Utoaji wa msanii wa anatomy ya virusi. Anna Tanczos / Picha za Wellcome, CC BY-NC-ND

Hakuna mtu anayetaka kupata homa, na njia bora ya ulinzi ni chanjo ya mafua ya msimu. Lakini kutoa risasi inayofaa ya mafua ya kila mwaka inategemea kutabiri kwa usahihi ni aina gani za mafua ambazo zinaweza kuambukiza idadi ya watu katika msimu wowote. Inahitaji uratibu wa vituo vingi vya afya kote ulimwenguni wakati virusi vinasafiri kutoka mkoa hadi mkoa. Mara wataalam wa magonjwa wanapokaa kwenye shida za homa ya kulenga, uzalishaji wa chanjo hubadilika kuwa gia kubwa; inachukua takriban miezi sita kutengeneza zaidi ya kipimo cha sindano milioni 150 muhimu kwa idadi ya watu wa Amerika.

Chanjo ya mafua ya kila mwaka inafanya kazi vipi?

Kuzalisha risasi inayofaa ya mafua ya kila mwaka inategemea kutabiri kwa usahihi ni aina gani za homa inayoweza kuambukiza idadi ya watu katika msimu uliopewa. CDC hufanya tafiti za uchunguzi kila mwaka kuhesabu "ufanisi wa chanjo" kwa risasi ya mwaka huo.

Utabiri wa magonjwa usiofaa au haujakamilika unaweza kuwa na athari kubwa. Mnamo 2009, wakati wazalishaji, pamoja na MedImmune na Sanofi Pasteur, walikuwa wakitayarisha chanjo dhidi ya shida zilizotarajiwa, an shida ya mafua ya ziada, H1N1, aliibuka. Chanjo iliyoandaliwa haikulinda dhidi ya shida hii isiyotarajiwa, na kusababisha hofu duniani kote na zaidi ya vifo 18,000 vimethibitisha vifo - labda ni sehemu tu ya nambari ya kweli, inakadiriwa kuzidi 150,000. Bora kuliko marehemu, chanjo mwishowe ilitolewa dhidi ya H1N1, ikihitaji mafua ya pili kupigwa mwaka huo.

Kwa kuwa mafua hayo yamesababisha idadi kubwa ya magonjwa ya milipuko katika kipindi cha miaka 100 iliyopita - pamoja na homa ya 1918 ambayo ilisababisha vifo kama milioni 50 - tumesalia na swali: Je! Wanasayansi wanaweza kutoa chanjo ya "ulimwengu" inayoweza kulinda dhidi ya aina anuwai ya mafua, ambayo haiitaji utabiri wa kila mwaka na wataalam wa magonjwa na risasi ya kila mwaka kwako?

Chanjo zinaongoza mfumo wa kinga kupigana

Kufikia karne ya 18, na mapema kabisa katika historia, ilikuwa inajulikana sana kuwa a aliyenusurika kwa ndui hangekuja tena nayo juu ya mfiduo unaofuata. Kwa njia fulani, maambukizo yalitoa kinga dhidi ya ugonjwa huo. Na watu walitambua kuwa mama wajawa wa maziwa ambao waliwasiliana na ng'ombe waliokumbwa na ndui vile vile watalindwa kutoka kwa ndui.

Mwishoni mwa miaka ya 1700, mkulima Benjamin Jesty aliingiza familia yake na kunde, kinga bora dhidi ya ndui, licha ya mfiduo wa baadaye. Mganga Edward Jenner basi aliingiza ubinadamu katika enzi mpya ya kinga ya mwili wakati alipotoa uaminifu wa kisayansi kwa utaratibu.

Kwa hivyo ikiwa chanjo moja ya ndui au mfiduo mmoja wa (na kuishi kwa) ndui hutoa kinga ya miaka kumi au hata maisha yote, kwa nini watu wanahimizwa kupokea chanjo ya homa ya mafua kila mwaka?

Jibu liko katika jinsi anatomy ya virusi vya mafua inavyobadilika haraka. Kila virusi ina utando takriban wa duara unaozunguka kubadilisha kila wakati vifaa vya maumbile. Utando huu umejaa aina mbili za "spikes": hemagglutinin, au HA, na neuraminidase, au NA, kila moja inajumuisha shina na kichwa. HA na NA husaidia virusi na maambukizo kwa kumfunga seli zinazopokea, na kupatanisha kuingia kwa virusi ndani ya seli na mwishowe kutoka kwake.

Chanjo kawaida hutoa kingamwili ambazo zinalenga molekuli hizi mbili. Mara baada ya kudungwa sindano, kinga ya mtu binafsi huanza kufanya kazi. Seli maalum hukusanya molekuli za chanjo kama wavamizi; seli zingine kisha hutoa kingamwili ambazo zitatambua molekuli za kigeni. Wakati mwingine wavamizi hao hao watajitokeza - iwe ni kwa njia ya chanjo sawa au shida ya virusi iliyoiga - seli za kinga za mwili zinawatambua na kupigana nao, kuzuia maambukizo.

Kwa watengenezaji wa chanjo, tabia moja inayofadhaisha juu ya mabadiliko ya genome ya mafua ni jinsi HA na NA hubadilika haraka. Mabadiliko haya ya kila wakati ndio yanayowarudisha kwenye bodi ya kuchora kwa chanjo za riwaya kila msimu wa homa.

Mbinu tofauti za kubuni chanjo

Chanjo ya ndui ilikuwa ya kwanza kutumia "dhana ya nguvu" ya chanjo - mkakati ule ule ambao tunatumia sana leo. Inategemea njia ya kujaribu-na-kosa kuiga kinga inayosababishwa na maambukizo ya asili.

