كيف تعمل لقاحات فيروس كورونا الرائدة

Eugene Lu/Shutterstock

سارة بيت، جامعة برايتون

يوجد الآن عدد غير قليل من لقاحات COVID-19 في طور الإعداد، ولكن يبدو أن لقاحين يحققان تقدماً واعداً: اللقاح الذي صممته شركة التكنولوجيا الحيوية الأمريكية Moderna ،
وتلك التي طورتها جامعة أكسفورد بالتعاون مع AstraZeneca.

وفي كلتا الحالتين، استندت فرق البحث إلى خبرتها السابقة مع اللقاحات، وتكييف نماذجها الحالية لتلبية المتطلبات الخاصة لصنع لقاح لـ COVID-19. وقد أدى ذلك إلى إعداد اللقاحين باستخدام نهجين مختلفين. هل هذا مهم، وهل من المرجح أن يصل الشخص إلى هدف لقاح آمن وفعال أولاً؟

فعلى الرغم من أن الطريقة التي يتفاعل بها الجسم مع SARS-CoV-2 ليست مفهومة تماماً، إلا أن هناك جزءاً معيناً من الفيروس نعتقد أنه يؤدي إلى استجابة مناعية وقائية –بروتين سبايك spike، الذي يلتصق بسطح الفيروس.

رسم توضيحي لـ SARS-CoV-2، يُظهر بروتينات سبايك على سطحه
SARS-CoV-2، مع بروتيناته المبينة باللون الأحمر.
مراكز الولايات المتحدة لمكافحة الأمراض والوقاية منها/ويكيميديا كومنز

لذلك، كان هدف علماء اللقاح هو إيجاد طريقة لإدخال هذا البروتين بأمان في الجسم في شكل يحفز الاستجابة المناعية. فقد اختار كل من فريق أوكسفورد وفريق موديرنا القيام بذلك باستخدام قطعة من المادة الجينية للفيروس.

نوعان من التوصيل الخاص

تتكاثر الفيروسات عن طريق إصابة الخلايا. وبمجرد دخول الفيروس إلى الخلية، يكشف عن مادته الجينية، والتي تشبه مجموعة التعليمات لعمل نسخ من الفيروس – وهو ما تفعله الخلية بعد ذلك.

وبالنسبة لهذه اللقاحات، اختار الباحثون فقط القليل من المادة الجينية التي تشير إلى كيفية صنع بروتين سبايك. حيث لم يتم تضمين بقية رمز الفيروس، مما يجعل اللقاح أكثر أماناً – لا يمكن أن يؤدي إلى إعادة إنتاج الخلية للفيروس بالكامل.

يضعلقاح موديرنامخطط البروتين الشائك في شيء يسمى الرنا المرسال (mRNA). وهذا جزيء تستخدمه الخلية لإيصال التعليمات عند بناء البروتينات. إن الفكرة هنا هي خداع الخلايا البشرية لاستخدام هذا الرنا المرسال mRNA المعدل، بحيث يصنعون بعد ذلك بروتينات سبايك كما تفعل مع المواد لأغراضهم الخاصة.

وبدلاً من ذلك، يضع لقاح أكسفورد رمز بروتين سبايك في المعلومات الجينيةلفيروس مختلف تماماًغير ضار بالبشر. عندما يصيب هذا الفيروس (المؤتلف) (المسمى ChAdOx1) الخلايا البشرية، تقرأ الخلية مادته الوراثية وينتهي بها الأمر لصنع بروتين سبايك SARS-CoV-2.

وفي كلتا الحالتين، تشير الدراسات الأولية إلى أنه يتم إنتاج بروتينات سبايك ، وأن هذا يحفز استجابة مناعية قوية، بما في ذلك كل من الأجسام المضادة والخلايا المناعية التي تسمى الخلايا التائية T cells. ومن المأمول أن يمنع هذا المزيج الفيروس التاجي الفعلي من استخدام بروتيناته الشائكة للالتصاق بالخلايا ودخولها. يتم اختبار كلا اللقاحين للتأكد من حدوث ذلك.

هل هناك طريقة أفضل؟

يبدو هذا جيداً من الناحية النظرية، ولكن من الناحية العملية، يعد استخدام الشفرة الوراثية الفيروسية طريقة جديدة جداً لصنع اللقاحات. ان الشكل الأصلي للقاح الإنفلونزا، الذي تم تطويره في الستينيات ولا يزال قيد الاستخدام على نطاق واسع، ينقل بدلاً من ذلك الفيروس بأكمله (الذي قُتل). إنه لا ينموداخل الخلايا البشرية، ولكن يمكن للجسم التعرف عليه والاستجابة له.

