Εγκυμοσύνη: Η Sepideh Dolatshahi, επίκουρη καθηγήτρια βιοϊατρικής μηχανικής στο Πανεπιστήμιο της Βιρτζίνια, ηγείται μιας εξερεύνησης της συστημικής ανοσολογίας στην κρίσιμη φάση ανάπτυξής της – κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης. Η συστημική ανοσολογία αφορά την αποκάλυψη κρυμμένων μοτίβων στο ανθρώπινο ανοσοποιητικό σύστημα, δήλωσε η Dolatshahi, της οποίας οι προσεγγίσεις στην έρευνά της καλύπτουν την υπολογιστική μοντελοποίηση, τη συστημική ορολογική και τις πρωτοποριακές τεχνικές χωρικής ανάλυσης για τη διερεύνηση των ανοσολογικών αλληλεπιδράσεων μεταξύ μητέρας και εμβρύου κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης, οι οποίες θα μπορούσαν αργότερα να υποστηρίξουν την ανοσία της πρώιμης παιδικής ηλικίας.
Σχεδιασμός προσαρμοσμένων και αποτελεσματικών σχεδίων εμβολίων
Τα μωρά είναι ανοσοκατεσταλμένα και βασίζονται στα αντισώματα των μητέρων τους για την προστασία από τις λοιμώξεις. Οι μητέρες εμβολιάζονται κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης για να βοηθήσουν στην αύξηση και την προσαρμογή των αντισωμάτων που μεταβιβάζονται στο μωρό. Ενώ τα πρώτα εμβόλια, όπως ο τέτανος, η διφθερίτιδα και ο κοκκύτης (TDAP) και πρόσφατα ο αναπνευστικός συγκυτιακός ιός (RSV), έχουν επιδείξει εκπληκτική επιτυχία, ο αριθμός των εμβολίων που είναι διαθέσιμα στις μητέρες είναι περιορισμένος και τα μωρά παραμένουν ευάλωτα σε πολλούς παθογόνους μικροοργανισμούς. Το εργαστήριο Dolatshahi εργάζεται για να ρίξει φως στον τρόπο με τον οποίο τα εμβόλια που χορηγούνται σε έγκυες γυναίκες αλληλεπιδρούν τόσο με το μεταβαλλόμενο ανοσοποιητικό τους σύστημα όσο και με τον αναπτυσσόμενο πλακούντα για να προσδώσουν ανοσολογική προστασία στο μωρό. Στόχος της ομάδας είναι να σχεδιάσει εξατομικευμένες στρατηγικές εμβολιασμού που μπορούν να είναι ιδιαίτερα επωφελείς για τους ευάλωτους ασθενείς, για παράδειγμα, εκείνους που έχουν γενετικές επιπλοκές ή εξασθενημένο ανοσοποιητικό σύστημα. Για να το επιτύχουν αυτό, η Dolatshahi και οι συνεργάτες της ανέπτυξαν το πρώτο μοντέλο πρόβλεψης του μητρικού εμβολιασμού και της μεταφοράς αντισωμάτων στον πλακούντα με βάση τον υπολογιστή. Το μοντέλο αυτό χρησιμεύει τώρα ως εργαλείο για να βοηθήσει τους γιατρούς και τους προκλινικούς ερευνητές να δοκιμάσουν διαφορετικές στρατηγικές εμβολιασμού in silico πριν ξεκινήσουν δαπανηρές και κουραστικές κλινικές δοκιμές και να συντομεύσουν το χρονοδιάγραμμα για το πότε οι ασθενείς θα μπορούσαν να επωφεληθούν από τα προκύπτοντα πρωτόκολλα ανοσοποίησης.
