تاثیر بیشتر واکسن های mRNA  ثابت شده است

تکنولوژی mRNA که به خاطر سرعت و انعطاف‌پذیری آن توسعه زیادی یافته است، حتی کسانی را که قبلا در برابر آن جبهه می گرفتند را هم راضی و شگفت‌زده کرده است.
شاید پیام‌رسان RNA یا mRNA برای عموم مردم جهان جدید باشد اما این تکنولوژی است که محققان برای چندین دهه روی آن شرط بسته اند و امروز این امیدها و آرزوها دارند به نتیجه می رسند.
ثابت شده است که این تکنولوژی که منجر به ایجاد واکسن‌هایی بی‌خطر و مؤثر در برابر ویروس کرونا شده است، در برابر دشمن‌های قدیمی تر ما انسانها، مانند HIV و عفونت‌هایی که نوزادان و کودکان خردسال را تهدید می‌کنند، مانند ویروس های (respiratory syncytial virus (RSV و metapneumovirus هم می‌تواند موثر باشد.

امید برای درمان بیماری‌ها

تاثیر بیشتر واکسن های mRNA باعث شده است امیدها نسبت به این تکنولوژی افزایش پیدا کند. این تکنولوژی را برای درمان انواع سرطان‌ها مانند ملانوما (melanoma) و تومورهای مغزی مورد آزمایش قرار داده‌اند و حتی ممکن است با استفاده از این تکنولوژی بتوانیم راهی برای درمان بیماری‌های خودایمنی (autoimmune) پیدا کنیم. همچنین پژوهشگران در حال بررسی اثر گذاری mRNA هستند تا احتمالا جایگزینی باشد برای تکنولوژی ژن تراپی که به وسیله آن تلاش می کنند بیماری‌های غیرقابل‌درمانی مانند sickle cell را بهبود ببخشند.

تاریخچه

ماجرای واکسن‌های mRNA به اوایل دهه 1990 برمی‌گردد، یعنی زمانی که محقق مجارستانی کاتالین کاریکو (Katalin Kariko) از دانشگاه پنسیلوانیا تکنولوژی mRNA را به عنوان شکلی از ژن تراپی آزمایش کرد. ایده این بود که با استفاده از مولکول mRNA، دستورالعمل‌هایی برای سلول‌های بدن بفرستیم تا سلول ها به وسیله این دستورالعمل ها چیزی ویژه ایجاد کنند، چه برای درمان بیماری و چه برای پیشگیری از بیماری. 
پژوهشگران دوست دارند از قیاس کتاب آشپزی استفاده کنند، “DNA بدن مانند کتاب آشپزی است”، mRNA یک کپی از یک دستور پخت است (که خیلی سریع ناپدید می‌شود).
در مورد بیماری‌های ژنتیکی می‌توان از این دستورپخت برای دستور دادن به سلول‌ها برای ایجاد یک کپی سالم از یک پروتئین استفاده کرد. در مورد واکسن‌های mRNA از این مولکول به شکلی استفاده کردند که به سلول‌ها اطلاع می داد یک قطعه از ویروس چه شکلی دارد. بنابراین بدن آنتی بادی‌ها و سلول‌های ایمنی خاصی را در پاسخ تولید می‌کرد.

دستور پخت ناپدید می‌شود ولی محصول پخته شده که در اینجا همان پاسخ ایمنی بدن است باقی می‌ماند. 

تاثیر بیشتر واکسن های mRNA: درمان آنفولانزا

سال‌ها کاریکو علاقه زیادی به دنبال کردن این موضوع نشان نداد، اما 15 سال گذشته یا حتی بیشتر با همکاری دکتر درو ویسمن (Drew Weissman) که متخصص بیماری‌های عفونی در دانشگاه سلامت پنسیلوانیا است، شروع به کار بر روی استفاده از تکنولوژی mRNA در واکسن‌ها کار کرد.

ویسمن به CNN گفت: «اگر می‌خواهید با استفاده از روش‌های قدیمی یک واکسن آنفولانزای جدید بسازید باید ویروس را جدا کنید، روش رشد، غیرفعال کردن و خالص‌سازی آن را یاد بگیرید. این فرآیند چند ماه طول می‌کشد. اما با RNA فقط به توالی آن نیاز دارید.» آن‌ها حتی به نمونه ای از خود ویروس هم نیاز ندارند.

فقط توالی ویروس نیاز است

«زمانی که چینی‌ها توالی ویروس SARS_COV_2 را منتشر کردند، روز بعدش ما فرآیند ساخت RNA را شروع کردیم. چند هفته بعد ما واکسن را به حیوانات تزریق کردیم.»

