محققان دانشگاه کلن دریافتند که واکسن‌های مبتنی بر mRNA کووید-۱۹ تأثیر ماندگاری بر سیستم ایمنی طبیعی دارند.
mRNA یا RNA پیام‌رسان اطلاعات ژنتیکی را از DNA به ribosome ها منتقل می‌کند تا پروتئین‌ها ساخته شوند.
این مکانیسم‌ها می‌توانند توانایی بدن را در دفاع در برابر عفونت‌های آینده افزایش دهند.
محققان از دانشگاه کلن و بیمارستان دانشگاه کلن نشان دادند که واکسن‌های جدید مبتنی بر mRNA کووید-۱۹ نه تنها واکنش‌های ایمنی تطبیقی را، مانند تولید آنتی‌بادی‌ها، فعال می‌کنند، بلکه تغییرات اپی‌ژنتیکی ماندگاری در سلول‌های ایمنی طبیعی ایجاد می‌کنند.
این مطالعه به رهبری پروفسور دکتر یان ریبنیکر، رئیس بخش بیماری‌های عفونی در بیمارستان دانشگاه کلن و محقق اصلی در مرکز پزشکی مولکولی کلن (CMMC) انجام شده است، به همراه دکتر رابرت هنسل-هرچ، که او نیز محقق اصلی در CMMC است. یافته‌ها در نشریه Molecular Systems Biology منتشر شده‌اند.
سیستم ایمنی از دو بخش اصلی تشکیل شده است: سیستم ایمنی ذاتی که محافظت فوری و گسترده‌ای در برابر پاتوژن‌ها ارائه می‌دهد، و سیستم ایمنی تطبیقی (یا اکتسابی) که پاسخ‌های خاصی به تهدیدات جدید توسعه می‌دهد. این دو بخش از سیستم ایمنی به طور هماهنگ کار می‌کنند.
بر اساس تحقیقات، تغییرات مشاهده شده در سلول‌های ایمنی ذاتی تحت تأثیر تغییرات اپیژنتیک، به‌ویژه تغییرات شیمیایی در پروتئین‌های هیستون قرار دارد. هیستون‌ها مانند طوقه‌هایی عمل می‌کنند که DNA به دور آن‌ها پیچیده شده است. استیل‌سازی هیستون‌ها یک فرایند قابل بازگشت است که نحوه بیان ژن‌ها را تغییر می‌دهد، بدون اینکه توالی DNA خود را تغییر دهد.
این یافته‌ها پیشنهاد می‌کنند که واکسیناسیون با mRNA ممکن است پاسخ‌دهی بلندمدت سلول‌های ایمنی ذاتی را افزایش دهد و بهبود بخشد، که ممکن است دفاع بدن را نه تنها در برابر ویروس هدف، بلکه در برابر پاتوژن‌های غیر مرتبط نیز بهبود بخشد.
پاتوژن‌ها میکروبی هستند که می‌توانند باعث بیماری در موجودات زنده شوند. اینها شامل باکتری‌ها، ویروس‌ها، قارچ‌ها و پارازیت‌ها می‌شوند. برای مثال، باکتری‌های مضر ممکن است عفونت‌های باکتریایی ایجاد کنند، در حالی که ویروس‌ها می‌توانند بیماری‌هایی مانند آنفولانزا را به وجود آورند. مهم است که بدانیم چگونه می‌توانیم از آن‌ها در برابر خود محافظت کنیم!
آموزش اپی‌ژنتیکی سلول‌های ایمنی
دکتر الکساندر سایمونی، نویسنده اول مطالعه، می‌گوید: “یافته‌های ما نشان می‌دهد که واکسن‌های mRNA، ‘آموزش’ اپی‌ژنتیکی به سلول‌های ایمنی غیرفطری القا می‌کنند که این امر پاسخ ایمنی پایداری را امکان‌پذیر می‌سازد.”
آموزش اپیژنتیک به مطالعه و بررسی تغییرات در بیان ژن‌ها و فعالیت آن‌ها بدون تغییر در توالی DNA اشاره دارد. این حوزه علمی بررسی می‌کند که چگونه عوامل محیطی، رژیم غذایی، استرس و تجربیات زندگی می‌توانند بر روی ژن‌ها تأثیر بگذارند و در نتیجه رفتار و سلامت فرد را تحت تأثیر قرار دهند.
تغییرات اپی‌ژنتیکی ممکن است پایه‌گذار ایمنی غیرفطری ماندگاری باشند که سازوکارهای حفاظتی سیستم ایمنی اکتسابی را گسترش می‌دهد. اکنون می‌توان این نتیجه‌ها را در آزمایش‌های بالینی بزرگتر آزمایش کرد.
پژوهشگران نمونه‌های خون شرکت‌کنندگان واکسینه‌شده را در شش زمان مختلف مورد تحلیل قرار دادند و به آنالیز مونوست‌ها – نوعی از گلبول‌های سفید که می‌توانند به ماکروفاژها در انسان تبدیل شوند – پرداختند. ماکروفاژها به‌عنوان سلول‌های کلاسیک سیستم ایمنی غیرفطری برای شناسایی سریع و تخریب پاتوژن‌ها بسیار حیاتی هستند. آن‌ها دریافتند که واکسن‌های mRNA مبتنی بر COVID-19 تغییرات قابل توجه و پایداری را از طریق استیلاسیون، یعنی اتصال یک گروه شیمیایی به ژن‌های خاص و مرتبط با ایمنی این مونوست‌ها، ایجاد می‌کنند.
