واکسن ام آر ان ای (mRNA Vaccine) ؛ واکسن های فایزر و مدرنا چگونه کار می‌کنند؟

واکسن ام آر ان ای (mRNA Vaccine) نسل جدیدی از واکسن‌هاست که اخیرا کمپانی فایزر موفق شده نمونه‌ای از آن را علیه بیماری کووید-19 تولید کند. در ادامه شما را با واکسن mRNA بیشتر آشنا می‌کنم.

رقابتی جدی برای دستیابی به واکسنی علیه ویروس کرونای جدید (SARS-CoV-2) وجود دارد. گزارش‌ها نشان داده است که بیش از 54 پروژه در سراسر جهان با هدف تولید واکسن کرونا فعالیت می‌کنند. آنطور که سازمان بهداشت جهانی (WHO) پیشتر خبر داده بود، چند مورد از این پروژه‌ها از جمله واکسن کرونای دانشگاه آکسفورد و شرکت استرازنکا و نیز واکسن کرونای فایزر به مرحله آزمایش بالینی بر روی انسان وارد شده‌اند.

پیشتر در تکراتو خواندیم که واکسن کرونا فایزر (Pfizer) که با همکاری کمپانی آلمانی بایوان‌تک (BioNtec) ساخته شده با موفقیت فاز سوم آزمایش بالینی را نیز پشت سر گذاشت و تقریبا باید آن را به عنوان نخستین برنده این رقابت معرفی کرد. این خبر باعث افزایش چشمگیری در افزایش سهام هر دو شرکت شد و مالکان ترک‌تبار بایوان‌تک احتمالا به زودی نام خود را در میان مولتی‌میلیاردر های جهان ببینند.

در میان همه نامزدها این رقابت علمی عنوان واکسن ام آر ان ای بیش از بقیه امیدوارکننده به نظر می‌آمد و در نهایت هم محققان دو کمپانی فوق الذکر موفق شدند قدم بزرگی در مسیر پایان داده به همه‌گیری کووید-19 بردارند. پیشتر نیز در 16 مارس سال جاری میلادی واکسن ام آر ان ای شرکت مدرنا (Moderna) موفق شده بود برای نخستین بار وارد فاز بالینی شود. در ادامه همراه باشید تا در مورد واکسن mRNA بیشتر به شما بگویم.

واکسن ام آر ان ای (mRNA Vaccine) چیست؟

پنج نکته مهم که همه باید بدانیم!

تنها این دو پروژه نبودند که در زمینه تولید واکسن کرونا از مدل آر ان ای پیروی کردند. کمپانی آلمانی کیوروک (CureVac) نیز توانسته بود مبلغ قابل توجه 80 میلیون دلار از کمیسیون اروپایی سرمایه تحقیقاتی دریافت کند. سوال مهمی که در این گفتار به آن پاسخ می‌دهم این است که واکسن ام آر ان ای چیست و چگونه کار می‌کند؟

واکسن ام آر ان ای

پروفسور ایزابل بکردیاین دینگ (Isabelle Bekeredjian-Ding)، مدیر بخش میکروبیولوژی موسسه آلمانی پاول ارلیش (Paul Ehrlich)، که به عنوان مشاوره کسب و کارها حوزه سلامت از جمله «کیوروک» شناخته می‌شود و همینطور کرسی ریاست کمیته علمی نوآوری‌های پزشکی اروپا را نیز در اختیار دارد {کل این دو خط عناوین بزرگوار بود} پنج نکته مهم در خصوص واکسن ام آر ان ای را به مجله هورایزن یادآور شده که در ادامه این مطلب به آنها خواهیم پرداخت.

1. واکسن mRNA ؛ نسل جدیدی از واکسن ها

اگر واکسن کرونا فایزر بتواند مجوزهای لازم را دریافت کند، نخستین واکسن آر ان ای لقب خواهد گرفت. پروفسور بکردیاین-دینگ می‌گوید این یک شیوه واقعا منحصر به فرد برای تولید واکسن است و تا الان هیچ موردی از آن نتوانسته برای برای یک بیماری عفونی مجوز بگیرد.

نحوه کارکرد واکسن‌ها به این صورت است که آنها بدن را آموزش می‌دهند تا پروتئین‌های تولید شده توسط عوامل بیماری‌زا نظیر ویرو‌س‌ها و باکتری‌ها را شناسایی و علیه آنها پاسخ صادر کنند. واکسن‌های سنتی چند نوع هستند؛ برخی شامل یک قسمت یا دوزی ضعیف شده‌ای از ارگانیزم بیماری‌زا و برخی دیگر شامل پروتئین‌های تولید شده توسط آنها. این نوع واکسن‌ها سیستم ایمنی بدن را تحریک می‌کنند تا پاسخ ایمنی بوجود بیاورند.

