واکسن‌های جدید کرونا چگونه ساخته شدند؟

اقتصاد۲۴ - نخستین نتایج به دست آمده از دو واکسن برجسته کووید-۱۹ نشان می‌دهند که باید منتظر تاثیراتی فراتر از متوقف کردن پاندمی کنونی باشیم: این واکسن‌ها نشان می‌دهند که زمان استفاده از تکنولوژی‌های مبتنی بر ژنتیک فرا رسیده و این فناوری می‌تواند راهگشای متد‌های درمانی تازه برای سرطان، بیماری‌های قلبی و همینطور بیماری‌های عفونی باشد.

این تکنولوژی تازه که البته به صورت تمام و کمال کارایی‌اش به اثبات نرسیده، آر‌ان‌ای پیام‌رسان (یا Messenger RNA یا به اختصار mRNA) دارد و وظیفه‌اش، ارسال دستورالعمل‌های ژنتیک به بدن است. تا به امروز هیچ واکسن mRNA نداشته‌ایم که جواز‌های سازمان‌های پزشکی را دریافت کند. اما همین تکنولوژی به فونداسیون واکسن‌های مدرنا و فایزر برای کووید-۱۹ تبدیل شده است.

در چند وقت اخیر شنیده‌ایم که هر دو واکسن تا ۹۰ درصد در پیشگیری از علائم رایج کووید-۱۹ موفق ظاهر می‌شوند. این یعنی واکسن‌های کنونی، عملکردی کاملا مشابه با برخی از واکسن‌های قدیمی دارند و در عین حال، در مدت زمان بسیار کوتاه‌تری تولید شده‌اند.

ویلیام شافنر، پروفسور درمان پیشگیرانه در دانشگاه واندربیلت می‌گوید «این علمی متعلق به قرن بیست و یکم است». او معتقد است که داده‌های مثبت به دست آمده از واکسن‌های مبتنی بر mRNA به خوبی نشان می‌دهند که در آینده پتانسیل‌های فراوان برای مبارزه با همه‌گیری بیماری‌های عفونی خواهیم داشت.

از زمان ظهور کرونا ویروس جدید به عنوان تهدیدی جهانی، مقامات حوزه سلامت کاملا روی تولید واکسن متمرکز بوده‌اند تا بلکه بتوانند جهان را به حالت عادی بازگردانند. واکسن‌ها از آن جهت حیاتی تلقی می‌گردند که در صورت واکسینه شدن افراد کافی، ویروس دیگر به آسانی شیوع نمی‌یابد؛ نه حتی در میان افرادی که ایمنی چندانی در برابرش ندارند. در حال حاضر نزدیک به ۵۰ واکسن مختلف با تکنولوژی‌های گوناگون داریم که همگی در فاز آزمایش‌های بالینی به سر می‌برند.

عرضه واکسن‌ها به بازار معمولا چندین سال طول می‌کشد. در تکنولوژی‌های قدیمی، محققان زمان زیادی را صرف پرورش یک ویروس یا پروتئینی در ویروس می‌کردند که هنگام تزریق به بدن، واکنشی ایمنی را به همراه می‌آورد. واکسن‌های سرخک، زونا و دیگر نمونه‌های قدیمی، از یک ویروس غیر فعال یا تضعیف شده استفاده می‌کنند تا بدن به ساخت سیستم ایمنی مورد نیاز برانگیخته شود.

بیشتر بخوانید: فیلم/ خبر مهم مینو محرز: واکسن ساخت ایران کرونا جهان را شوکه می‌کند!

