سانجاي ميشرا، جامعة فاندربيلت

مع برودة الطقس، يرتفع عدد الإصابات بوباءCOVID-19 بشكل حاد. وقد عانى مسؤولو الصحة العامة، بسبب الإرهاق الناجم عن الأوبئة والقيود الاقتصادية والشقاق السياسي، من أجل السيطرة على تفشي الوباء. ولكن الآن ، وقد حفز اندفاع التحليلات المؤقتة من شركات الأدوية Moderna و Pfizer / BioNTech التفاؤل بأن نوعاً جديداً من اللقاح المصنوع من الحمض النووي الريبي RNA ، المعروف باسم mRNA، يمكن أن يوفر مستويات عالية من الحماية من خلال منع COVID-19 بين الأشخاص الذين يتم تطعيمهم.

وعلى الرغم من عدم نشر هذه التقارير الأولية، إلا أنها فاقت توقعات العديد من خبراء اللقاحات، بمن فيهم أنا. حتى وقت مبكر من هذا العام ، عملت على تطوير لقاحات مرشحة ضد زيكا وحمى الضنك. وأقوم الآن بتنسيق جهد دولي لجمع التقارير عن المرضى البالغين المصابين بالسرطانات الحالية أو السابقة والذين تم تشخيص إصابتهم أيضًا بـ COVID-19.

نتائج أولية واعدة

ذكرت Moderna أنه خلال المرحلة الثالثةمن دراسة لقاحها المرشح mRNA-1273، والتي سجلت 30 ألف مشارك بالغ من الولايات المتحدة، وقعت خمس حالات فقط من 95 حالة من حالات COVID-19 التي تم تلقيحها، بينما تم تحديد 90 إصابة في مجموعة الدواء الوهمي. هذا يتوافق مع فعالية 94.5٪. لم يصب أي من المرضى المصابين الذين تلقوا اللقاح بفيروس COVID-19 الحاد، بينما أصيب 11 (12 ٪) من أولئك الذين تلقوا الدواء الوهمي.

وبالمثل، كان اللقاح المرشح Pfizer-BioNTech ،BNT162b2، فعالاً بنسبة 90٪ في الوقاية من العدوى خلال المرحلة الثالثة من التجربة السريرية، والتي شارك فيها 43،538 مشاركاً، بنسبة 30٪ في الولايات المتحدة و 42٪ في الخارج.

كيف يعمل لقاح mRNA؟

تعمل اللقاحات على تدريب جهاز المناعة على التعرف على الجزء المسبب للمرض من الفيروس. حيث تحتوي اللقاحات تقليدياً إما على فيروسات ضعيفة أو بروتينات بصمة ( signature proteins) مطهرة للفيروس.

لكن لقاح mRNA مختلف، لأنه بدلاً من حقن البروتين الفيروسي، يتلقى الشخص مادة وراثية – mRNA- تشفر البروتين الفيروسي. فعندما يتم حقن هذه التعليمات الجينية في العضد، تقوم الخلايا العضلية بترجمتها لتكوين البروتين الفيروسي مباشرة في الجسم.

إن هذا النهج يحاكي ما يفعله SARS-CoV-2 في الطبيعة – لكن لقاح mRNA يرمز فقط للجزء المهم من البروتين الفيروسي. وهذا يعطي الجهاز المناعي معاينة لما يبدو عليه الفيروس الحقيقي دون التسبب في المرض. وتمنح هذه المعاينة الجهاز المناعي وقتًا لتصميم أجسام مضادة قوية يمكنها تحييد الفيروس الحقيقي في حالة إصابة الفرد.

في حين أن هذا mRNA الاصطناعي هو مادة وراثية، فإنه لا يمكن أن ينتقل إلى الجيل التالي. بعد حقن mRNA،يوجه هذا الجزيء بإنتاج البروتين داخل خلايا العضلات، والذي يصل إلى مستويات الذروة لمدة 24 إلى 48 ساعة ويمكن أن يستمر لبضعة أيام أخرى.

لماذا صنع لقاح mRNA بهذه السرعة؟

على الرغم من أن تطوير اللقاح التقليدي مدروس جيداً، إلا أنه يستغرق وقتاً طويلاً ولا يمكنه الاستجابة على الفور ضد الأوبئة الجديدة مثل COVID-19.

فعلى سبيل المثال، بالنسبة للأنفلونزا الموسمية، يستغرق الأمر ما يقرب من ستة أشهر من تحديد سلالة فيروس الأنفلونزا المنتشرة الى إنتاج لقاح. حيث يُزرع لقاح الإنفلونزا المرشح لمدة ثلاثة أسابيع تقريباً لإنتاج فيروس هجين، وهو أقل خطورة وأكثر قدرة على النمو في بيض الدجاج. ثم يتم حقن الفيروس الهجين في الكثير من البويضات المخصبة وحضنها لعدة أيام لعمل نسخ أكثر. ثم يتم حصاد السائل الذي يحتوي على الفيروس من البيض، ويتم قتل فيروسات اللقاح، ويتم تنقية البروتينات الفيروسية على مدى عدة أيام.