Η σημασία της ανάπτυξης του πλακούντα
Ο πλακούντας είναι ένας προστατευτικός φύλακας που διαφυλάσσει το έμβρυο, ρυθμίζοντας ποιες ουσίες μπορούν να φτάσουν στο αναπτυσσόμενο μωρό. Είναι συγκλονιστικό το γεγονός ότι ελάχιστα είναι γνωστά για τις ιδιαιτερότητες του τρόπου με τον οποίο ο πλακούντας ρυθμίζει το πέρασμα των αντισωμάτων από τη μητέρα στο μωρό. Για να ρίξει φως σε αυτή τη διαδικασία και να κατανοήσει ποιες αλληλεπιδράσεις είναι υπεύθυνες για την ανάθεση της μεταφοράς των προστατευτικών αντισωμάτων στο μωρό, η ομάδα της Dolatshahi εξετάζει πιο προσεκτικά τα σημαντικά μόρια που εκφράζονται από τα κύτταρα του πλακούντα και πώς συνεργάζονται για τη μεταφορά των αντισωμάτων. Εξετάζοντας τη συγκεκριμένη διαδικασία με τη χρήση εργαλείων χωρικής ανάλυσης, ελπίζουν να αποκαλύψουν πληροφορίες που θα προσδιορίσουν νέους στόχους των μητρικών εμβολίων που θα μεγιστοποιήσουν το όφελος για το μωρό.
Αποκάλυψη της μεταβλητότητας στον πληθυσμό
Κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης το ανοσοποιητικό σύστημα της μητέρας βρίσκεται σε συνεχή μεταβολή, οπότε δεν υπάρχει λόγος να πιστεύουμε ότι ο εμβολιασμός κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης θα πρέπει να είναι μια προσέγγιση που να ταιριάζει σε όλους. Η Dolatshahi και η ομάδα της ελπίζουν να αποκαλύψουν βασικές μεταβλητές που επηρεάζουν τη μεταφορά αντισωμάτων στον πλακούντα και οι οποίες μπορεί να συμβάλλουν στις διαφορές μεταξύ του πληθυσμού. Προσδιορίζοντας τι προκαλεί το γεγονός ότι ορισμένα μωρά λαμβάνουν περισσότερα μητρικά αντισώματα από άλλα, η εργασία της Dolatshahi θα βοηθήσει τους γιατρούς να εντοπίσουν ασθενείς που μπορεί να επωφεληθούν από ειδικά σχεδιασμένα εμβόλια για την καλύτερη δυνατή υποστήριξη του ανοσοποιητικού συστήματος του μωρού τους. Γενικότερα, η έρευνα αυτή θα ρίξει φως στους βιολογικούς και κοινωνικοοικονομικούς παράγοντες που καθιστούν ορισμένες γυναίκες πιο επιρρεπείς σε επιπλοκές εγκυμοσύνης που σχετίζονται με το ανοσοποιητικό σύστημα.
Η έρευνα αυτή αποτελεί ορόσημο για την κατανόηση των αποχρώσεων του τρόπου με τον οποίο τα μητρικά αντισώματα διαπερνούν τον πλακούντα και παρέχουν προστασία στα νεογέννητα μωρά, καθώς και για την αποκάλυψη συγκεκριμένων μηχανισμών που σχετίζονται με το ανοσοποιητικό σύστημα και αφορούν επιπλοκές της εγκυμοσύνης, όπως ο πρόωρος τοκετός και η προεκλαμψία. Η έρευνα της Dolatshahi θέτει τις βάσεις για μια βαθύτερη κατανόηση της συμπεριφοράς του ανοσοποιητικού συστήματος κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης, προσφέροντας μια πολλά υποσχόμενη πορεία για περαιτέρω πρόοδο σε αυτόν τον κρίσιμο τομέα. Η δημοσίευση της ομάδας σχετικά με αυτή την έρευνα, “Ποσοτικό μηχανιστικό μοντέλο αποκαλύπτει τους βασικούς προσδιοριστικούς παράγοντες της μεταφοράς IgG στον πλακούντα και ενημερώνει τις στρατηγικές προγεννητικής ανοσοποίησης”, έχει γίνει δεκτή για δημοσίευση από το περιοδικό Υπολογιστική Βιολογία PLOS (PLOS Computational Biology).