ترجمه از حسین غیاثی: واکسن‌های کووید-۱۹ که امروز در جهان وجود دارند، سریع‌ترین فرایند ساخت را بین همه واکسن‌هایی که در تاریخ ساخته شده‌اند، داشته‌اند. به عنوان دستاوردی چشمگیر در علوم پزشکی، از زمانی‌که عامل بیماری‌زای جدیدی به نام SARS-CoV-2 سروکله‌اش پیدا شد تا ساخته شدن واکسن، کمتر از دوازده ماه طول کشید. پیش از ساخت واکسن کووید-۱۹، کوتاه‌ترین زمان ساخت واکسن علیه یک بیماری از مرحله ساخت تا تزریق مربوط به بیماری اوریون بود که در دهه ۱۹۶۰ میلادی چهار سال زمان برد. «اوتو یانگ» متخصص بیماری‌های عفونی از بخش سلامت دانشگاه یو‌سی‌اِل‌اِی می‌گوید: «این رکورد شکسته شده است و واقعاً دستاوردی هیجان‌انگیز است.» او اضافه می‌کند: «رکورد به‌جامانده از تولید واکسن بیماری کرونا به دلیل استفاده از فناوری‌های جدید ممکن است در آینده پیامدهایی برای ساخت واکسن به همراه داشته باشد.» مطلب پیش رو به بررسی تأثیر تحول ساخت واکسن کرونا بر آینده تولید واکسن می‌پردازد و بخش مهمی از آن ترجمه مطلبی است که در وبسایت دانشگاه یوسیالای منتشر شده است.
اگر بخواهیم واقع‌بینانه نگاه کنیم، مقدمات این کار از دهه‌ها قبل از ماه دسامبر ۲۰۱۹ که اولین موارد ابتلا به ذات‌الریه مرموز در چین ظاهر شد، آغاز شده بود. «اریک دار» رئیس بخش پزشکی اچ‌آی‌وی از مرکز پزشکی «هاربور» در دانشگاه یوسیالای می‌گوید: «دلیل اینکه با گذشت یک سال از شروع همه‌گیری به این نقطه رسیدیم که دو واکسن مؤثر داشتیم، به تلاش‌هایی برمی‌گردد که پیش از این برای ساخت واکسن بیماری‌های اچ‌آی‌وی، مرس، سارس و ابولا اجرا شده بود. دانشمندانی که به دنبال ساخت واکسن برای بیماری‌های دیگری بودند، راهبردهای تازه‌ای را ایجاد کرده بودند و اقدامات اساسی آن‌ها روی میز آزمایشگاه‌ها منتظر بودند تا همه‌گیری بعدی از راه برسد.» در ساخت واکسن‌های بیوانتک (فایزر)، مدرنا و آسترازنکا از دو پلتفرم و راهبردهای جدید استفاده شده است. این فناوری‌های جدید است که آن‌ها را از دیگر واکسن‌های رایجی که می‌شناسیم متمایز می‌کند.