با وجود این‌که تاثیر واکسن های mRNA در نگاه عموم انقلابی به نظر می‌رسید اما این ایده برای ویسمن، کاریکو و دیگران خیلی قدیمی بود. 

ویسمن گفت: «چند سال است که در آزمایشگاهم بر روی واکسن‌ها کار می‌کنیم. ما پنج آزمایش بالینی فاز 1 داریم که قبل از شیوع کووید آن‌ها را شروع کرده بودیم.»

وایسمن همراه با کاریکو در ساخت واکسن‌های فایزر شرکت بایونتک بر علیه ویروس کرونا کمک کرده اند. او گفت: «این آزمایش‌ها به خاطر همه‌گیری با تاخیر انجام می‌شوند، برنامه داریم سال بعد آن‌ها را کامل تر کنیم.»

دو مورد از این واکسن‌های آزمایشی، آنفولانزا را هدف قرار داده‌اند، ویسمن امیدوار است یکی از این‌ها به عنوان واکسن جهانی آنفولانزا مورد استفاده قرار بگیرد. واکسنی که در برابر سویه‌های آنفولانزا که به سرعت در حال جهش هستند از مردم محافظت کند و شاید فقط با یک بار تزریق برای چندین سال از مردم در برابر آنفولانزا محافظت کند و دیگر هر سال لازم نباشد در فصل آنفولانزا دوباره ایمن سازی انجام شود.

با توجه به تاثیر بیشتر واکسن های mRNA آن‌ها بر روی دو نوع واکسن کار می‌کنند، یکی برای مقابله با ویروس نقص ایمنی انسان یا HIV که باعث ایجاد بیماری ایدز می‌شود و یکی هم برای پیشگیری از ایجاد تبخال تناسلی. 

پژوهشگران برای مقابله با بیماری‌های ابولا، زیکا، هاری و سیتومگالیویروس هم در حال بررسی واکسن‌های mRNA هستند. 

تاثیر بیشتر واکسن های mRNA در درمان بیماری تنفسی

هدف احتمالی دیگر پژوهشگران ویروس RSV است. ویروس RSV بیشتر افراد را در دوران کودکی مبتلا می‌کند و ممکن است باعث شود نوزادان آسیب‌پذیر به بخش مراقبت‌های ویژه نوزادان (NICU) منتقل شوند. مرکز کنترل و پیشگیری بیماری ایالات متحده تخمین میزند که این بیماری در سال حدود 100 تا 500 بچه را به کام مرگ می‌کشاند. اما این بیماری باعث مرگ حدود 14.000 بزرگسال می‌شود که معمولا بالای 65 سال هستند.

جیسون مکلان (Jason Mcllan) زیست‌شناس ساختاری و رابرت اِی وِلش (Robert A Welch) رئیس بخش شیمی دانشگاه تگزاس که بر روی ساختار چند واکسن کرونا کار می‌کنند گفتند: «این بیماری می‌تواند همه افراد بالای 2 سال را مبتلا کند.» به خاطر تاثیر بیشتر واکسن های mRNA به دنبال استفاده از این تکنولوژی برای مقابله با ویروس RSV هستند.

یکی از موانعی که وجود دارد پیدا کردن بهترین نسخه ویروس است.

اهداف بعدی محققان برای ساخت واکسن 

مکلان، در پیدا کردن ترکیب درست ساختارهای ویروس هدف که امکان شناخت بهتر و ایجاد دفاع علیه ویروس‌ها را برای سیستم ایمنی انسان فراهم می‌کنند، تخصص دارد.

او گفت شرکت‌های GlaxoSmithKline و فایزر بر روی این موضوع کار می‌کنند.

مکلان گفت یک ویروس سرماخوردگی رایج دیگر هم به نام metapneumovirus وجود دارد که می‌تواند منجر به ایجاد بیماری ذات‌الریه به صورت یکسان در بزرگسالان و کودکان شود. این ویروس هم به صورت بالقوه هدف دیگر پژوهشگران برای ساخت واکسن است.

مکلان گفت پروژه‌هایی که در حال انجام بودند باعث سرعت بخشیدن به فرآیند توسعه واکسن‌های کرونا شده اند.

«ما در سال 2016 متوجه شدیم که چگونه جهش‌های ویروس کرونا را ثابت نگه داریم، به همین خاطر هم وقتی کووید 19 شیوع پیدا کرد از قبل همه اطلاعات را در اختیار داشتیم.»

