מדעני מכון ויצמן חשפו כיצד פועלים חיסונים נסיוניים נגד נגיף האבולה

צוות חוקרים ממכון ויצמן יחד עם צוות מחקר גרמני חשף מה בדיוק קורה למערכת החיסונית לאחר מתן החיסון מפני אבולה. הממצאים התפרסמו אמש ב-Nature Medicine והם עשויים לסייע בגיבוש אסטרטגיות טובות יותר להתמודדות עם המחלה ולמניעתה.

ביולי 2019 הכריז ה-WHO על מצב חירום בינלאומי בעקבות התפרצות מגיפת האבולה בקונגו. עד לפני זמן לא רב, צוותים רפואיים הפועלים באפריקה ניצבו חסרי אונים אל מול התפרצויות קטלניות אלו, אך מאז 2016 פותחו חיסונים שעשויים לשנות את התמונה. יותר מ-100,000 איש כבר חוסנו נגד המחלה האלימה, אך החיסונים עדיין מוגדרים נסיוניים. הכמות הזמינה שלהם היא מועטה ויעילותם לטווח הארוך איננה ידועה.

"קשה מאוד לייצר חיסונים נגד אבולה", הסביר אתמול (ב') ד"ר רון דיסקין מהמחלקה לביולוגיה מבנית במכון ויצמן, שנטל חלק במחקר החדש. "החיסונים מופקים בשיטות גנטיות רקומביננטיות באמצעות הצמדת חלבון של נגיף האבולה לנגיף בלתי מזיק. לפיכך, אין די בכמות החיסונים המיוצרת כיום כדי לחסן את כלל האוכלוסיה. החיסון ניתן כיום רק לאנשים הנמצאים במגע הדוק ביותר עם חולי אבולה. אם נבין טוב יותר את התגובה החיסונית, נוכל לא רק לשפר את החיסון עצמו אלא אף להבין אם המינון הניתן כיום הוא אכן אופטימלי ואם החיסון יעיל נגד זנים שונים של הנגיף".

המבנה התלת-ממדי של נוגדן (בכחול ובטורקיז) הקשור לאתר המטרה שלו בנגיף האבולה. צילום: מכון ויצמן

ד"ר פלוריאן קליין מאוניברסיטת קלן וקבוצת המחקר שלו ניסו לאתר סימנים לתגובה החיסונית בדגימות דם שנלקחו משישה נבדקים שקיבלו את החיסון שנה ויותר קודם לכן. הם התמקדו בתאי B המייצרים נוגדנים ומהווים את "הזיכרון החיסוני" שלנו. בעבודה זאת אותרו מספר רב של נוגדנים הנקשרים לחלבונים של נגיפי אבולה.

ד"ר דיסקין, יחד עם ד"ר נדב אלעד מהמחלקה לתשתיות למחקר כימי וד"ר הדס כהן-דבשי מקבוצת המחקר של ד"ר דיסקין, החליטו להתמקד בשניים מבין הנוגדנים האלה, שנחשדו כבעלי מעורבות עמוקה בתגובה החיסונית ארוכת הטווח המונעת הדבקה.

מטרת עבודה זאת היתה להבין כיצד והיכן נקשרים נוגדנים אלה לחלבון הנמצא על גבי הקרום החיצוני של הנגיף (חלבון שעליו מתבסס החיסון) ואיך בדיוק היקשרות זו מנטרלת את הנגיף בצורה כה יעילה. לשם כך נעזרו החוקרים במיקרוסקופ אלקטרונים עוצמתי ומתקדם, שהותקן באחרונה ביחידת המיקרוסקופיה האלקטרונית במכון ויצמן. הוא מאפשר לזהות את המבנה התלת מימדי – עד לרמת האטומים הבודדים – של נוגדן הקשור לאתר המטרה שלו.

"עד לאחרונה, ציין ד"ר דיסקין, "מחקר שכזה בביולוגיה מבנית היה כרוך בתהליך מסובך של יצירת גבישים ובביצוע קריסטלוגרפיה בקרני רנטגן. זה תהליך הנמשך בדרך כלל כמה חודשים ויותר, אולם כעת אנו יכולים לדלג על יצירת הגבישים ולפענח מבנה של חלבון בתוך שבועות ספורים".

על אף שרבים מהנוגדנים שהופקו על ידי תאי B נקשרו לחלבונים של הנגיף – חלקם כנראה ביעילות גבוהה יותר מהאחרים – החוקרים הראו כי שני הנוגדנים שבהם התמקדו אכן יעילים במיוחד בעצירת הנגיף. ד"ר דיסקין ועמיתיו חשפו את מבנה הנוגדנים הלו ומיפו את הנקודות המדויקות שבהן נקשרו לחלבון הנגיפי. "למעשה", אמר דיסקין, "הנוגדנים שחקרנו נקשרים ביעילות גבוהה יותר לחלבון הנגיפי לעומת נוגדנים אחרים הנבחנים כיום כטיפול אפשרי באבולה".

ממצא חשוב נוסף שעלה במחקר זה: בדמם של הנבדקים שקיבלו מינון נמוך יותר של החיסון נמצאה כמות נוגדנים יעילים הדומה לזו שבדמם של נבדקים שקיבלו מינון גבוה יותר. עובדה זו עשויה להוביל לבחינה מחודשת של הפרוטוקולים לטיפול ואולי לאפשר בעתיד הגנה לאנשים רבים יותר על ידי הזרקה של מנות חיסון קטנות יותר.

לחוקרים אין בשלב זה די מידע כדי לקבוע אם החיסונים אכן יעילים נגד זנים שונים של נגיף האבולה הנפוצים באזורים שונים של אפריקה. עם זאת הם מקווים כי מחקר נוסף יספק את המידע הזה ואף יאפשר לשפר את החיסון כך שיוכל להילחם בתפוצת המחלה בכל רחבי היבשת.