mRNA tabanlı COVID-19 aşıları bağışıklık sisteminin 'uzun süreli hafızasını' eğitiyor

Özet: Araştırmacılar, mRNA tabanlı COVID-19 aşılarının doğuştan gelen bağışıklık sistemi üzerinde kalıcı bir etkiye sahip olduğunu keşfettiler. Bu mekanizmalar, insan vücudunun gelecekteki potansiyel enfeksiyonlara karşı kendini daha iyi korumasına yardımcı olabilir.

Ayrıntılı Açıklama

Köln Üniversitesi ve Köln Üniversite Hastanesi araştırmacıları yaptıkları çalışmada, yeni mRNA bazlı COVID-19 aşılarının sadece antikor üretimi gibi edinilmiş bağışıklık tepkilerini tetiklemekle kalmayıp, aynı zamanda doğuştan gelen bağışıklık hücrelerinde kalıcı epigenetik değişikliklere de neden olduğunu göstermiştir. Köln Üniversite Hastanesi Enfeksiyon Hastalıkları Bölümü Başkanı ve Köln Moleküler Tıp Merkezi'nde (CMMC) baş araştırmacı olan Profesör Dr. Jan Rybniker ve CMMC'de baş araştırmacı olan Dr. Robert Hänsel-Hertsch tarafından yürütülen 'Monosit türevi makrofajlarda SARS-CoV-2 mRNA aşılamasının kalıcı epigenetik hafızası' başlıklı çalışma Moleküler Sistem Biyolojisi

dergisinde yayımlandı.

Bağışıklık sistemi iki bağışıklık stratejisinden oluşur: doğuştan gelen ve edinilmiş (adaptif) bağışıklık sistemi. Doğuştan gelen bağışıklık sistemi patojenlere karşı genel bir koruma sağlar ve hızlı bir şekilde tepki vermelidir. Adaptif bağışıklık sistemi yeni patojenlere adapte olur ve verdiği yanıtta oldukça spesifiktir. Her iki sistem de birlikte çalışır. Araştırma grubuna göre, şu anda gözlemledikleri değişikliklere DNA üzerindeki epigenetik belirteçler neden oluyor. Epigenetik, DNA'nın etrafında döndüğü kablo tamburları gibi hareket eden proteinler olan histonların geri dönüşümlü olarak asetillenmesi anlamına geliyor. Asetilasyon, kablo makarasına bir tıpa gibi takılıp çıkarılabilen ve DNA dizisinin kendisini değiştirmeden gen ifadesinde değişikliklere neden olan kimyasal bir modifikasyondur. Dolayısıyla, mRNA aşılarıyla aşılama, aşı tarafından spesifik olarak hedeflenmeyen patojenlerle gelecekteki karşılaşmalarda gelişmiş bir bağışıklık tepkisine yol açabilir. Çalışmanın ilk yazarı Dr. Alexander Simonis, "Bulgularımız, mRNA aşılarının doğuştan gelen bağışıklık hücrelerinin epigenetik bir 'eğitimine' neden olduğunu ve sürekli bir bağışıklık tepkisi sağladığını gösteriyor" diyor. Epigenetik değişiklikler, edinilmiş bağışıklık sisteminin koruma mekanizmalarını genişleten uzun süreli doğuştan gelen bağışıklığın temelini oluşturabilir. Bu çalışmanın sonuçlarına dayanarak daha büyük klinik çalışmalarda bu durum test edilebilir.

Araştırmacılar, aşılanmış katılımcıların kan örneklerinde altı farklı zaman noktasında, insanlarda makrofajlara farklılaşabilen bir tür beyaz kan hücresi olan monositleri analiz etti. Makrofajlar, doğuştan gelen bağışıklık sisteminin klasik hücreleridir ve patojenlerin hızlı bir şekilde tespit edilmesi ve sindirilmesi için çok önemlidir. Araştırmacılar, mRNA bazlı COVID-19 aşılarının asetilasyon yoluyla, yani bir kimyasal grubun bu monositlerin spesifik, immünolojik olarak ilgili genlerine bağlanması yoluyla önemli ve kalıcı bir değişikliğe neden olduğunu bulmuşlardır.

Ayrıca, bulgular bu epigenetik değişikliklerin aşılamadan sonraki altı ay boyunca korunduğunu göstermiştir, bu da aşının bağışıklık sisteminin 'uzun vadeli hafızasını' eğittiğini düşündürmektedir. İnsan monositleri vücutta sadece yaklaşık üç gün dolaştığından, araştırmacılar kemik iliğindeki monositlerin öncü hücrelerinin de epigenetik belirteçleri taşıdığını varsaymaktadır.

Ancak, tek bir mRNA aşısı belirteçleri güçlü bir şekilde indüklemek için yeterli değildir. Jan Rybniker, "Bu kalıcı epigenetik değişiklikler için iki ardışık aşılama veya tek bir takviye aşılama gereklidir, bu da uzun vadeli bir bağışıklık tepkisini sürdürmek için birden fazla aşılamanın gerekliliğini vurgulamaktadır" diyor.

Gözlemlenen epigenetik değişiklikler, pro-enflamatuar genlerin daha fazla 'okunmasına' yol açmış, bu da sitokin adı verilen ve çok sayıda bağışıklık hücresini aktive edebilen ve böylece patojenlerle savaşma yeteneklerini artıran haberci maddelerin üretimine yol açmıştır. Aynı zamanda çalışmanın ilk yazarı olan Dr. Sebastian Theobald, "Bu, çeşitli patojenleri nispeten geniş ve spesifik olmayan bir şekilde hedef alan doğuştan gelen bağışıklık sisteminin aktivasyonu olduğundan, mRNA aşıları en azından belirli bir süre için diğer virüslere ve bakterilere karşı da koruma sağlayabilir" diyor.

Epigenetik alanında uzman olan Dr. Robert Hänsel-Hertsch, "Bu bulgular, makrofajlardaki histon modifikasyonlarının yalnızca bağışıklık yanıtında yer alan genleri aktive etmekle kalmayıp, aynı zamanda bu genlerin kalıcı bağışıklık için çok önemli olabilecek guanin kuadrupleks DNA yapıları oluşturduğunu göstermektedir" diyor.

Bu bulgular, hem COVID-19'a hem de diğer bulaşıcı hastalıklara karşı gelecekteki aşılama stratejilerinin geliştirilmesi için geniş kapsamlı etkilere sahiptir.

Çalışma, CMMC'de aşılamada doğuştan gelen bağışıklığın deşifre edilmesine yönelik bir araştırma projesi ve Federal Eğitim ve Araştırma Bakanlığı tarafından finanse edilen Üniversite Tıp Ağı'nın (NUM) COVIM -- COllaboratiVe IMmunity Platformu çerçevesinde yürütülmüştür.

Kaynak: Köln Üniversitesi