رکورد واکسن چطور جابه‌جا شد؟
دکتر یانگ در این زمینه می‌گوید: «بیشتر واکسن‌های رایج قبلی برای بیماری‌هایی مانند آنفلوآنزا، سرخک و کزار از دو روش ساخت بهره می‌برند؛ یا مثل آنفلوآنزا یا کزاز از ویروس‌های غیرفعال در ساخت واکسن استفاده می‌شود یا مثل بیماری‌های سرخک و اوریون به سویه‌های ویروس‌های ضعیف‌شده متکی هستند.» در بعضی از واکسن‌ها هم مثل یک نوع واکسن که برای بیماری هپاتیت بی ساخته شده، از پروتئین مصنوعی ساخته‌شده در آزمایشگاه استفاده شده است. توسعه هر کدام از این راهبردهای ساخت واکسن نیازمند شناسایی نوع دقیق ویروس یا باکتری است تا واکسن متناسب با کاربردش طراحی شود. اما واکسن‌های خط‌شکن برگزیده بیماری کووید-۱۹ از هیچ‌کدام از این روش‌های سنتی برای تولید واکسن یا رساندن اطلاعات ژنتیکی به سلول‌ها استفاده نمی‌کنند. در عوض دکتر یانگ رویکرد به‌کاررفته در ساخت واکسن کووید-۱۹ را رویکرد «وصل کن و استفاده کن» (Plug and play) توصیف می‌کند. این رویکرد جدید بسیار سریع‌تر و تولید انبوه آن هم آسان‌تر است، هرچند هنوز مشکلاتی مانند حمل‌و‌نقل واکسن وجود دارد. اما پیش از آن ببینیم واکسن‌های جدید چطور تولید شدند. به محض اینکه کروناویروس جدید در چین شناسایی و توالی‌یابی شد، اطلاعات ژنتیکی آن برای استفاده از پلتفرم‌های موجود واکسن بررسی شد؛ پلتفرم‌هایی که دانشمندان پیش از این برای تولید واکسن برای دیگر بیماری‌ها ساخته بودند. دکتر یانگ می‌گوید: «پلتفرم‌ها موجود بودند و همه شرایط جور بود. تنها موضوعی که برای نتیجه گرفتن لازم بود این بود که اطلاعات را وارد کنید و آن‌ها را به اطلاعات قبلی بیفزایید.» برای مثال واکسن مدرنا حاصل روشی بود که در سال ۲۰۱۲ با همکاری دانشگاه هارواد و «انستیتو ملی سلامت آمریکا» برای تولید واکسن بیماری مرس ساخته شده بود.
پیام‌رسان آرانای، حامل ویروس و پروتئین اسپایک
پیام‌رسان آرانای و حامل‌های ویروسی (Viral vectors) پلتفرم‌های جدیدی هستند که در واکسن‌های کووید-۱۹ به کار گرفته شده‌اند. این نخستین بار در تاریخ است که واکسن‌هایی با پلتفرم mRNA، ابتدا مجوز مصرف اضطراری و سپس مجوز مصرف دائمی گرفتند. واکسن‌های فایزر و مدرنا بر مبنای کارهای بیوشیمیدان مجارستانی «کاتالین کاریکو» تولید شده‌اند. کاریکو زمانی که در دهه ۱۹۹۰ استاد پزشکی دانشگاه پنسیلوانیا بود، استفاده از این فناوری را به عنوان یک روش درمانی آغاز کرد. او یکی از پژوهشگران اصلی شرکت بیوانتک آلمان است؛ شرکتی که سازنده واکسنی است که با برند فایزر توزیع شد. دکتر یانگ می گوید: «آرانای اطلاعات ژنتیکی موقتی است که به سلول دستور می‌دهد پروتئین بسازد. سلول از دستور ذخیره‌شده در آن کد استفاده می‌کند تا پروتئین‌های لازم برای عملکردش را بسازد.» در این مورد هدف، ساختن پروتئین اسپایک ویروس است؛ پروتئینی که نقشی کلیدی برای ویروس در ورود به سلول‌های هدفش بازی می‌کند. به‌این‌ترتیب به جای کل ویروس فقط یک پروتئین حیاتی هدف گرفته می‌شود. او سپس ادامه می‌دهد: «وقتی ویروس سلولی را عفونی می‌کند، ماده ژنتیکی خودش را -چه آرانای باشد یا دی‌ان‌ای- وارد سلول می‌کند. سلول در اینجا تبدیل به کارخانه‌ای می‌شود که از مواد ژنتیکی ویروس استفاده می‌کند و پروتئین‌های ویروسی را می‌سازد.» در واکسن‌های کووید-۱۹ با پلتفرم پیام‌رسان آرانای، این قطعه کد اطلاعات ژنتیکی ساخت پروتئین اسپایک را به سلول‌ها می‌رساند و به آن‌ها می‌گوید که این پروتئین را بسازند. پروتئین‌های اسپایک به شکل زائده‌هایی هستند که روی سطح ویروس کرونا قرار دارند. تولید این پروتئین در بدن به عنوان یک پروتئین بیگانه سیستم ایمنی بدن را تحریک می‌کند تا پادتنی علیه این پروتئین تولید کند. پادتن‌ها خودشان نوعی پروتئین هستند که به پروتئین‌های ویروس می‌چسبند و از چسبیدن آن به سلول‌های بدن و آلوده کردن سلول‌ها جلوگیری می‌کنند.
