חיסון מלאכותי
בעריכה גנטית

החיסונים נמצאים עמנו כבר יותר ממאתיים שנים, והם הוכחו כשיטה היעילה ביותר למניעת מחלות זיהומיות. לפי נתוני ארגון הבריאות העולמי, יש כיום חיסונים כנגד 26 מחלות, וחוקרים שוקדים על פיתוח חיסונים נגד 24 מחלות נוספות. יעילות החיסון תלויה במידה רבה ביכולתם של תאי B במערכת החיסון לייצר נוגדנים נגד הפתוגן (גורם המחלה). אך ישנן מחלות רבות שקשה לפתח חיסון נגדן, שכן הפתוגן משתנה תדיר או מוגן בצורה אחרת, ותאי B מייצרים נוגדנים שאינם יעילים או שכלל אינם מייצרים נוגדנים. בשני מחקרים חדשים השתמשו חוקרים במערכת CRISPR, שיטה לעריכה גנטית של תאים, כדי לתכנת תאי B לייצר נוגדנים ייעודיים כנגד נגיף HIV (הגורם לאיידס), נגיף EBV (הגורם למחלת הנשיקה), נגיף RSV (שגורם לדלקות בדרכי הנשימה) ונגיף השפעת. לפחות במקרה של RSV, כבר נמצא כי החיסון החדשני פועל ביעילות בעכברי מעבדה.

נוגדנים הם חלבונים המורכבים מחלק קבוע, הזהה אצל כולם, ומחלק שונה בכל נוגדן, המאפשר את מגוון הנוגדנים הרחב שתאי B מסוגלים לייצר, והוא שמזהה נגיפים וגורמי מחלה אחרים, נקשר אליהם ומנטרל אותם. בחיסון רגיל מזריקים לגוף גורם מחלה מוחלש או מומת. הגוף מכיל, במשך כל חייו, מגוון עצום של תאי B, שכל אחד או אחדים מהם מייצרים נוגדנים בעלי מבנה אחר בחלק השונה. כאשר אחד מסוגי הנוגדנים האלה נקשר לגורם מחלה, תאי ה-B שמייצרים אותו זוכים למשוב חיובי, שגורם ליצירת זיכרון חיסוני. אך יש, כאמור, גורמי מחלה שהגוף מתקשה ליצור נגדם חיסון. הקושי נובע לעתים משינויים תדירים בחלבוני המעטפת של נגיף, וכנראה גם מסיבות אחרות, שעדיין אינן ברורות. חוקרים רבים מתאמצים אפוא למצוא דרכים חלופיות ליצירת חיסון.

יעילות יקרה

במחקר שערכה המעבדה של דניס ברטון (Burton) ממכון המחקר סקריפס בקליפורניה בשיתוף פעולה עם חוקרים מארה"ב, ספרד ושוודיה, פותחו תאי B של אדם המייצרים נוגדן מוכר כנגד HIV. המחקר פורסם בכתב העת eLife. הנוגדן, המכונה PG9 ופותח בעבר בתרביות באופן מלאכותי, נקשר בצורה יעילה לחלבוני מעטפת של הנגיף ומנטרל אותו. אולם נמצא שקשה מאוד לייצר נוגדנים מסוג זה באמצעות חיסון.

החוקרים הכניסו מקטע DNA המקודד את החלק השונה של הנוגדן PG9 לתוך הגן לנוגדנים של תאי B. התאים המהונדסים יצרו בעקבות זאת את הנוגדן החדש. החוקרים גם הראו שתאי B מסוגלים להמשיך לשנות את הנוגדן, תהליך נורמלי של "התבגרות" של תאי B אשר מגביר את יעילות הנוגדנים שתאי B מייצרים. החוקרים הראו כי הנוגדנים המהונדסים נקשרים היטב לנגיף במבחנה, אך עדיין לא בדקו אותם בבעלי חיים או בבני אדם.

מחקר אחר, שהועלה לשרת bioRxiv אך עדיין לא פורסם בכתב עת העובר ביקורת עמיתים, נקט גישה דומה אך המשיך גם לניסויים בחיות. במחקר זה, חוקרים מקבוצת המחקר של ג'סטין טיילור (Taylor) מאוניברסיטת וושינגטון הינדסו תאי B של אדם כך שייצרו נוגדנים כנגד HIV, EBV, RSV או נגיף השפעת. בדיקות של התאים האלה בתרבית הראו כי ברוב התרביות, בין 12 אחוזים ל-30 אחוזים מתאי B המהונדסים ביטאו את הנוגדנים החדשים. את התאים שמייצרים את הנוגדן אפשר לבודד, כך שתתקבל תרבית טהורה שכל התאים שבה ייצרו את הנוגדן.

התהליך המוצלח ביותר היה עם הנוגדן נגד RSV. לפיכך החליטו החוקרים לבחון את תאי B כנגד RSV בעכברים. הם הינדסו תאי B של עכברים כך שיבטאו את הנוגדן נגד RSV, והזריקו אותם לעכברים. לאחר שבוע או לאחר 82 יום, הדביקו החוקרים את העכברים בנגיף ועקבו אחר התפתחות המחלה. בעוד שעכברים לא-מחוסנים חלו במחלה, העכברים המחוסנים לא חלו בשני המקרים, ורמת הנגיפים בדמם הייתה אפסית.

למרות הצלחת ניסויים אלו, יש עוד דרך ארוכה עד שתאי B מהונדסים ישמשו תחליף לחיסונים רגילים. ראשית, שיטה זו יקרה בהרבה: בעוד שחיסון רגיל ניתן באופן שווה לכולם, בשיטה זו יש צורך להנדס תאי B של כל מטופל בנפרד, ולכן התהליך הוא ממושך ויקר בהרבה. עם זאת, ייתכן שבעתיד נוכל להנדס כמה עשרות או מאות תאי B לייצור מגוון נוגדנים שונים, וכך לחסן, בפעם אחת, נגד מאות פתוגנים.