Vakcinos yra svarbi priemonė žmonių ir gyvūnų apsaugai nuo patogenų, tačiau pagrindinis iššūkis kuriant vakcinas yra suprasti, kodėl vakcinos vieniems asmenims veikia geriau nei kitiems.
Norėdama atsakyti į šį klausimą, Johnso Hopkinso Vaitingo inžinerijos mokyklos Kompiuterių mokslų katedros docentės Yanos Safonovos vadovaujama tyrimų grupė ištyrė juodojo anguso karves ir jų įvairų atsaką į galvijų kvėpavimo takų ligų vakciną. Grupės išvados neseniai buvo paskelbtos žurnale „Genome Research“.
BRD yra pagrindinė natūralios karvių mirties priežastis ir kasmet galvijų pramonei kainuoja apie 900 mln. Vaistai yra brangūs, todėl galvijų augintojai pasikliauja skiepais, kad sumažintų problemą.
Atlikdama tyrimus USDA, Safonova ir mokslininkai iš Kalifornijos universiteto San Diego siekė suprasti, kaip unikali karvių ir kitų galvijų, tokių kaip bizonai, buivolai ir antilopės, genetinė struktūra sukuria antikūnus iš BRD vakcinos.
„Norėjome atsakyti į vieną konkretų klausimą: kodėl kai kurie juodojo anguso karvių populiacijos asmenys labai skirtingai reaguoja į tą pačią vakciną? Safonova sako.
Mokslininkai ištyrė skiriamąjį galvijų imuniteto bruožą: ilgas komplementarumą lemiančias H3 regiono kilpas jų kuriamuose antikūnuose. Nustatyta, kad galvijų antikūnai su tokiomis itin ilgomis CDR H3 kilpomis neutralizuoja tam tikras ŽIV padermes, o Safonova ir jos komanda išsiaiškino, kad jie taip pat yra vienas iš pagrindinių antikūnų atsako prieš BRD vystymąsi.
Naudodami naują skaičiavimo įrankį, kurį sukūrė, Safonova ir jos komanda išanalizavo juodojo anguso karvių populiacijos gaminamų antikūnų sekos duomenis ir tiksliai nustatė antikūnų, susijusių su imuniniu atsaku, genetinius pokyčius.
Tyrėjai išsiaiškino, kad nors šių unikalių antikūnų struktūrų kūrimą paskatino kiekviena vakcinos dozė, vakcinos veiksmingumas (kaip gerai vakcina iš tikrųjų veikia) nustatomas dar ilgai prieš tai, kai asmuo pradeda imuninį atsaką. DNR segmentai, vadinami kintamaisiais, įvairove ir jungiančiais imunoglobulino genais, taip pat vadinami IG genais, gamina antikūnus ir kontroliuoja individualų atsaką į vakciną.
Tai reiškia, kad vakcinos veiksmingumas asmeniui yra iš anksto nustatytas dar prieš skiepijant.
Kadangi komandos metodas gali atskleisti šiuos genetinius žymenis, galvijų augintojai galėtų panaudoti šią informaciją selektyviai veisdami karves, kurios yra mažiau jautrios BRD, atsižvelgiant į jų genetinį polinkį, sako Safonova.
Tyrėjai teigia, kad jų tyrimas yra didžiausias iki šiol individualizuotas visų rūšių imunogenetikos tyrimas ir kad jų rezultatai atveria duris imuninės sekvencijos taikymui žmogaus vakcinų tyrimams. Išsamūs imunogenetikos tyrimai leistų mokslininkams atrasti žmogaus genomo dėsningumus, lemiančius užprogramuotą organizmo reakciją į vakcinas. Tiesą sakant, Safonova teigia, kad didelio masto žmogaus imunogenetikos tyrimas galėtų padėti suprasti vakcinos atsako pokyčius prieš kitą pandemiją.
Safonova sako: „Dėl naujų COVID-19 padermių, naujų variantų ir būtinybės skiepytis galime parodyti, kad tokio tipo tyrimai bus naudingi daugeliui skirtingų dalykų. Norime pabrėžti, kaip galime mokytis. [the vaccination process] skirtinguose genomuose“.
Šaltinis: John Hopkins universitetas, kuris yra vienintelis atsakingas už pateiktą informaciją ir visiškai priklauso informacijai. „Informa Business Media“ ir visos jos dukterinės įmonės nėra atsakingos už jokį šiame informaciniame turte esantį turinį.