واکسن‌های مادرانه: مدل علمی جدید، نجات‌بخش نوزادان آسیب‌پذیر

واکسن‌های مادرانه: یک راهکار هدفمند برای محافظت از نوزادان

بچه‌ها تو ماه‌های اول زندگی‌شون، با توجه به سیستم ایمنی ضعیفی که دارن، خیلی در معرض خطر عفونت هستن. خوشبختانه واکسن‌های مادرانه می‌تونن با انتقال پادتن‌ها از طریق جفت، به تقویت ایمنی نوزاد کمک کنن. اما این واکسن‌ها و زمان‌بندی تزریقشون هنوز ایده‌آل نیستن و همیشه یه محافظت یکسان برای همه بچه‌ها فراهم نمی‌کنن.

محققان دپارتمان مهندسی بیومدیکال دانشگاه ویرجینیا یه مدل محاسباتی پیشرفته ساختن که توش عوامل کلیدی مؤثر بر انتقال پادتن از مادر به جنین رو در نظر گرفتن. توی یه مقاله‌ی مروری جدید که تو مجله‌ی Nature Immunology منتشر شده، توضیح دادن که چطوری یه چارچوب مدل‌سازی ریاضی می‌تونه راه رو برای ساخت واکسن‌های مادرانه ایمن‌تر و مؤثرتر برای این قشر آسیب‌پذیر باز کنه و تأثیرات بزرگی روی سلامت نوزادان داشته باشه.

مکانیسم‌های انتقال پادتن

این تحقیق که توسط سپیده دولت‌شاهی، استادیار مهندسی بیومدیکال، و رمزیه وصل، دانشجوی دکتری، هدایت شده، به بررسی مکانیسم‌های انتقال انتخابی پادتن‌ها از طریق جفت می‌پردازه و تمرکزش بیشتر روی پادتن IgG هست که ایمنی نوزاد رو تأمین می‌کنه. خانم دولت‌شاهی می‌گه: «مدل ما پیچیدگی‌های دینامیکی و حرکتی انتقال پادتن از جفت رو به یه صورتی ثبت می‌کنه که تحقیقات قبلی نمی‌تونستن این کار رو انجام بدن.»

ایشون همچنین اشاره کرد که این رویکرد مدل‌سازی مکانیکی، راه رو برای طراحی منطقی واکسن‌های مادرانه و درمان‌های شخصی‌سازی‌شده هموار می‌کنه. این رویکرد یه چارچوب برای ارزیابی کمی تأثیر عوامل مختلف و همچنین آسیب‌پذیری‌های فردی و اجتماعی فراهم می‌کنه تا بتونیم به‌طور مؤثرتری از همه نوزادان، حتی اونایی که زود به دنیا میان، در برابر عفونت‌های خطرناک محافظت کنیم.

این روش یه تغییر اساسی تو طراحی واکسن‌ها به حساب میاد، چون روش‌های سنتی بیشتر به مدل‌های ایستا یا مطالعات حیوانی که کاربرد محدودی تو فیزیولوژی انسانی دارن، متکی بودن.

مدل جدید برای بهبود واکسن‌های مادرانه

این مدل می‌تونه تغییرات پویای ساختار جفت و پاسخ ایمنی مادر رو تو طول زمان در نظر بگیره و این امکان رو فراهم می‌کنه که موانع حرکتی رو که جلوی رسیدن پادتن‌ها به جنین رو می‌گیرن، شناسایی کنیم. با فهمیدن این موانع، محققان می‌تونن واکسن‌های مادرانه‌ای طراحی کنن که تو رسوندن پادتن‌های ضروری به نوزاد برای تقویت دفاع ایمنی، مؤثرتر باشن.

تأثیر بالقوه بر نوزادان و سایر گروه‌های آسیب‌پذیر

اهمیت طراحی واکسن‌ها با استفاده از مدل‌سازی، فقط به نوزادان محدود نمی‌شه و به گروه‌های پرخطر دیگه، مثل بیماران دارای نقص ایمنی و سالمندان هم گسترش پیدا می‌کنه. این گروه‌ها هم می‌تونن از مدل‌های مشابهی که با نیازهای خاصشون تطبیق داده شده، بهره‌مند بشن. برای نوزادان، تأثیر واکسن‌های مادرانه‌ی بهینه‌شده می‌تونه حیاتی باشه، مخصوصاً برای اونایی که زودتر از موعد به دنیا میان و معمولاً از محافظت کامل پادتن مادر که تو دوران بارداری وجود داره، برخوردار نیستن.

علاوه بر این، این مدل می‌تونه طراحی واکسن‌هایی رو که بیماری‌های عفونی خاصی رو که برای نوزادان خطرناک هستن، هدف قرار می‌دن، ممکن کنه و به این ترتیب مرگ‌ومیر نوزادان رو تو کل دنیا کاهش بده.

«جفت رو مثل یه فیلتر انتخابی در نظر بگیرید،» خانم دولت‌شاهی توضیح می‌ده. «مدل ما به ما کمک می‌کنه که بفهمیم کدوم پادتن‌ها می‌تونن به‌طور مؤثر عبور کنن و کی این اتفاق می‌افته.» با این اطلاعات، هدف نهایی تیم، ساخت واکسن‌هایی هست که این فرآیند انتقال طبیعی رو بهینه کنن و ایمنی نوزادان آسیب‌پذیر رو تو ماه‌های حیاتی اول زندگی تقویت کنن.

گسترش مدل‌سازی به گروه‌های دیگه

علاوه بر نوزادان، این رویکرد مدل‌سازی می‌تونه در نهایت استراتژی‌های واکسیناسیون رو برای گروه‌هایی با توانایی‌های ایمنی متفاوت، مثل کسایی که بیماری‌های مزمن دارن یا تحت درمان‌هایی هستن که سیستم ایمنی رو ضعیف می‌کنه، بهبود ببخشه. این چارچوب همچنین می‌تونه اطلاعاتی رو در مورد چگونگی تغییر کارایی انتقال پادتن‌ها بر اساس ویژگی‌های بیمار، مثل سن، میزان استرس یا زمینه ژنتیکی، ارائه بده و راه رو برای یه رویکرد شخصی‌سازی‌شده‌تر در ایمن‌سازی هموار کنه.

«مدل محاسباتی در حال حاضر یه ابزار تحقیقاتی هست و قبل از کاربرد بالینی مستقیم، نیاز به تأیید و آزمایش بیشتری داره،» خانم وصل گفت. «با اصلاحات و اعتبارسنجی بیشتر، ممکنه تو آینده‌ی نزدیک تو کلینیک‌ها ازش استفاده بشه تا استراتژی‌های واکسیناسیون مخصوص بیماران رو مشخص کنیم.»