بیشتر بخوانید:

بیشترین فالوور اینستاگرام در سال 2020

واکسن ام آر ان ای نظیر آنچه کمپانی فایزر اخیرا تولید کرده است، به بدن فرد رفته و باعث تولید پروتئین‌های بیماری‌زایی (مانند پروتئین اسپایک ‘Spike’ یا سمبله در ویروس کرونای جدید) در بدن می‌شوند. {در زیست شناسی یک اصل مرکزی (Central Dogma) داریم که می‌گوید DNA به عنوان نقشه ژنی همه پروتئین‌های ساختاری و عملکردی بدن است. mRNA یا آر ان ای پیامرسان (Messenger) در واقع نوعی کپی از بخشی از دی.ان.ای (ژن) است که از ماشین‌های پروتئین‌ سازی سلول یعنی ریبوزوم‌ها از روی آنها عمل پروتئین‌سازی را انجام می‌دهند.} در درون سلول mRNA به عنوان نقشه ساخت پروتئین عمل می‌کند.

واکسن mRNA ؛ نسل جدیدی از واکسن ها
واکسن mRNA ؛ نسل جدیدی از واکسن ها

پروفسور بکردیاین-دینگ در این زمینه می‌گوید:

یک mRNA اساسا مانند پیش‌ساختی از پروتئین است که نوع پروتئینی را ک در ادامه قرار است ساخته شود در توالی خود کد می‌کند.

برای ساخت یک واکسن mRNA، دانشمندان یک نسخه سنتزشده از ام آر ان ای که ویروس با استفاده از آن پروتئین‌های عفونی خود را می‌سازد، را تولید می‌کنند. این mRNA سنتزی در بدن انسان رها می‌شود. حالا سلول‌های بدن دستورالعمل ساخت پروتئین‌های ویروسی را از روی این ام.آر.ان.ای برمی‌دارند و در ادامه بخشی از ساختار ویروس را می‌سازند. پس از آن دستگاه ایمنی بدن ما این ذرات مصنوعی ویروسی را شناسایی و علیه آن پاسخ ایمنی صادر می‌‌کنند.

2. تولید واکسن mRNA می‌تواند سرراست‌تر از واکسن‌های سنتی باشد

سیستم ایمنی ما به طور کلی به دو بخش تقسیم می‌شود:‌ ایمنی داتی (یعنی همه اجزای سیستم ایمنی که با آن متولد می‌شود؛ مثل لایه شاخی پوست، اسید معده و غیره.) و ایمنی اکتسابی (یعنی ایمنی که در نتیجه تماس با پاتوژن‌ها در بدن‌مان بوجود می‌آید و گلبول‌هاس سفید از جمله اچزای آن هستند.)

ملکول‌های یک واکسن‌ کلاسیک به طور معمول تنها با سیستم ایمنی اکتسابی ما کار می‌کنند و سیستم ایمنی ذاتی با عناصر دیگری که تقویت‌کننده (Adjuvant) نام دارند فعال می‌‌شوند. واکسن‌های mRNA علاوه بر ایمنی اکتسابی، با فعال کردن ایمنی ذاتی یک لایه دفاعی دیگر علیه عامل بیماری‌زا بوجود می‌آورند. در همین زمینه پروفسور بکردیاین-دینگ می‌افزاید:

همه انواع سلول‌ها در ایمنی ذاتی توسط mRNA فعال می‌شوند. با این کار سیستم ایمنی در برابر یک پاتوژن خطرآفرین آماده می‌شود و بنابراین نوع پاسخ ایمنی که صادر می‌شود بسیار قوی خواهد بود.

هنوز مطالعات زیادی برای فهم بهتر این نوع پاسخ ایمنی لازم است انجام شود. مثلا باید مدت زمان ایمنی ایجاد شده در نتیجه آن را مشخص کنیم و یا ببینیم آیا نقاط ضعیفی دارد یا خیر. پروفسور بکردیاین-دینگ می‌افزاید به دلیل آنکه کل ویروس را به بدن معرفی نمی‌کنیم، ذرات ویروسی قادر به دفاع از خود نیستند و بنابراین سیستم ایمنی می‌تواند بدون دست و پنجه نرم کردن با یک ویروس کامل، بر روی تولید پاسخ ایمنی علیه پروتئین‌های ویروسی تمرکز کند.

بیشتر بخوانید:

پربازدیدترین ویدیوهای یوتیوب با بیش از 35 میلیارد بار مشاهده

از آنجا که در مدل واکسن‌ mRNA در مقایسه با واکسن‌ها سنتی، بدن خود پروتئین‌های ویروسی را تولید می‌کند، فرآیند تولید کوتاه‌تر، آسان‌تر و سریع‌تر خواهد بود. پروفسور بکردیاین-دینگ در این باره می‌گوید:

در این حالت تولید آسان و یک سهولت نسبی در انبوه‌سازی تولید مزیت عمده این نوع واکسن خواهد بود که در خصوص به کار گیری آن در اروپا و سایر نقاط جهان بسیار بااهمیت خواهد بود.

