موفق‌ترین واکسن‌های کرونا چطور کار می‌کند؟

به گزارش اقتصادآنلاین به نقل از همشهری، اهمیت این نوع جدید واکسن‌ها که تابه‌حال برای پیشگیری هیچ بیماری به‌کار نرفته‌اند، فراتر از پیشگیری از شیوع کروناست و می‌تواند عرصه‌های جدیدی را در پزشکی بگشاید. اما این واکسن‌ها چه تفاوتی  با واکسن‌های مرسوم دارند و چه چیزی آنها را این‌قدر مهم می‌کند.

واکسن‌های سنتی چگونه عمل می‌کنند؟

هدف اصلی از ساختن واکسن برای یک عامل عفونی معین مانند کروناویروس این است که دستگاه ایمنی بدن با چیزی که شبیه به این ویروس است، آموزش داده شود. ویروس‌ها حاوی هسته‌ای از ژن‌های ساخته‌شده از DNA یا RNA (مولکول‌های حاوی رمزهای ژنتیک)‌ هستند که در پوششی از پروتئین‌ قرار دارند. برای ساختن این پوشش پروتئینی، با نسخه‌برداری از ژن‌‌های DNA یا RNAویروس یک مولکول ریبونوکلئیکی تک‌رشته‌ای به‌نام mRNA ساخته می‌شود. این mRNA در مرحله بعد باعث ساختن یک پروتئین معین می‌شود. برخی از واکسن‌های مرسوم از ویروس تضعیف‌شده استفاده می‌کنند، برخی دیگر فقط حاوی یک بخش کلیدی پوشش پروتئینی ویروس هستند. در مورد کروناویروس جدید، بخشی به‌نام «پروتئین گل‌میخی» (spike protein) بخش کلیدی شمرده می‌شود. واکسن‌های سنتی توانسته‌اند تأثیر بزرگی در بهداشت عمومی بگذارند؛ فلج اطفال و سرخک فقط 2نمونه از بیماری‌های وخیمی هستند که با استفاده از واکسن‌ها در جهان ریشه‌کن یا مهار شده‌اند. درواقع واکسن‌ها در مجموع بیش از هر پیشرفت پزشکی دیگری در تاریخ برای انسان‌ها سودمند بوده‌اند.

اما مشکل این است که کشت دادن مقدار زیادی ویروس و بعد ضعیف کردن آن یا استخراج بخشی کلیدی مانند پوشش پروتئینی وقت زیادی می‌گیرد.

شیوه‌ای نوین برای ساختن واکسن

حدود ۳۰سال پیش معدودی از دانشمندان شروع به کاوش درباره ساختن واکسن به روشی ساده‌تر کردند. پرسش این بود: اگر ساختار دقیق mRNA‌  را بدانید که بخشی کلیدی از پوشش پروتئینی ویروس (مانند پروتئین گل‌میخی ویروس کرونا) را می‌سازد، آیا می‌شود با آن واکسنی بر ضد ‌این ویروس ساخت؟

ساختن مقادیر زیاد mRNA در آزمایشگاه نسبتا آسان است. اگر این mRNA را به فردی تزریق کنید و این mRNA از راه جریان خون به سلول‌های دستگاه ایمنی برسد و این سلول‌ها شروع به ساختن بخش کلیدی ویروس کنند، آیا در آن فرد مصونیت ایجاد می‌کنند؟ آیا این کار دستگاه ایمنی را برای پاسخ دادن به ویروس آموزش می‌دهد؟ با اینکه این ایده، ساده به‌نظر می‌رسد، اما دهه‌ها طول کشید تا دانشمندان با غلبه بر رشته‌ای از موانع توانستند واقعا واکسن‌هایی از نوعmRNA بسازند. اول، دانشمندان دریافتند چگونه mRNA را تغییر دهند تا باعث ایجاد واکنش‌های شدید دستگاه ایمنی در هنگام تزریق اولیه نشود. دوم، آنها کشف کردند چگونه سلول‌های دستگاه ایمنی را وادارند که این mRNA‌ها را که با جریان خون گردش می‌کند، به چنگ آورند. سوم، آنها فهمیدند چگونه این سلول‌ها را وادار کنند تا مقادیر زیادی از این بخش کلیدی پروتئینی را بسازند. درنهایت، آنها توانستند دریابند چگونه mRNA را درون کپسول‌های کوچک میکروسکوپی محصور کنند تا از آن در برابر نابود شدن به‌وسیله مواد شیمیایی موجود در خون ما محافظت کنند.

آنها همچنین در این مسیر دریافتند که در مقایسه با واکسن‌های سنتی، واکسن‌های mRNA درواقع می‌توانند نوع قوی‌تری از ایمنی را ایجاد کنند. این نوع جدید واکسن‌ها دستگاه ایمنی را به ساختن آنتی‌بادی‌ها یا پادتن‌ها و نیز ساختن «سلول‌های کشنده» دستگاه ایمنی تحریک می‌کنند؛ یعنی حمله‌ای دوگانه بر ضد‌ویروس را برمی‌انگیزند.

شیوع کرونا فرصتی بی‌سابقه ایجاد کرد

بنابراین ۳۰ سال تلاش طاقت‌فرسای چند گروه دانشمندان- ازجمله گروهی در شرکت فایزر که با شرکت آلمانی بیونتک همکاری می‌کردند و یک شرکت تازه‌تاسیس در ماساچوست آمریکا به‌نام مدرنا - امکان داد فناوری mRNA را به حدی از کمال برسانند که واقعا در پیشگیری از عفونت ویروس اثربخش باشد. این شرکت‌ها پلتفرم‌هایی ساختند که به‌طور نظری برای ساختن واکسن برای هر بیماری عفونی قابل‌استفاده هستند و کافی است توالی درست mRNA برای آن بیماری در آنها قرار داده شود..

بعد همه‌گیری کووید-19شروع شد. دانشمندان در چین در طول چند هفته ویروس مسئول را پیدا کردند و ساختار همه ژن‌ها ازجمله ژن‌های سازنده پروتئین گل‌میخی را یافتند و این اطلاعات روی اینترنت منتشر شد.

در طول چند دقیقه دانشمندانی در هزاران کیلومتر آن‌طرف‌تر شروع به‌کار برای طراحی واکسن mRNA کردند. فقط ۱۱‌ماه بعد از کشف کروناویروس جدید یا سارس-کوو-۲ مقامات بهداشتی در بریتانیا و آمریکا تأیید کردند که یک واکسن mRNA برای کووید-۱۹ اثربخش و بی‌خطر است و راه برای ایمن‌سازی گسترده مردم گشوده شده است. پیش‌ازاین هیچ واکسن جدیدی در مدتی کمتر از ۴ سال ساخته نشده بود.