پروسه تولید چنین واکسن‌هایی که معمولا درون تخمک یا راکتور‌های زیستی عظیم صورت می‌گیرند، شدیدا وقت‌گیر است. توسعه واکسن‌های قابل تزریق نیز نیز معمولا یک دهه یا بیشتر زمان می‌برند. آران‌ای پیام‌رسان قرار است با استفاده از سامانه مولکولی خود بدن، این زمان را به شکل چشمگیری کاهش دهد. mRNA اساسا به سلول‌ها آموزش می‌دهد که چطور می‌توان پروتئینی مشابه به نمونه موجود در ویروس ساخت و به این ترتیب، واکنش ایمنی بدن فعال می‌شود.

mRNA تنها یکی از انواع RNA موجود در سلول‌ها است و به صورت طبیعی تولید می‌شود. داریم در مورد نوعی زنبور کارگر مولکولی صحبت می‌کنیم که دستورالعمل‌های نوشته شده در دی‌ان‌ای را در اختیار سلول‌ها می‌گذارد. با توجه به این نقش مهم، محققان برای مدتی طولانی در حال گمانه‌زنی راجع به یافتن کارکردی تازه برای آن بوده‌اند تا سلول‌ها تبدیل به کارخانه‌های کوچک تولید دارو یا واکسن تبدیل شوند.

با mRNA، توسعه واکسن تبدیل به چالشی مهندسی می‌شود و دیگر صرفا یک چالش علمی نیست. به محض شناسایی توالی ژنتیک یک پاتوژن، کمپانی‌ها می‌توانند با سرعتی نسبتا بالا به تولید واکسن‌های mRNA بپردازند. محققان از توالی ژنتیکی ویروس هدف برای برنامه‌نویسی mRNA استفاده خواهند کرد.

دکتر آنتونی فاچی، مدیر انستیتوی آلرژی و بیماری‌های عفونی آمریکا طی ماه نوامبر اخیر در ژورنال Nature Reviews Immunology نوشت که: «mRNA این پتانسیل را دارد که تبدیل به بستری برای تولید سریع و انعطاف‌پذیر واکسن تبدیل شود. با آغاز کردن کار از توالی ژنتیکی، واکسن‌های mRNA می‌توانند ظرف چند هفته تولید شوند».

شرکت Moderna که در سال ۲۰۱۰ با تمرکز کامل بر mRNA تاسیس شد، به فاصله دو ماه از یافتن توالی خار‌های پروتئینی موجود در سطح کرونا ویروس، دوز کافی برای آغاز آزمایش‌های انسانی روی ۴۵ را تولید کرد. با دسترسی به یک بستر از پیش آماده، مدرنا توانست به سرعت به طراحی دارو یا واکسن جدیدی مبتنی بر mRNA بپردازد. این چیزی است که استفان بانسل، مدیرعامل مدرنا، آن را «نرم‌افزار حیات» می‌نامد.

اوگر ساهین، هم‌موسس شرکت آلمانی BioNTech در روز ۲۵ ژانویه، یعنی چندین روز پیش از اینکه نخستین مورد ابتلا به کووید-۱۹ در آلمان مشاهده شود، توانسته بود طرحی کلی از ۱۰ واکسن mRNA بالقوه را روی کامپیوتر منزلش به نمایش درآورد. تمام این‌ها به لطف رمزگشایی سریع ژنوم کرونا ویروس جدید توسط محققان سراسر جهان بود. یکی از آن ۱۰ واکسن بالقوه، تبدیل به فونداسیون واکسن کووید کنونی شد.

او سپس به سراغ فایزر رفت، شرکتی که در سال ۲۰۱۸ شروع به همکاری با BioNTech کرده بود تا با یکدیگر یک واکسن آنفلوانزای مبتنی بر mRNA بسازند. دکتر ساهین و همسرش، اوزلم تورچی، BioNTech را در سال ۲۰۰۸ تاسیس کردند و برای بیش از ۲۵ سال مشغول پژوهش mRNA بوده‌اند.

فایزر از آن جهت به mRNA علاقه‌مند شد که فورا دریافت واکسن‌های مبتنی بر این تکنولوژی چقدر سریع تولید می‌شوند و چه پتانسیل‌هایی برای ایجاد واکنش ایمنی قدرتمندتر نسبت به واکسن‌های سنتی دارند. این را کاترین جنسن، مدیر تحقیقات واکسن فایزر می‌گوید.