ويمكن للقاحات mRNA تخطي العقبات التي تعترض تطوير لقاحات تقليدية مثل إنتاج فيروسات غير معدية، أو إنتاج بروتينات فيروسية تتطلب طبياً مستويات من النقاء.

في حين تلغي لقاحات MRNA الكثير من عملية التصنيع لأنه بدلاً من حقن البروتينات الفيروسية، يستخدم جسم الإنسان التعليمات لتصنيع البروتينات الفيروسية بنفسه.

وكذلك، تكون جزيئات mRNA أبسط بكثير من البروتينات. وبالنسبة للقاحات، يتم تصنيع mRNA بواسطة التخليق الكيميائي بدلاً من التخليق البيولوجي، لذا فهو أسرع بكثير من إعادة تصميم اللقاحات التقليدية وتوسيع نطاقها وإنتاجها بكميات كبيرة.

وفي الواقع، في غضون أيام من توفر الشفرة الجينية لفيروس SARS-CoV-2، كانرمز mRNA لاختبار اللقاح المرشح جاهزاً. إن الأمر الأكثر جاذبية هو أنه بمجرد أن تصبح أدوات لقاح mRNA قابلة للتطبيق، يمكن تصميم mRNA بسرعة للأوبئة الأخرى في المستقبل.

ما هي المشاكل مع mRNA؟

تكنولوجيا mRNA ليست جديدة. لقدظهرمنذ فترة أنه عندما يتم حقن mRNA الاصطناعي في حيوان، يمكن للخلايا إنتاج البروتين المطلوب. ولكن التقدم ظل بطيئاً. وذلك لأن mRNA ليس فقط معروف بأنه غير مستقر ويسهل تحلله إلى مكونات أصغر، بل يتم تدميره بسهولة أيضاً بواسطة الدفاعات المناعية لجسم الإنسان، مما يجعل توصيله إلى الهدف غير فعال للغاية.

ولكن ابتداءً من عام 2005، اكتشف الباحثون كيفية تثبيت mRNA وتجميعه في جزيئات صغيرة لإيصاله كلقاح. ومن المتوقع أن تكون لقاحات MRNA COVID-19 أول لقاحات تستخدم هذه التكنولوجيا التي توافق عليها إدارة الأغذية والعقاقير. FDA

وبعدعقد من العمل، أصبحت لقاحات mRNA جاهزة الآن للتقييم. وسوف يراقب الأطباء ردود الفعل المناعية غير المقصودة، والتي يمكن أن تكون مفيدةوضارة.

لماذا تحفظ mRNA بدرجات شديدة البرودة؟

يظل التحدي الأكثر أهمية لتطوير لقاح mRNA هو عدم الاستقرار المتأصل فيه، لأنه من المرجح أن يتفكك فوق درجاتحرارة التجمد.

لقد ساعد تعديل اللبنات الأساسية للـ mRNA وتطوير الجزيئات التي يمكن أن تلتصق بها بأمان نسباً المرشحين للقاح mRNA. ولكن هذه الفئة الجديدة من اللقاحات لا تزال تتطلب ظروف تجميد غير مسبوقة للتوزيع والإدارة.

ما هي متطلبات التبريد؟

يجب تخزين لقاح Pfizer-BioNTech mRNA على النحو الأمثل عند 94 درجة فهرنهايت تحت الصفر وسوف يتحلل في غضونخمسة أيام تقريباً في درجات حرارة التبريد العادية التي تزيد قليلاً عن درجة التجمد.

[احصل على حقائق حول الفيروس التاجي وأحدث الأبحاث. قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للمحادثة.

في المقاب ، تدعيشركة Moderna أنه يمكن الاحتفاظ بلقاحها في معظم درجات حرارة المنزل أو الانجماد الطبي لمدة تصل إلى ستة أشهر للشحن والتخزين على المدى الطويل. كما تدعي Moderna أيضاً أن لقاحها يمكن أن يظل ثابتاً في ظروف التبريد القياسية، من 36 إلى 46 درجة فهرنهايت، لمدة تصل إلى 30 يومًا بعد الذوبان، خلال فترة الصلاحية البالغة ستة أشهر.

وليس من المستغرب أن شركة فايزر تقوم أيضا بتطوير حاويات الشحن باستخدام الثلج الجاف لمعالجة قيود الشحن.

سانجاي ميشرا، منسق مشروع وعالم موظف، المركز الطبي لجامعة فاندربيلت، جامعة فاندربيلت

تمت ترجمة هذه المقالة من قبل محرري كوربيديا نيوز CorepaediaNews

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

COVID-19 vaccines were developed in record time – but are these game-changers safe?

Moderna follows Pfizer with exciting vaccine news – how to read these dramatic developments