تاثیر بیشتر واکسن های mRNA: سرعت بالای ساخت

آزمایشگاه ویسمن در حال حاضر بر روی تولید یک واکسن کار می‌کنند که در مقابل کووید 19، سارس، مرس و ویروس‌های کرونا که باعث ایجاد سرماخوردگی‌های معمول می‌شوند و سویه‌هایی که در آینده ایجاد می‌شوند از بدن محافظت کند. 

ویسمن می گوید: «ما در بهار سال گذشته کار بر روی واکسن ضد ویروس کرونا را شروع کرده‌ایم. در طول 20 سال گذشته با سه همه‌گیری ویروس کرونا مواجه شده ایم، همه گیری‌های بیشتری هم وجود خواهند داشت.»

«ما می‌دانستیم که این واکسن در موش‌ها، میمون‌ها، خرگوش‌ها، خوک‌ها و مرغ ها خیلی قوی عمل کرده است» او گفت واکسن فایزر یک واکنش آنتی بادی ایجاد می‌کند که پنج برابر قویتر از چیزی است که در افرادی که از عفونت بهبود پیدا کرده‌اند دیده می‌شود.

تاثیر بیشتر واکسن های mRNA بر روی سرطان

یکی دیگر از موارد استفاده از تکنولوژی mRNA در مقابله با سرطان است. بدن انسان هر روز در حال مبارزه با سرطان است و استفاده از mRNA می‌تواند به این فرآیند کمک کند. مکلان گفت: «با استفاده از mRNA بدن شما یک مولکول مفید تولید می‌کند.»

انواع مختلف سلول‌های تومور دارای ساختارهای قابل شناسایی متنوعی در لایه بیرونی هستند و سیستم ایمنی باید این ساختارها را تشخیص دهد.

روش ساخت واکسن‌ها

«تصور کنید بتوانید mRNA را به کسی تزریق کنید که می‌تواند یک آنتی بادی را رمزگذاری کند و در نتیجه این آنتی بادی فقط یک گیرنده خاص را هدف قرار می‌دهد.»

شرکت مدرنا که به صورت ویژه برای توسعه تکنولوژی mRNA ایجاد شده است از تاثیر بیشتر واکسن های mRNA به خوبی مطلع است و بر روی شخصی سازی واکسن‌های سرطان کار می‌کند.

این شرکت در وبسایت خود ذکر کرده است: «ما جهش‌های یافت شده در سلول‌های سرطانی بیمار را شناسایی می‌کنیم.» الگوریتم‌های کامپیوتری 20 جهش رایج را پیش‌بینی می‌کنند. مدرنا میگوید: «سپس واکسنی را می‌سازیم که برای هر یک از این جهش‌ها رمزگذاری شده است و سپس آن‌ها را بر روی یک مولکول mRNA بارگذاری می‌کنیم.» این مولکول برای سازماندهی واکنش ایمنی بهتر در برابر تومورها به بیمار تزریق میشود.

ساخت واکسن سرطان

این مرحله اولیه فاز 1 تحقیقات بالینی است.

بنیان‌گذاران بیونتک اوغور شاهین (Ugur Sahin) و اوزلم تورجی (Ozlem Tureci) از همان ابتدای کار به ساخت واکسن سرطان فکر می‌کردند. این شرکت دارای هشت درمان بالقوه برای سرطان در مرحله آزمایشات انسانی است.

این شرکت در وب‌سایت خود می‌گوید: «با وجود اینکه ما معتقد هستیم رویکردی که در پیش گرفته‌ایم به شکل گسترده در برخی از حوزه‌های درمانی قابل اجرا است، پیشرفته‌ترین برنامه‌های خود را بر روی سرطان‌شناسی متمرکز کرده‌ایم. در این زمینه تا به امروز بیش از 250 بیمار با 17 نوع تومور مختلف را درمان کرده‌ایم.»

بیماری‌های خود ایمنی

مکلان با توجه به تاثیر واکسن های mRNA گفت: استفاده از mRNA برای مقابله با بیماری‌های خودایمنی «زمینه هیجان انگیزی» است. 

درمان‌هایی که در حال حاضر وجود دارند خام هستند و ممکن است با واکنش اشتباه، بخش‌هایی از سیستم ایمنی آسیب ببینند، این باعث می‌شود بیمارهای مبتلا به بیماری‌های خودایمنی مانند لوپوس یا آرتریت روماتوئید در برابر عفونت آسیب‌پذیر شوند.

بیونتک، همراه با پژوهشگران دانشگاهی بر روی استفاده از mRNA برای درمان موش‌هایی که با مهندسی ژنتیک تغییر پیدا کرده‌اند و امکان شیوع بیماری multiple sclerosis را پیدا کرده اند، کار می‌کنند. این یک بیماری خودایمنی است و زمانی بروز پیدا می‌کند که سیستم ایمنی به اشتباه به میلین یا همان پوشش چربی سلول‌های عصبی حمله می‌کند.

