💚ایران مطلب 💚 خانواده و زندگی💚زناشویی- آشپزی و تغذیه- کودکان و والدین- آرایش و زیبایی- روانشناسی- اسرار خانه داری- رازهای موفقیت- دنیای مد- دکوراسیون- هنر در خانه- روابط عاطفی

تولید واکسن RNA ویروس کرونا و تزریق آن به سلول حاصل ماه‌ها تلاش محققان است. کار تولید و آزمایش واکسن جدید معمولا ۱۲ تا ۱۸ ماه طول می کشد. با این حال، بعد از گذشت ۱۰ ماه از انتشار توالی ژنتیکی ویروس کرونا، دو شرکت داروسازی درخواست تایید واکسن در شرایط اضطراری توسط سازمان غذا و دارو را ارسال کردند که به نظر می رسد تاثیر زیادی روی ویروس دارد.

هردو واکسن از RNA پیام رسان، مولکولی که سلول به طور طبیعی از آن برای انتقال ساختار DNA به مکانیزم تولیدکننده پروتئین سلول استفاده می کند، ساخته شده اند. تا به حال هیچ واکسن mRNA به تایید سازمان غذا و دارو نرسیده بود اما در زمینه واکسن های mRNA سال ها تحقیق شده و همین مسئله یکی از دلایلی است که باعث شد دانشمندان بتوانند به این سرعت کار آزمایش این واکسن روی ویروس کرونا را شروع کنند. بعد از مشخص شدن توالی ویروسی در ژانویه، فقط چند روز طول کشید تا شرکت های مدرنا و فایزر، به همراه شریک آلمانی خود بیون تک، واکسن mRNA منتخب را بسازند.

واکسن RNA ویروس کرونا به جای تزریق ویروس یا پروتئین ویروسی، اطلاعات ژنتیک را وارد بدن می کند تا سلول های بدن پروتئین ویروسی را تولید کنند.

دنیل اندرسون، استاد مهندسی شیمی در MIT و عضو موسسه تحقیقاتی MIT Koch در زمینه سرطان و انجمن مهندسی و علوم پزشکی، می گوید: «ویژگی منحصر به فرد mRNA، سرعت بالای تولید واکسن دربرابر بیماری های جدید است. به نظر من این اتفاق یکی از هیجان انگیزترین اخبار مربوط به این تکنولوژی است.»

اکثر واکسن های مرسوم حاوی صورت های کشته یا ضعیف شده ویروس یا باکتری هستند تا واکنش ایمنی تحریک شود و بدن درصورت مواجهه با پاتوژن واقعی با آن مبارزه کند.

برتری کلیدی mRNA این است که به محض این که محققان به توالی پروتئین ویروسی مد نظر دست پیدا کنند، به راحتی قابل تولید است. اکثر واکسن های ویروس کرونا باعث برانگیخته شدن نوعی واکنش ایمنی می شوند که پروتئین اسپایک ویروس کرونا را (که در سطح ویروس وجود دارد و شکل و خصوصیات ویروس را می سازد) هدف قرار می دهد. واکسن های RNA پیام رسان، بخش هایی از پروتئین اسپایک را کدگذاری می کنند و تولید این توالی mRNA در آزمایشگاه بسیار آسان تر از تولید خود پروتئین اسپایک است.

رابرت لانگر، استاد موسسه دیوید ه. کوچ در MIT، عضو موسسه کوچ و یکی از بنیان گذاران مدرنا، می گوید: «در واکسن های متداول باید بخش زیادی از تولید را خودمان انجام دهیم. برای تولید پروتئین یا ویروس به کارخانه بزرگی احتیاج داریم و کشت ویروس زمان زیادی می برد. مزیت mRNA این است که نیاز به این اقدامات ندارد. اگر mRNA نانوکپسوله را به فرد تزریق کنید، وارد سلول می شود و سپس بدن تبدیل به کارخانه می شود. از این جا به بعد، بدن مسوولیت را بر عهده می گیرد.»

لانگر دهه های زیادی را صرف ابداع روش های نوین تولید دارو، ازجمله اسید نوکلوئیک های درمانی مانند RNA و DNA، کرده است. او اولین تحقیق خود را در دهه ۷۰ منتشر کرد و نشان داد که امکان کپسوله کردن اسید نوکلوئیک و مولکول های بزرگ تر در ذرات ریز و تزریق آن به بدن وجود دارد. (تحقیقات فیلیپ شارپ، یکی از اساتید MIT، و سایرین که امروزه مبنای کار روی واکسن های mRNA قرار گرفته است نیز از دهه ۷۰ شروع شد.)