دکتر جنسن می‌گوید که RNA ظاهرا از هر تکنولوژی دیگری که آنتی‌بادی تولید می‌کنند یا به واکنش سلول‌های تی منجر می‌شوند، در تحریک سیستم ایمنی بهتر عمل می‌کند. بستر mRNA اساسا کاملا مصنوعی است. mRNA مولکولی است که می‌توانیم آن را با سرعت بسیار بسیار زیادی تولید کنیم و نیازی به هیچ ارگانیسم زنده نیست - نه ویروس زنده، نه سلول زنده، نه تخم و نه هیچ چیز دیگر.

واکسن‌های دو شرکت AstraZeneca PLC و Johnson & Johnson مبتنی بر تکنولوژی‌ای هستند که از ویروس سرماخوردگی عادی برای ارسال دستورالعمل‌های ژنتیکی به سیستم ایمنی استفاده می‌کند تا تدابیر امنیتی لازم در بدن به کار گرفته شوند. ضمنا ویروس‌های سرماخوردگی عادی به گونه‌ای دستکاری می‌گردند که منجر به عفونت در بدن نشوند.

از همین تکنولوژی در واکسن ابولای Johnson & Johnson استفاده شد که امسال توانست جواز لازم را از رگولاتوری‌های اروپایی دریافت کند. واکسن‌های J&J و AstraZeneca اکنون در آزمایش‌های بالینی نهایی به سر می‌برند و طی هفته‌ها یا ماه‌های آتی، شاهد انتشار نخستین نتایج خواهیم بود.

در این بین شرکت Merck & Co رویکردی سنتی‌تر در پیش گرفته و به دنبال ساخت واکسنی است که ویروسی تضعیف شده را وارد بدن می‌کند و منجر به شکل‌گیری واکنش ایمنی می‌شوند. Merck می‌گوید چنین واکسنی حفاظت طولانی‌مدت‌تر در برابر کووید-۱۹ را نسبت به دیگر تکنولوژی‌ها به ارمغان خواهد آورد، اما در عین حال توسعه آن بیشتر از ورژن‌های مبتنی بر mRNA زمان می‌برد.

علی‌رغم نتایج ابتدایی و نویدبخش واکسن‌های مدرنا و فایزر، هنوز چیز‌های زیادی وجود دارد که نمی‌دانیم. مثلا اینکه واکسن تا چه مدت از ما در برابر کووید-۱۹ محافظت می‌کند و ضمنا تا چه میزان در واکسینه کردن اقشار حساس جامعه، مانند افراد مسن موثر ظاهر می‌شود.

هم مدرنا و هم فایزر اکنون منتظر کسب اطلاعات بیشتر راجع به میزان امنیت واکسن خود هستند. سازمان غذا و داروی آمریکا نیز می‌خواهد تا دو ماه بعد از تزریق واکسن به بدن افراد مختلف، اثرات جانبی جدی دارو را از نزدیک پایش کند. واکسن‌های mRNA ضمنا محدودیت‌هایی نیز دارند که مشابه‌شان را در واکسن‌های تولید شده برای دیگر بیماری‌ها مشاهده نکرده‌ایم.

برای مثال واکسن‌ها باید در دمای زیر صفر نگهداری شوند و همین باعث شده مقامات حوزه سلامت و همینطور بیمارستان‌ها، جستجو برای فریزر‌های مخصوص را آغاز کنند. فایزر اکنون نوعی کانتینر خاص برای نگه‌داری واکسن ساخته و زنجیره تامین‌کنندگان خودش را نیز برای توزیع واکسن فراهم آورده. واکسن‌های فعلی باید در دو دوز با فاصله سه الی چهار هفته دریافت شوند تا واکنش ایمنی لازم به وجود آید؛ بنابراین دریافت‌کنندگان واکسن باید مورد پایش قرار بگیرند تا از دریافت هر دو دوز اطمینان حاصل شود.