سیستم ایمنی از دو بخش اصلی تشکیل شده است: سیستم ایمنی ذاتی که محافظت فوری و گسترده‌ای در برابر پاتوژن‌ها ارائه می‌دهد، و سیستم ایمنی تطبیقی (یا اکتسابی) که پاسخ‌های خاصی به تهدیدات جدید توسعه می‌دهد. این دو بخش از سیستم ایمنی به طور هماهنگ کار می‌کنند.
بر اساس تحقیقات، تغییرات مشاهده شده در سلول‌های ایمنی ذاتی تحت تأثیر تغییرات اپیژنتیک، به‌ویژه تغییرات شیمیایی در پروتئین‌های هیستون قرار دارد. هیستون‌ها مانند طوقه‌هایی عمل می‌کنند که DNA به دور آن‌ها پیچیده شده است. استیل‌سازی هیستون‌ها یک فرایند قابل بازگشت است که نحوه بیان ژن‌ها را تغییر می‌دهد، بدون اینکه توالی DNA خود را تغییر دهد.
این یافته‌ها پیشنهاد می‌کنند که واکسیناسیون با mRNA ممکن است پاسخ‌دهی بلندمدت سلول‌های ایمنی ذاتی را افزایش دهد و بهبود بخشد، که ممکن است دفاع بدن را نه تنها در برابر ویروس هدف، بلکه در برابر پاتوژن‌های غیر مرتبط نیز بهبود بخشد.
علاوه بر این، یافته‌ها نشان داد که این تغییرات اپی‌ژنتیکی به مدت شش ماه پس از واکسیناسیون حفظ شده‌اند، که نشان می‌دهد واکسن به “حافظه بلندمدت” سیستم ایمنی آموزش می‌دهد. از آنجا که مونوسیت‌های انسانی تنها حدود سه روز در بدن جریان دارند، محققان فرض می‌کنند که سلول‌های پیش‌ساز مونوسیت‌ها در مغز استخوان نیز نشانگرهای اپی‌ژنتیکی را منتقل می‌کنند.
با این حال، یک واکسیناسیون mRNA به تنهایی کافی نیست تا این نشانگرها را به طور قوی القا کند. “دو واکسیناسیون متوالی یا یک واکسیناسیون تقویتی واحد برای این تغییرات اپی‌ژنتیکی ماندگار لازم است، که نیاز به واکسیناسیون‌های متعدد برای حفظ پاسخ ایمنی بلندمدت را برجسته می‌کند” گفت یان ریبنیکر.
فعال‌سازی وسیع ایمنی و پتانسیل آینده
تغییرات اپی‌ژنتیکی مشاهده‌شده منجر به افزایش “خواندن” ژن‌های پیش‌التهابی شد که به نوبه خود منجر به تولید مواد پیامی به نام سیتوکین‌ها شده، این مواد می‌توانند تعداد زیادی از سلول‌های ایمنی را فعال کرده و در نتیجه توانایی آن‌ها را برای مبارزه با پاتوژن‌ها افزایش دهند.
دکتر سباستین تیوبالد، که همچنین نویسنده اول این مطالعه است، توضیح می‌دهد: «از آنجا که این فعال‌سازی سیستم ایمنی ذاتی است که به طور نسبی به روش وسیع و غیرخاص به پاتوژن‌های مختلف حمله می‌کند، واکسن‌های mRNA ممکن است در برابر ویروس‌ها و باکتری‌های دیگر نیز در یک دوره زمانی مشخصی محافظت ارائه دهند.»
دکتر روبرت هنسل-هرچ، که متخصص در زمینه اپیژنتیک است، می‌گوید: «این یافته‌ها نشان می‌دهد که تنظیمات هیستون در ماکروفاژها نه تنها ژن‌های مرتبط با پاسخ ایمنی را فعال می‌کند، بلکه این ژن‌ها ساختارهای DNA گوانین چهارتایی را نیز شکل می‌دهند که ممکن است برای ایمنی پایدار حیاتی باشد.»
این یافته‌ها پیامدهای گسترده‌ای برای توسعه استراتژی‌های واکسیناسیون آینده، هم در برابر COVID-19 و هم سایر بیماری‌های عفونی دارند.
این مطالعه در چارچوب یک پروژه تحقیقاتی در مورد رمزگشایی از ایمنی ذاتی در واکسیناسیون در CMMC و پلتفرم COVIM – پلتفرم همکاری ایمنی شبکه پزشکی دانشگاهی (NUM) انجام شد که توسط وزارت فدرال آموزش و تحقیقات تأمین مالی شده است.
https://doi.org/10.1038/s44320-025-00093-6
Researchers Discover mRNA Vaccines Leave Lasting Mark on the Immune System