3. عمده دانسته‌های ما از واکسن ام.آر.ان.ای حاصل مطالعات حوزه سرطان است

بیشتر مطالعاتی که در آنها از mRNA برای تحریک سیستم ایمنی استفاده شده، تاکنون در حوزه سرطان متمرکز بوده‌اند. از ام آر ان ای توموری برای کمک به سیستم ایمنی افراد استفاده می‌شود تا پروتئین‌های تولید شده توسط تومورهای خاصی را شناسایی و علیه آنها پاسخ صادر کنند. همانطور که محقق مرکز آلمانی پاول الریش می‌گوید:

این تکنولوژی در حوزه انکولوژی بسیار خوب بود. چون شما می‌توانستید واکسن‌های مخصوص هر بیمار را توسعه دهید؛ چرا که هر تومور با بقیه متفاوت است.

در این حالت استفاده از ام آر ان ای توموری سلول های T (بخشی از سیستم ایمنی اکتسابی که سلول‌های پاتوژن را می‌کشد) را فعال می‌کند که در نابودی تومورها کاربرد دارند. این در مورد ویروس کرونا نیز می‌تواند مهم باشد. دکتر بکردیاین-دینگ می‌گوید: «در عفونت‌های ویروسی گاهی اوقات می‌دانیم که نیاز به پاسخ قوی سلول T داریم. چرا که ویروس‌ها دوست دارند در سلول مخفی شوند. به ویژه در این حالت، یک امیدواری وجو دارد که این نوع واکسن بتواند واقعا کار کند و در نتیجه سلول‌های آلوده به ویروس از بدن پاکسازی کند.»

واکسن mRNA
دانسته‌های ما در خصوص واکسن ام آر ان ای به تجقیقات تومورهای سرطان باز می‌گردد.

اما در مبارزه با ویروسی مثل SARS-CoV-2 احتمالا باید بخش های دیگر سیستم ایمنی اکتسابی نیز فعال شوند؛ یعنی سلول‌های B. این سلول‌های هستند که پادتن‌ها را تولید می‌کنند و ویروس‌ها را برای نابود شدن توسط بدن نشانه‌گذاری می‌کنند. مطابق گفته این محقق بیماری‌های عفونی «جدا از مدل‌های عفونت‌زایی حیوانات تجربه کمی در این خصوص وجود دارد،‌ چرا که در مدل‌های توموری با آن سر و کار نداریم.»

4. چیزهای ناشناخته بسیار است!

به دلیل اینکه برای نخستین بار است که از واکسن ام آر ان ای برای انسان استفاده می‌شود، ناشناخته‌های نسبتا اساسی زیادی وجود دارد که فقط با آزمایش‌های بالینی انسانی می‌توانیم به آنها پاسخ دهیم. پروفسور بکردیاین-دینگ در این خصوص اذعان می‌کند:

فکر می‌کنم چالش کنونی ما در حال حاضر فهم این موضوع است که آیا این واکسن‌ها واقعا قادرند یک پاسخ ایمنی به اندازه کافی مقاوم در بدن انسان بوجود بیاورند یا خیر. همینطور باید بدانیم چه ویژگی از ملکول ام آر ان ای برای این کار مورد نیاز خواهد بود.

سوالات مهم دیگری نیز وجود دارد. از جمله اینکه آیا پروتئین‌های درستی برای تولید واکسن انتخاب شده‌اند تا در بدن انسان ایمنی بوجود بیاورند؟ هرگونه پاسخ ایمنی در نتیجه واکسن ام آر ان ای چه مدت طول خواهد کشید؟ و اینکه آیا استفاده از این واکسن می‌تواند عوارض جانبی خاصی مانند افزایش پاسخ‌های التهابی مثل قرمزی، تورم و در بدترین حالت وخامت بیشتر بیماری را به دنبال داشته باشد؟

5. آیا واکسیناسیون در مقیاس کلان ممکن خواهد بود؟

وقتی یک واکسن آر ان ای به تایید برسد (احتمالا این اتفاق بین 12 تا 18 ماه زمان ببرد)، انبوه‌سازی آن کار آسانی خواهد بود. چرا که فرآیند تولید آن کوتاه‌تر از سایر واکسن‌هاست. پروفسور بکردیاین-دینگ تخمین می‌زند که تولید انبوه واکسن‌های سنتی چیزی بین 1 تا 2 سال زمان ببرد.