پیام‌رسان آرانای و حامل‌های ویروسی (Viral vectors) پلتفرم‌های جدیدی هستند که در واکسن‌های کووید-۱۹ به کار گرفته شده‌اند. این نخستین بار در تاریخ است که واکسن‌هایی با پلتفرم mRNA، ابتدا مجوز مصرف اضطراری و سپس مجوز مصرف دائمی گرفتند
در واکسن‌های عادی که از ویروس غیرفعال یا ضعیف‌شده استفاده می‌کنند، با تقلید از سرایت عفونت و واداشتن سیستم ایمنی به اجرای کاری که در مواجهه با ویروس زنده می‌کند، علیه همه ویروس‌ها پادتن تولید می‌شود. دکتر یانگ می‌گوید: «اگر شما به بیماری کووید-۱۹ مبتلا شوید سیستم ایمنی شما برای مبارزه با ویروس عامل بیماری پادتن می‌سازد.» شما با واکسیناسیون نسخه‌ای از شرایطی را در اختیار سیستم ایمنی قرار می‌دهید که در صورت ابتلا به بیماری با آن مواجه می‌شود، اما بدون بیمار شدن و تهدید زندگی. اما افرادی که واکسن mRNA می‌زنند تنها اطلاعات ژنتیکی برای ساخت پروتئین اسپایک را برای محافظت در برابر کووید-۱۹ می‌گیرند. درواقع بدن به جای اینکه توان بالقوه ساختن آنتی‌بادی‌اش را صرف تولید آن برای همه پروتئین‌های ویروس کند، آن را برای تولید آنتی‌بادی علیه یک پروتئین به کار می‌گیرد که برای عملکرد ویروس حیاتی است. واکسن آسترازنکا برای دستیابی به هدف ایمنی‌بخشی از پلتفرم متفاوتی به نام حامل ویروس بهره می‌برد. حامل ویروس به «آدنو ویروس» ضعیف‌شده متکی است. آدنوویروس‌ها، ویروس‌هایی غیرتهاجمی هستند که سبب سرماخوردگی معمولی می‌شوند. آن‌ها اطلاعات ژنتیکی همان پروتئین‌های اسپایک را به سلول‌ها می‌رسانند. بدن متوجه آدنوویروس‌ها می‌شود و اطلاعات ژنتیکی ساخت پروتئین اسپایک را که وارد بدن شده‌اند، دنبال می‌کند و در نهایت برای نشان دادن پاسخ ایمنی‌بخش تحریک می‌شود. هرچند بخشی از واکنش ایمنی هم صرف خود آدنوویروس می‌شود و این شاید راز کارایی پایین‌تر این پلتفرم در مقایسه با mRNA باشد.