لانگر توضیح می دهد: «در آن زمان مخالفت های زیادی با این طرح شد. همه می گفتند این کار غیر ممکن است و ۹ درخواست اولم برای دریافت کمک هزینه رد شد. حدود دو سال در این زمینه تحقیق کردم و بیش از ۲۰۰ بار شکست خوردم. اما درنهایت به روش موثر دست پیدا کردم.»

واکسن کرونا فایزر باید در دمای -۷۰ درجه سلسیوس و واکسن مدرنا باید در دمای منفی ۲۰ درجه سلسیوس نگهداری شود.

این مقاله، که در سال ۱۹۷۶ در مجله Nature منتشر شد، نشان داد ذرات ریزی که از پلیمر مصنوعی ساخته شده می تواند به صورت ایمن مولکول های بزرگ مانند پروتئین اسید نوکلوئیک را حمل و به تدریج آزاد کند. لانگر و سایرین بعدها نشان دادند که اگر پلی اتیلین گلیکول (PEG) به سطح ذرات ریز اضافه شود، به جای این که فورا از بین برود، مدت زمان بیشتری در بدن باقی می ماند.

لانگر، اندرسون و دیگران طی سال های بعد، مولکول چربی به نام نانوذرات لیپید تولید کردند که این مواد نیز نقش موثری در تزریق اسید نوکلوئیک دارد. این مواد مانع از فاسد شدن RNA در بدن می شوند و به انتقال آن از بین غشای سلولی کمک می کنند. هردو واکسن RNA فایزر و مدرنا از این قابلیت برخوردارند.

اندرسون می گوید: «RNA پیام رسان یک مولکول بزرگ هیدروفیلیک است که به طور طبیعی و خود به خود وارد سلول نمی شود بنابراین در این واکسن ها از ذرات ریزی استفاده شده که عمل ورود RNA پیام رسان به سلول را آسان می کنند. بدین ترتیب، RNA به راحتی وارد سلول و سپس تبدیل به پروتئین می شود.»

در سال ۲۰۱۸، سازمان غذا و دارو اولین واکسن حاوی نانوذرات لیپید را مورد تایید قرار داد که توسط شرکت داروسازی Alnylam برای تزریق نوع خاصی از RNA به نام siRNA تولید شد. siRNA، برخلاف mRNA، ژن مورد نظر را غیرفعال و با خاموش کردن ژن های جهش یافته که باعث بروز بیماری می شوند به بیمار کمک می کند.

یکی از معایب واکسن mRNA این است که در دمای بالا خراب می شود به همین دلیل واکسن های فعلی در دمای پایین ذخیره می شوند. واکسن کرونا فایزر باید در دمای -۷۰ درجه سلسیوس و واکسن مدرنا باید در دمای منفی ۲۰ درجه سلسیوس نگهداری شود. اندرسون اشاره می کند یک روش برای بالا بردن میزان پایداری واکسن RNA این است که ماده تثبیت کننده به آن اضافه و آب موجود در واکسن را از طریق فرایندی به نام لیوفیلیزاسیون حذف کنیم. شواهد نشان می دهد این روش به ذخیره سازی واکسن mRNA در یخچال به جای فریزر کمک کرده است.

اندرسون می گوید اثرگذاری بالای هر دو واکسن RNA ویروس کرونا در فاز سوم آزمایش بالینی (تقریبا ۹۵ درصد) ما را امیدوار کرده است که نه تنها این واکسن ها به پایان پاندمی حال حاضر کمک می کنند، بلکه واکسن های mRNA در آینده به مقابله با بیماری هایی مانند ایدز HIV و سرطان نیز یاری می رسانند.

او می گوید: «محققان این حوزه شاهد خبرهای امیدوارکننده ای از تکنولوژی بودیم اما تا زمانی که داده های انسانی به دست نیاید، نمی توان مطمئن بود. بنابراین رسیدن به این میزان از مصونیت، نه تنها در واکسن فایزر بلکه در واکسن مدرنا، مهر تاییدی بر پتانسیل بالای این تکنولوژی، نه تنها درمورد ویروس کرونا بلکه برای سایر بیماری هایی که در حال تحقیق روی آن هستیم، است. به نظر من این اتفاق لحظه مهمی برای این رشته است.»