نحن نعلم أن هذا ينجح وبما أننا لا نعرف على وجه اليقين أي جزء من SARS-CoV-2 يجب أن نركز عليه، فربما يكون استخدام الفيروس الميت بالكامل والسماح للجسم بالاستجابة كما يراه مناسبًا أفضل؟

عالم يقوم بحقن صينية بيض بالفيروسات باستخدام حقنة
تتضمن أقدم طريقة لتطوير لقاحات الإنفلونزا زراعة الفيروسات في البيض، الأمر الذي يستغرق وقتاً.
US FDA/Wikimedia

المشكلة الرئيسية في هذا النهج هي الوقت. يحيث ستغرق تحضير مجموعة من لقاح الأنفلونزاستة أشهر، لأنه يجب زراعة الفيروس في المختبر ثم معالجته جيداً للتأكد من أنه ميت تماماً وآمن للحقن. ونحن لا نريد أن ننتظر كل هذا الوقت لصنع لقاح COVID-19 – خاصة إذا كان لم ينجح بعد ذلك. ومع ذلك، فإن الشركة الأوروبية Valneva تستخدم هذا النهج. وربما يتضح أن لقاحها هو الأفضل في النهاية، لكنه لن يكون جاهزاً حتى منتصف عام 2021 على الأقل.

وهناك خطة أخرى تتمثل في إعداد وتقديم مستحضر يحتوي ببساطة على بروتين سبايك بالكامل، بدلاً من مطالبة الجسم بإنشائه. وهذا من شأنه أن يكون مماثلا للقاحات ضد التهاب الكبد B والقوباء المنطقية (shingles)، والتي تعرف باسم لقاحات الوحدات الفرعية. ويجب أن تكون هذه أيضا آمنة، وإذا تبين أن البروتين لم يكن الهدف الصحيح، فيجب أن يكون من السهل نسبيًا تغييره.

والعيب هو أن هذا النوع من اللقاح يتطلب تكرار الجرعات في غضون بضعة أشهر من بعضها البعض، للتأكد من أن الجسم يتفاعل معها بالفعل. هذا لأن البروتين لا يدوم في الجسم. فعلى سبيل المثال، يحتاج لقاح التهاب الكبد B إلى ثلاث جرعات على مدى ستة أشهر ليكون فعالاً، ويحتاج العديد من الأشخاص إلى جرعة معززة في غضون خمس سنوات. فإذا كانت الدورة الأولى للقاح الوحدة الفرعية COVID-19 جرعتين، تفصل بينهما ستة أشهر، قد يكون من الصعب جدا تحقيق ذلك للجميع في العالم.

المؤتلف مقابل mRNA – أيهما أفضل؟

وفي حين تم إنتاج عدد من لقاحات mRNA ضد السرطانات والعوامل المعدية، فإنه لم يتم استخدام أي منها بشكل روتيني حتى الآن. وتوجد هناك بالفعل بعض اللقاحات المؤتلفة في السوق – على سبيل المثال لقاحات الورم الحليمي البشري (HPV) – بحيث تكون هذه التكنولوجيا متقدمة قليلاً. ومع ذلك، لا يوجد حتى الآن أي مؤشر حقيقي على أن أحد النهجين سيكون أفضل من النهج الآخر.

على أي حال، ربما تكون فكرة جيدة أن تحاول صنع أكثر من نوع واحد. فقد يكون أن هناك لقاحاً يعمل بشكل أفضل في مجموعة معينة، مثل كبار السن أو الأطفال، لأن جهاز المناعة لديهم مختلف قليلاً. كما أننا سنحتاج إلى الوصول إلى الجميع في العالم، لذلك سنحتاج إلى الكثير من اللقاحات. حيث يمكن أن يساعدنا وجود بعض الخيارات في طرح مستوى معين من الحماية لجميع الأشخاص في كل بلد في أسرع وقت ممكن.المحادثة

سارة بيت، محاضرة رئيسي، علم الأحياء المجهرية والعلوم الطبية الحيوية الممارسة، زميل معهد العلومة الطبية الحيوية، جامعة برايتون

يتم إعادة نشر هذه المقالة من شبكة The Conversation تحت ترخيص المشاع الإبداعي. قراءة المادة الأصلية.

%d مدونون معجبون بهذه: