טוב, אני צריך להתחיל לעבוד, ומישהו שאל אותי בפייסבוק את השאלה הבאמת נפלאה - "למה לא להזריק לאנשים, במקום נוגדנים וחיסון, את ACE2, שיתחבר לנגיף וימנע ממנו להיקשר ל-ACE2 שעל התאים?".
אז הנה שרשור על האשה שבתמונה, משוואות דיפרנציאליות ונוגדנים. >
אז הנה שרשור על האשה שבתמונה, משוואות דיפרנציאליות ונוגדנים. >
לאשה הזו קוראים מוד מנטן, והביולוגים שמביינכם אולי כבר צועקים - "מיכאליס-מנטן!". אז כן, זאת מנטן ממיכאליס-מנטן. אני מעלה אותה ולא את לאונור מיכאליס (שמופיע בתמונה למטה), כי זו אחת מהדוגמאות הנדירות האלו שהאשה שהייתה שם ותרמה מזמנה אשכרה זכתה לחלק מהתהילה. >
מיכאליס (ביוכימאי) ומנטן (רופאה) היו מהראשונים בעולם שניסו לתאר ולנתח תגובה ביולוגית באמצעות אנליזה ומידול מתמטי. זה היה בערך ב-1912 בברלין, והעבודה שלהם סבבה סביב אנזימים וסובסטראטים. אנזימים הם חלבונים שמסוגלים לבצע איזשהי מניפולציה. סובסטראט הוא החומר עליו מבוצעת המניפולציה.
התוצאה של העבודה הזו הייתה משוואה דיפרנציאלית פשוטה שהפתרון שלה מתאר את היחס שבין קצב העבודה של האנזים לריכוז של הסובסטראט. הקבוע אולי הכי חשוב ומעניין במשוואה הזו הוא Km, שלמעשה מתאר כמה טוב האנזים והסובסטראט נקשרים אחד אל השני.
ולמה כל זה קשור לנוגדנים? כי את המודל הזה וההנחות שלו ניתן להחיל גם על קשירה של ליגנד לרצפטור, או נוגדן לאנטיגן. רק שבמקום Km אנחנו קוראים לזה Kd, או "קבוע הדיסאסוציאציה", או במילים אחרות כמה חזק הליגנד נקשר לרצפטור או הנוגדן לאנטיגן. >
עכשיו, אם יש לכם ראש מתמטי יותר והסתכלתם על המשוואה, אז אולי שמתם לב שהקבוע Kd נמצא במכנה של השבר, ולכן אולי כבר הגעתם למסקנה שיש יחס הפוך בין גודל הקבוע לעוצמת הקישור. או במילים אחרות ככל שה-Kd קטן יותר, כך הנוגדן או הליגנד, נקשרים טוב יותר! זה קצת לא אינטואטיבי, אבל... זה מדע >
וזה מחזיר אותי לשאלה שנשאלתי לגבי ACE2 לעומת נוגדנים. אז מה ה-Kd של ACE2 וספייק? ובכן בסביבות ה-100nM. לא משנה עכשיו מה זה M, אבל n זה נאנו. אז בערך 0.0000001M. או 10e-8, שזה ממש קטן, כלומר די חזק. >
ומה ה-Kd של נוגדן ממוצע לאנטיגן שלו? בערך 0.00000000001M. אם אתם סופרים אפסים זה יוצא 10e-11. כלומר בערך שלושה סדרי גודל יותר חזק מהקשירה של ACE2 לספייק של הקורונה. וכבר מהנתון הזה ניתן להבין למה נוגדנים מחיסון יתנו תשובה הרבה יותר טובה לנגיף, מסתם הזרקה של ACE2. >
אבל, צריך לציין, שנוגדנים לא נולדים עם Kd כזה קטן. בהתחלה ה-Kd שלהם יכול להיות די גדול. כלומר הקשירה שלהם אינה חזקה. התהליך שבו הנוגדן הופך להיות כל כך ספציפי ובעל קישוריות כל כך חזקה, הוא אחד התהליכים הכי מגניבים בגוף האדם >
התהליך הזה נקרא somatic hypermutation, והוא כולל יצירה יזומה של מוטציות בתאים שמייצרים את הנוגדנים, ואז ברירה של התאים שהצליחו לייצר את המוטציות הכי מוצלחות. למעשה מדובר בהדגמה של אבולוציה בזעיר אנפין שמתרחשת לכולכם בבלוטות הלימפה כל פעם שאתם חולים. >
ואם אנחנו כבר פה, אז נספר שזו אחת הסיבות לכך שמקבלים הרבה מנות של טטנוס בתור ילדים. וגם מבוגרים שמעולם לא חוסנו צריכים לקבל מספר מנות. החשיפה החוזרת מאלצת את הגוף להעביר את התאים מייצרי הנוגדנים דרך התהליך הזה פעם ועוד פעם ועוד פעם, עד ליצירה של נוגדן בעל קישוריות מאוד חזקה >
ונחשו מה? זו אחת הסיבות שבגינה לא כדאי לוותר על המנה השניה של חיסון קורנה. מנה שניה תתרום ליצירה של נוגדנים טובים יותר ויעילים יותר כנגד הנגיף.
היכולת הזו, במידה מסויימת גם מאפשר שינוי של נוגדנים כדי להתמודד עם ווריאנטים חדשים בעלי דמיון לווריאנט נגדו נוצרה החסינות החדשה. >
היכולת הזו, במידה מסויימת גם מאפשר שינוי של נוגדנים כדי להתמודד עם ווריאנטים חדשים בעלי דמיון לווריאנט נגדו נוצרה החסינות החדשה. >
אז אחרי שניצלתי את ההזדמנות להשתפך על אחד המנגנונים המופלאים ביותר בטבע, הרשו לי לציין שיש עוד חסרונות להזרקה של ACE2 לעומת נוגדנים או חיסון: ACE2 חיצוני עלול להתחרות עם ה-ACE2 נאטיבי על הליגנד של הרצפטור. ובנוסף לכך היציבות של ACE2 בדם וקצב הדעיכה שלו מהיר יותר מזה של נוגדן. >
לסיכום... מוד מנטן... משוואה מתמטית... משהו על נוגדנים.
• • •
Missing some Tweet in this thread? You can try to
force a refresh
