کشفی که راز تحمل بیسابقهٔ خفاشها نسبت به ویروسها را روشن میکند
پژوهشگران نشان دادند خفاشهای خانوادهٔ وِسپر دو مجموعهٔ ژنی جداگانه برای ساخت زنجیرههای سنگین پادتن دارند؛ آرایشی نادر در میان پستانداران که میتواند بخشی از توضیح میزبان بودن این جانوران برای ویروسهای خطرناک در حالی باشد که بهندرت دچار بیماری میشوند.
چگونگی عملکرد دو لوکوس ژنی
در اغلب پستانداران ژنهای سازندهٔ زنجیرههای سنگین پادتن در یک لوکوس واحد قرار دارند و سلولهای ایمنی با ترکیب قطعات مختلف آن، طیفی از پادتنها را تولید میکنند. در بررسی 26 گونهٔ خفاش به سرپرستی هانا فرانک از دانشگاه تولین، پژوهشگران دو لوکوس مستقل روی کروموزومهای متفاوت یافتند که هر دو فعال بوده و توسط لنفوسیتها برای ساخت پادتن بهکار گرفته میشوند.
عملکرد این دو لوکوس متفاوت است: یکی مجموعهای از قطعات ژنی گسترده و آماده برای تولید پادتنهای متنوع فراهم میکند و دیگری بیشتر بر مکانیسم جهش سوماتیک سریع تکیه دارد تا پس از مواجهه با پاتوژن، پادتنهای اختصاصیتر و دقیقتری تولید شود.
پیامدهای ایمنی و تکاملی
ترکیب این دو سیستم شبیه داشتن یک مخزن از پادتنهای آماده در کنار یک سامانهٔ تولید پادتنهای سفارشی است. پژوهشگران حدس میزنند لوکوس با تنوع ذاتی بالا پاسخهای سریع و اولیه را تقویت میکند، در حالی که لوکوس مبتنی بر جهش سوماتیک امکان تولید پاسخهای دقیق علیه عوامل جدید یا فرارکننده را فراهم میآورد.
مایکل لتکو، ویروسشناس دانشگاه ایالتی واشنگتن، میگوید این ساختار میتواند تنوع پادتن از ابتدا را افزایش دهد و بدینترتیب پاسخهای ایمنی سریعتر و مؤثرتری پدید آورد؛ موضوعی که اهمیت تحقیقات بیشتر در میان گونههای پراکندهٔ وِسپر را نشان میدهد.
نکات کلیدی
- وجود دو لوکوس مستقل پادتن در یک گونهٔ پستاندار پدیدهای غیرمعمول است و تا کنون مشابهترین وضعیت عمدتاً در برخی ماهیها مشاهده شده است.
- یکی از لوکوسها تنوع ژنتیکی ذاتی بالاتری فراهم میکند؛ دیگری با بهرهگیری از جهش سوماتیک پادتنهای اختصاصیتر تولید میکند.
- ترکیب این ویژگیها احتمالاً به توانایی خفاشها در حمل و نگهداری ویروسهای مختلف بدون ابتلای گسترده کمک میکند.
متن پژوهش در نشریهٔ Science Advances منتشر شده و برای مروری کلیتر میتوان به صفحهٔ ویکیپدیا دربارهٔ خفاشها مراجعه کرد.
جهتهای پژوهشی بعدی
تیم پژوهشی در تلاش برای روشنکردن نقش دقیق هر لوکوس در واکنش به انواع ویروسها و شرایط محیطی است. مطالعات وسیعتر روی گونههای بیشتر خانوادهٔ وِسپر میتواند نشان دهد آیا این سازوکار در سایر خفاشها یا پستانداران هم تکرار شده است و تحت چه فشارهای تکاملی شکل گرفته است.
این تحقیقات احتمالاً کاربردهایی در بیوتکنولوژی و طراحی پادتنهای درمانی سریع و قابل تطبیق خواهند داشت، بهویژه اگر بتوان قابلیتهای پویای این سیستم را در آزمایشگاه بازسازی کرد.
سؤالات باقیمانده
نحوهٔ پیدایش تکاملی این دو لوکوس، مزایای هزینه-فایدهٔ نگهداری هر دو سیستم و تأثیر شرایط اکولوژیک بر انتخاب این ویژگیها همچنان نیازمند بررسیاند. روشنشدن این موارد به فهم بهتر نقش خفاشها در اکوسیستم و تعامل آنها با ویروسها کمک خواهد کرد—موضوعی که برای سلامت عمومی و حفاظت از تنوع زیستی اهمیت دارد.
جمعبندی
کشف دو لوکوس پادتن مستقل در خفاشهای وِسپر چشمانداز تازهای در مطالعهٔ تکامل ایمنی و تعامل میزبان-پاتوژن گشوده است. در ادامه، ترکیب پژوهشهای ژنتیک تطبیقی، ایمنیشناسی و اکولوژی برای بهرهبرداری از این یافتهها در علم و پزشکی ضروری خواهد بود.
افق کاربردی: اگر عملکرد دوگانهٔ این سیستم در آزمایشگاه قابل شبیهسازی شود، مسیرهایی جدید برای طراحی پادتنهای درمانی سریع و تطبیقپذیر پیش رو قرار میگیرد.