تعیین ایمنی و اثربخشی
واکسن‌ها برای اینکه مفید باشند احتیاج دارند تا ایمن و مؤثر باشند. در واقع قابلیت انتقال سریع کووید-۱۹ پژوهش‌ها در مورد واکسن را تسریع کرد. اگر قرار است درباره موضوعی مطالعه شود، لازم است تا آن موضوع خیلی شایع باشد. معاون مسئول عفونی بخش سلامت دانشگاه یوسیالای، دکتر «آنابل دی سنت موریس»، این را می‌گوید و یادآوری می‌کند: «تلاش‌ها برای ساخت واکسن ویروس زیکا وقتی که تعداد مبتلایان به بیماری به صورت طبیعی پایین آمد متوقف شد، چرا که موارد ابتلا به عفونت برای ادامه کارآزمایی در مقیاس بزرگ به اندازه کافی نبود.» اما کووید-۱۹ این طور نبود و در سرایت ویروس هیچ وقفه‌ای نیفتاد. اما از سوی دیگر این موضوع فرصتی فراهم کرد تا مطالعه اثربخشی واکسن به انجام برسد. برای اینکه دانشمند‌ها عملکرد واکسنی را بیازمایند به دو دسته داوطلب نیاز دارند تا یک دسته واکسن را بزند و دسته دیگر داوطلب‌ها دارونما استفاده کنند. در مرحله بعد آن‌ها بررسی می‌کنند که از هر دسته چه تعدادی بیمار شدند. با شروع سریع و گسترده کووید ۱۹، تنها بعد از چند ماه تعداد بیماران برای اندازه‌گیری اثربخشی به اندازه کافی رسید. در مقایسه با گروه داوطلبانی که دارونما دریافت کرده بودند، تنها در تعداد بسیار کمی از داوطلب‌هایی که واکسن فایزر و مدرنا را تزریق کردند، نشانه‌های کووید-۱۹ بروز پیدا کرد.
در تصویری بزرگ‌تر این موفقیت تنها به بیماری کرونا منحصر نمی‌شود؛ این پلتفرم ها به راحتی قابلیت گسترش برای همه‌گیری‌های بعدی و حتی ویروس‌های موجود را دارند
دکتر موریس می‌گوید: «با وجود ده‌هاهزار داوطلبی که در کارآزمایی بودند و عوارض جانبی جدی نداشتند، نتایج یافته‌های تحقیق در مورد ایمن بودن قابل اعتماد بود.» بعدتر نتایج دنیای واقعی حاصل از تزریق واکسن به میلیون‌ها نفر هم این نتایج را تأیید کرد. البته عوارض جانبی در مورد همه واکسن‌ها وجود دارد، همان‌طور که در مورد واکسن‌های کرونا هم وجود داشت، اما این عوارض تهدیدکننده زندگی نبودند. نتایج جهان واقعی نشان داد واکسن‌ها جان میلیون‌ها نفر را نجات داده‌اند. دکتر یانگ می‌گوید: «ظهور واکسن‌های جدید حفاظت مؤثر بدون عوارض جانبی جدی علیه بیماری ویروس کرونا به همراه داشته است. این موضوع برای حوزه وسیع‌تری از بیماری‌های عفونی نویدبخش است.» او ادامه می‌دهد: «در تصویری بزرگ‌تر این موفقیت تنها به بیماری کرونا منحصر نمی‌شود. این پلتفرم ها به راحتی قابلیت گسترش برای همه‌گیری‌های بعدی و حتی ویروس‌های موجود را دارند.» درواقع آنچه در موفقیت در تولید واکسن در بیماری کرونا رخ داد، فراتر از کرونا امکان گسترش به همه بیماری‌های ویروسی و حتی واکسن‌های درمانی برای بیماری‌هایی را دارد که فعلاً درمانی برای آن‌ها وجود ندارد. برای مثال تنها چند ماه بعد از موفقیت واکسن شرکت بیوانتک، این شرکت واکسنی درمانی را برای درمان ام‌اس ساخت که با موفقیت در فاز حیوانی آزمایش شد. در حقیقت توسعه این فناوری به صورت عملی بستری آماده کرده است که صنعت تولید واکسن را تحت تأثیر قرار خواهد داد. این تأثیر فقط در تولید سریع‌تر واکسن مؤثر نیست، بلکه بر تولید انبوه و سریع واکسن هم تأثیر خواهد داشت. درواقع جهش علمی‌ای که حین بیماری کرونا و در مسیر ساخت واکسن اتفاق افتاد، نه تنها زمان حاضر بلکه آینده را هم تحت تأثیر قرار داده است.
