبات نشده. علیرغم تفاوت در نتایج عفونت، شرکت‌کنندگان در همه گروه‌ها برخی از پاسخ‌های ایمنی جدید را به اشتراک گذاشتند، از جمله در افرادی که سیستم ایمنی آنها از عفونت جلوگیری می‌کرد.

وقتی زمان پاسخ سلولی را بین سه گروه عفونت مقایسه کردیم، الگوهای مختلفی را دیدیم. به عنوان مثال، در داوطلبان مبتلا به عفونت موقتی که ویروس در آنها فقط برای مدت کوتاهی شناسایی شد، یک روز پس از عفونت شاهد تجمع قوی و فوری سلول‌های ایمنی در بینی بودیم.

این در تضاد با گروه عفونت طولانی‌مدت بود، که در آن واکنش آهسته‌تری از پنج روز پس از عفونت شروع می‌شد و به طور بالقوه اجازه می‌داد ویروس در این داوطلبان باقی بماند.

در این افراد، ما توانستیم سلول های تحریک شده توسط یک پاسخ دفاعی کلیدی ضد ویروسی در بینی و خون را شناسایی کنیم. این پاسخ که پاسخ “اینترفرون” نامیده می شود، یکی از راه هایی است که بدن ما به سیستم ایمنی بدن ما برای کمک به مبارزه با ویروس ها و سایر عفونت ها سیگنال می دهد. ما متعجب شدیم که متوجه شدیم این پاسخ قبل از اینکه در بینی تشخیص داده شود در خون تشخیص داده شده است، که نشان می دهد پاسخ ایمنی خیلی سریع از بینی پخش می شود.

ژن محافظ

در نهایت، ما یک ژن خاص به نام HLA-DQA2 را شناسایی کردیم که در داوطلبانی که عفونت پایدار نداشتند، در سطح بسیار بالاتری بیان شد (فعال شد تا پروتئین تولید کند) و بنابراین می‌توان از آن به عنوان نشانگر محافظت استفاده کرد. بنابراین، ممکن است بتوانیم از این اطلاعات استفاده کنیم و کسانی را که احتمالاً در برابر کووید شدید محافظت می‌شوند شناسایی کنیم.

این یافته‌ها به ما کمک می‌کند برخی از شکاف‌های دانش خود را پر کنیم، و تصویری بسیار دقیق‌تر از واکنش بدن ما به یک ویروس جدید، به‌ویژه در چند روز اول عفونت، که بسیار مهم است، ترسیم می‌کند.

ممکن است از این اطلاعات برای مقایسه داده‌های خود با سایر داده‌هایی که در حال حاضر تولید می‌کنیم، استفاده کنیم، به‌ویژه زمانی که داوطلبان را با سایر ویروس‌ها و گونه‌های جدیدتر کووید «به چالش می‌کشیم». برخلاف مطالعه فعلی ما، آنها بیشتر شامل داوطلبانی می‌شوند که واکسینه شده یا به طور طبیعی آلوده شده‌اند – یعنی افرادی که قبلاً مصونیت دارند.

مطالعه ما پیامدهای قابل توجهی برای درمان های آینده و توسعه واکسن دارد. با مقایسه داده‌هایمان با داوطلبانی که هرگز در معرض ویروس قرار نگرفته‌اند و کسانی که قبلاً مصونیت دارند، ممکن است بتوانیم راه‌های جدیدی را برای القای محافظت شناسایی کنیم و در عین حال به ساخت واکسن‌های مؤثرتر برای همه‌گیری‌های آینده کمک کنیم. در اصل، تحقیقات ما گامی به سوی آمادگی بهتر برای همه گیری بعدی است.