اما واکسن‌های نوینی که توسط فایزر و مدرنا تولید خواهند شد انبوه‌سازی کوتاهی خواهند داشت. در مورد همه‌گیری کرونا این بسیار سودمند خواهد بود و ما را قادر خواهد ساخت تا برنامه های ایمنی‌سازی عظیم را به خوبی پیش ببریم. دکتر بکردیاین-دینگ می‌گوید:

فکر می‌کنم واکسیناسیون باید جمعیت بالایی را پوشش دهد. اما مقداری هم به کشور و نوع اپیدمیولوژی بستگی دارد. در کشورهایی که ویروس کرونا با سرعت زیادی انتشار یافته است،‌ انتظار داریم که تعداد بسیار زیادی از مردم با ویروس در تماس بوده باشند و آنها ممکن است نوعی ایمنی در برابر ویروس کسب کرده باشند.

اما در سوی دیگر، اگر برای مثال به آلمان نگاه کنید، عده بسیاری در حانه قرنطینه شده‌اند و جز برای موارد ضروری از منزل خارج نمی‌شوند. در نتیجه جمعیت آنها در برابر بیماری مستعد است.

بنابراین نیاز است تا برای کل جمعیت برنامه واکسیناسیون تدارک دیده شود. این یکی دیگر از دلایلی است که به این واکسن تمایل بیشتری داریم. چرا که می‌توانید آن را مدیریت کنید. در حالی که سایر واکسن‌ها را به سختی می‌توان در مقیاس بالا و در مدت زمان اندک تولید کرد.

واکسن ام آر ان ای مدرنا در فاز سه آزمایش بالینی

هرساله واکسن‌ها از میلیون‌ها موارد بیماری جلوگیری می‌کنند و جان عده بسیاری را نجات می‌دهند. به عنوان دستاوری از استفاده گسترده از واکسن‌ها ما شاهد ریشه‌کن شدن کامل بیماری «آبله» و به حداقل رسیدن موارد ابتلا به بیماری‌های فلج اطفال، سرخک و سایر بیماری‌های شایع در میان کودکان هستیم. همچنین رویکردهای سنتی به تولید واکسن، یعنی استفاده از پاتوژن‌های ضعیف یا غیرفعال شده مقاومتی گسترده در برابر طیف عظیمی از بیماری‌های خطرناک به وجود آورده است.

علی‌رغم این موفقیت‌های مشکلات زیادی بر سر راه توسعه واکسن علیه پاتوژن‌های عفونی نظیر ویروس کرونای جدید (SARS-Cov-۲) وجود دارد. درمان های نوکئیک اسیدی به عنوان یک جایگزین برای واکسن‌های سنتی به شمار می‌آیند. نخستین موارد استفاده از واکسن mRNA به دهه 1990 و به آزمایشی In Vitro در حیوانات بازمی‌گردد. در این آزمایش mRNA مربوط به یک ژن گزارشگر به بدن موش‌ها تزریق شد و تولید پروتئین مربوطه مورد شناسایی قرار گرفت. در سال‌های بعد نیز استفاده از ام آر ان ای تولید کننده هوزمون وازوپرسین در موش‌ها و چند مورد دیگر نیز گزارش شده است.

واکسن ام آر ان ای مدرنا در فاز سه آزمایش بالینی

حالا اخیرا یکی دیگر از واکسن‌های mRNA بالقوه که توسط کمپانی Moderna Therapeutics تولید شده، وارد فاز سوم آزمایش بالینی شده است. این کمپانی بیوتک تنها یک قدم دیگر تا رسیدن به بازار فاصله دارد.  در ماه مه نتایج اولیه تحقیقات خود را منتشر کرد که نشان می‌دهد واکسن آنها قادر است پادتن‌های ضدویروس تولید کند. البته در آن زمان آزمایش‌ها نشان داد تنها در بدن 8 نفر از ۴۵ داوطلب آنها، پادتن تولید شده‌ است. بنابراین تحقیقات کماکان ادامه داشت.

حالا آنها وارد فاز سوم شده‌اند. جایی که باید واکسن ام آر ان ای خود را در میان حدود 30 هزار داوطلب در 86 سایت در 30 ایالت آمریکا به آزمایش بگذارند. واکسن کرونای مدرنا نیز همچون رقیبت پیروزش یعنی فایزر به 2 دوز درمان احتیاج دارد. باید دید در ادامه، پس از فایزر و بایونتک، کدام یک از کمپانی‌ها زیست‌فناوری قادر خواهند بود دومین واکسن کرونا را تولید کنند.

.

منبع: horizon

نظر شما در خصوص واکسن mRNA چیست؟ نظرات خود را با تکراتو در قسمت کامنت‌ها به اشتراک بگذارید!



ارسال نظر