Kwa maneno mengine, watengenezaji wa chanjo wanaamini mwili utaweka majibu ya kingamwili kwa kitu kwenye chanjo. Lakini haizingatii ni kiraka kipi cha virusi kinachosababisha majibu ya kinga. Haijalishi ikiwa ni majibu ya kiraka kidogo cha HA ambacho shida nyingi hushiriki, kwa mfano. Unapotumia virusi kama nyenzo ya kuanza, inawezekana kupata kingamwili nyingi tofauti zinazotambua sehemu nyingi tofauti za virusi vinavyotumika kwenye chanjo.

Homa ya msimu wa mafua kwa ujumla inafaa katika njia hii ya kimantiki. Kila mwaka, wataalam wa magonjwa ya magonjwa wanatabiri ni aina gani za homa inayoweza kuambukiza idadi ya watu, kawaida hukaa tatu au nne. Watafiti basi hupunguza au kuzuia aina hizi ili waweze kuiga katika chanjo ya mafua ya mwaka huo bila kuwapa wapokeaji homa kamili. Matumaini ni kwamba kinga ya mtu itajibu chanjo hiyo kwa kuunda kingamwili ambazo zinalenga aina hizi; basi wakati atakapogusana na homa, kingamwili zitakuwa zikingojea kupunguza shida hizo.

Lakini kuna njia tofauti ya kubuni chanjo. Inaitwa muundo wa busara na inawakilisha mabadiliko ya dhana ya mabadiliko ya mchezo katika chanjo.

Lengo ni kubuni molekuli fulani - au "immunogen" - ambayo inaweza kusababisha kingamwili madhubuti kuzalishwa bila kuhitaji kuambukizwa na virusi. Kuhusiana na chanjo za sasa, immunogen iliyobuniwa inaweza hata kuruhusu majibu maalum zaidi, ikimaanisha majibu ya kinga yanalenga sehemu fulani za virusi, na upana zaidi, ikimaanisha inaweza kulenga aina nyingi au hata virusi vinavyohusiana.

Mkakati huu hufanya kazi kulenga epitopes maalum, au viraka vya virusi. Kwa kuwa kingamwili hufanya kazi kwa kutambua miundo, wabunifu wanataka kusisitiza kwa mfumo wa kinga mali ya muundo wa kinga ambazo wameunda. Halafu watafiti wanaweza kujaribu kuunda chanjo za wagombea na miundo hiyo kwa matumaini watasababisha mfumo wa kinga kutoa kingamwili husika. Njia hii inaweza kuwaacha wakusanye chanjo ambayo inaleta majibu ya kinga bora na bora kuliko inavyowezekana na njia ya jadi-na-kosa.

Njia kuu ya kuahidi imefanywa ndani muundo wa chanjo ya virusi vya njia ya upumuaji kutumia dhana mpya ya busara, lakini juhudi bado zinaendelea kutumia njia hii kwa homa ya mafua.

Kuelekea chanjo ya homa ya ulimwengu

Katika miaka ya hivi karibuni, watafiti wametenga kingamwili kadhaa zenye nguvu, za kuzuia infleunza zinazozalishwa katika miili yetu. Wakati majibu ya antibody kwa mafua ni inayoelekezwa haswa kwa kichwa cha Mwiba wa HA, kadhaa zimepatikana kuwa kulenga shina la HA. Kwa kuwa shina ni la mara kwa mara kwa shida ya virusi kuliko kichwa, hii inaweza kuwa kisigino cha Achilles, na kingamwili ambazo zinalenga mkoa huu zinaweza kuwa kiolezo kizuri cha muundo wa chanjo.

Watafiti wanatafuta njia kadhaa ambazo zinaweza kusababisha mwili kutoa kingamwili hizi za kupendeza kabla ya kuambukizwa. Mkakati mmoja, unaojulikana kama onyesho la nanoparticle, unajumuisha kuunda molekuli inayojumuisha sehemu ya virusi. Katika maabara, wanasayansi wanaweza kushikamana na mchanganyiko wa chembe za HA na NA kwa nje ya chembe ndogo ambayo yenyewe inaweza kusababisha athari ya kinga. Wakati wa sindano kama sehemu ya chanjo, kinga inaweza "kuona" molekuli hizi, na kwa bahati hutoa kingamwili dhidi yao.

Moja ya maswali makuu ambayo yanahitaji kujibiwa ni nini haswa inapaswa kuonyeshwa nje ya hizi nanoparticles. Mikakati mingine huonyesha matoleo anuwai ya molekuli kamili za HA, wakati zingine zinajumuisha shina tu. Wakati data zaidi juu ya wanadamu inahitaji kukusanywa ili kuhalalisha njia hizi, data kutoka kwa masomo ya wanyama kutumia Vimelea-kinga-mwili tu vinatia moyo.

Kwa teknolojia ya sasa, huenda kamwe kusiwe na mafua "moja na yaliyofanyika". Na uchunguzi wa magonjwa utaendelea kuwa muhimu kila wakati. Walakini, haifikiriwi kuwa tunaweza kusonga kutoka kwa mfano wa kila mwaka kwa njia ya mara moja kwa kila miaka 10, na tunaweza kuwa ndani ya miaka michache tu ya kuwa huko.

Kuhusu Mwandishi

Ian Setliff, Ph.D. Mwanafunzi, Programu ya Baiolojia ya Kemikali na Kimwili, Kituo cha Chanjo ya Vanderbilt, Chuo Kikuu cha Vanderbilt na Amyn Murji, Ph.D. Mwanafunzi, Idara ya Microbiolojia na Kinga ya kinga, Kituo cha Chanjo ya Vanderbilt, Chuo Kikuu cha Vanderbilt

Makala hii ilichapishwa awali Mazungumzo. Soma awali ya makala.

Vitabu kuhusiana:

at InnerSelf Market na Amazon