به نظر می‌رسید این درمان باعث توقف این حمله‌ها در موش‌ها شد و بر روی بقیه بخش‌های سیستم ایمنی تاثیر نگذاشت.

ژن درمانی

ژن درمانی شامل جایگزین کردن ژن معیوب با ژنی است که به درستی کار می کند. با وجود چندین دهه کار در این زمینه پژوهشگران نتوانستند موفقیت چندانی کسب کنند، البته به جز درمان برخی از نقص‌های ایمنی مشخص و بعضی از بیماری‌های چشمی. 

پیدا کردن ناقلی که بتواند ژن تصحیح شده را بدون ایجاد عوارض جانبی و به صورتی که ماندگار باشد درون سلول‌ها حمل کند سخت است. 

با وجود تاثیر بیشتر واکسن های mRNA امید پیدا کردن راهی برای انجام این کار بیشتر شده است.

تاثیر بیشتر واکسن های mRNA در درمان سلول‌های داسی شکل 

با استفاده از روش mRNA امکان ارسال دستورهایی برای ساخت نسخه سالم یک پروتئین وجود دارد و از نظر وایسمن امید زیادی برای درمان بیماری سلول‌های داسی شکل وجود دارد. 

در بیماری سلول‌های داسی شکل، گلبول‌های قرمز خون به حالت چین‌خورده درمی‌آیند و به این شکل می‌توانند رگ‌های خونی کوچک را مسدود کنند و باعث ایجاد درد و آسیب در اندام‌ها شوند. با استفاده از پیام‌رسان RNA می‌توان دستورهایی که به مغز استخوان می‌روند را تغییر داد. گلبول‌های قرمز خون در مغز استخوان ساخته می‌شوند پس به این طریق می‌توانیم به آن‌ها دستور دهیم سلول‌هایی با شکل سالم‌تر بسازند.

وایسمن در مورد تاثیر بیشتر واکسن های mRNA بر روی بیماری‌ها گفت: «حالا که می‌توانیم آن سلول را هدف قرار دهیم، امیدواریم بتوانیم یک RNA به مردم تزریق کنیم و با هدف قرار دادن سلول‌های بنیادی مغز استخوان این بیماری را برطرف کنیم.»

او اضافه کرد: «این ژن درمانی است البته بدون خرج کردن نیم میلیون دلار. فقط کافی است یک تزریق وریدی داشته باشید و بیماری درمان می‌شود.»

وایسمن گفت آزمایش‌هایی که بر روی موش‌ها صورت گرفت امیدوارکننده بوده است و گام بعدی آزمایش این روش بر روی میمون‌ها است.

در سال 2008، شرکتی به نام Shire Pharmaceuticals توسعه روشهای درمانی mRNA را برای مقابله با بیماری فیبروز کیستیک شروع کرد. این یک بیماری ژنتیکی مرگبار است که از بعضی از جهش‌های کوچک ژنی به نام CFTR ایجاد می‌شود.

در حال حاضر شرکت Translate Bio صاحب این تکنولوژی است، این شرکت برای ایجاد درمان‌ها و واکسن‌های mRNA اختصاص یافته است و از تاثیر بیشتر واکسن های mRNA کاملا آگاه است. این شرکت بر روی تصحیح CFTR معیوبی که در ریه‌ها وجود دارد کار می‌کند و mRNA را از طریق یک نبولایزر ارسال می‌کند. به نظر می‌رسد این آزمایش‌های اولیه بر روی افراد ایمن بوده است و از سازمان غذا و داروی ایالات متحده به عنوان داروی کم کاربرد شناخته شده است.

بیماری هایی که از کنه منقل می‌شوند

وایسمن گفت ممکن است روش mRNA بر روی برخی از بیماری‌هایی که از کنه منتقل می‌شوند هم موثر باشد.

«ما فکر میکنیم در صورتی که شما در برابر پروتئین‌های بزاق کنه ایمن باشید، وقتی کنه شما را نیش می‌زند، در اثر التهابی که بدن ایجاد می‌کند کنه می‌افتد.»

بیماری لایم توسط باکتری بورلیا بورگدورفری ایجاد می‌شود و کنه معمولا قبل از انتقال باکتری به میزبان باید 36 تا 48 ساعت به میزبان بچسبد. اگر قبل از این مدت کنه بی‌افتد نمی‌تواند عفونت را منتقل کند. همین نشان دهنده تاثیر بیشتر واکسن های mRNA است.