آیا واکسن واحد می‌تواند دربرابر همه ویروس‌های کرونا مؤثر باشد؟

اختراع واکسن‌های کووید ۱۹ به‌عنوان نقطه‌ی عطفی در تاریخ پزشکی به‌یاد آورده خواهد شد که در چند ماه، وضعیتی ایجاد کردیم که قبلا تا یک دهه طول می‌کشید. بااین‌حال، دکتر کیوون مدجاراد، مدیر شاخه‌ی بیماری‌های عفونی نوظهور مؤسسه‌ی پژوهشی والتر رید نیروی زمینی در سیلور اسپرینگز آمریکا، از این پیشرفت راضی نیست. وی می‌گوید:

این سرعت کافی نیست. بیش از ۲/۳ میلیون نفر در سراسر جهان جان باخته‌اند و بسیاری از کشورها تا یکی‌دو سال آینده به واکسن‌ها کاملا دسترسی نخواهند داشت. سریع یعنی اینکه از روز اول آن را داشته باشیم.

در آینده، شیوع‌های ویروس کرونا فراوان‌تر خواهد بود. خفاش‌ها و پستانداران دیگر سرشار از سویه‌ها و گونه‌های مختلف این خانواده‌ی گسترده از ویروس‌ها هستند. برخی از این عوامل بیماری‌زا قطعا از سد گونه خواهند گذشت و دنیاگیری‌های جدیدی موجب خواهند شد. دیر یا زود این اتفاق خواهد افتاد.

دکتر مدجاراد یکی از دانشمندان بسیاری است که سال‌ها است به‌دنبال ساخت نوع متفاوتی از واکسن هستند؛ واکسنی که بتواند دربرابر تمام ویروس‌های کرونا مؤثر باشد. این فراخوانی‌ها تا حد زیادی نادیده گرفته می‌شد تا اینکه کووید ۱۹ نشان داد که ویروس‌های کرونا می‌توانند چقدر خطرناک باشند. به‌گزارش نیویورک‌تایمز، اکنون پژوهشگران ساخت نمونه‌های اولیه‌ای از این نوع واکسن را آغاز کرده‌اند که واکسن پن‌کروناویروس (pancoronavirus) نامیده می‌شود و در آزمایش‌های حیوانی، نتایج امیدوارکننده‌ای به‌دست آورده است.

دکتر اریک توپول، استاد پزشکی مولکولی در مؤسسه‌ی تحقیقاتی اسکریپس آمریکا، فکر می‌کند که دانشمندان باید به‌سرعت در پروژه‌ی بزرگ ساخت واکسن دیگری به‌هم بپیوندند. وی بیان می‌کند: «برای تسریع این کار نیروی کار واقعی را باید به‌کار گیریم تا امسال به آن دست پیدا کنیم.» دکتر توپول و دنیس برتون، ایمنی‌شناس مؤسسه‌ی اسکریپس، اخیرا در مطلبی که در مجله‌ی Nature منتشر کردند، تلاش و سرمایه‌گذاری روی پروژه‌ی واکسن‌های عمومی ویروس کرونا را خواستار شده‌اند.

ویروس‌های کرونا پس از اینکه اولین‌بار در دهه‌ی ۱۹۶۰ شناسایی شدند، برای سازندگان واکسن به اولویت مهمی تبدیل نشدند. به‌مدت چند دهه، به‌نظر می‌رسید که آن‌ها فقط موجب سرماخوردگی خفیف می‌شوند؛ اما سال ۲۰۰۲، ویروس کرونای جدیدی به نام SARS-CoV ظاهر شد که موجب ذات‌الریه‌ی مرگ‌باری به نام سندرم حاد تنفسی شدید یا سارس می‌شد. دراین‌میان، دانشمندان به‌منظور ساخت واکسنی برای آن دست به کار شدند.

ازآنجاکه قبل از آن هیچ واکسن ویروس کرونایی برای انسان‌ها ساخته نشده بود، نادانسته‌های زیادی درباره‌ی بیولوژی آن وجود داشت که باید مشخص می‌شد. سرانجام پژوهشگران هدفی برای ایمنی انتخاب کردند: پروتئینی روی سطح ویروس که «اسپایک» نامیده می‌شود. آنتی‌بادی‌هایی که به اسپایک می‌چسبند، از ورود ویروس کرونا به سلول می‌توانند جلوگیری و عفونت را متوقف کنند.

اگرچه مقام‌های بهداشت عمومی در آسیا و مناطق دیگر جهان منتظر اختراع واکسن سارس نبودند تا از آن استفاده کنند، قرنطینه‌ها و تلاش‌های دیگر مؤثر واقع شده بود. در مدت چند ماه، SARS-CoV به‌کلی نابود شد و فقط ۷۷۴ مورد مرگ براثر آن اتفاق افتاد. سال ۲۰۱۲، یعنی زمانی‌که سرریز دیگری از خفاش‌ها رخ داد و موجب بیماری تنفسی کشنده‌ی دیگری به نام مرس شد، خطر ناشی از ویروس‌های کرونا آشکارتر شد.

پژوهشگران کار روی واکسن‌های مرس را آغاز کردند؛ اما برخی پژوهشگران به این فکر می‌کردند که آیا ساختن واکسن جدید برای هر ویروس کرونای جدید هوشمندانه‌ترین استراتژی است؟ آیا بهتر نیست واکسن واحدی ساخته شود که دربرابر سارس و مرس یا هر نوع ویروس کرونای دیگر بتواند مؤثر باشد؟ این ایده تا سال‌ها به جایی نرسید. مرس و سارس مرگ‌و‌میر اندکی در پی داشتند و به‌زودی با شیوع ویروس‌های دیگری، مانند ابولا و زیکا تحت‌الشعاع قرار گرفتند.

سال ۲۰۱۶، ماریا النا بوتازی، ویروس‌شناس کالج پزشکی بیلور و همکارانش از دولت آمریکا برای ساخت واکسن پن‌کروناویروس درخواست بودجه کردند؛ اما موفق نشدند آن را دریافت کنند. تیم وی پس از اینکه نشان داد که واکسن در موش‌ها مؤثر است و برای سلول‌های انسانی سمّی نیست و می‌تواند در مقیاس وسیع تولید شود، حتی بودجه‌ی ساخت واکسن را از دست داد. ویروس کرونایی که از نظرها ناپدید شده بود، اولویت اصلی نبود. بدون پول کافی برای آغاز کارآزمایی‌های بالینی، دانشمندان واکسن سارس خود را در فریزری ذخیره کردند و به پژوهش‌های دیگر روی آوردند.

میکروگراف حاصل از میکروسکوپ الکترونی عبوری از ویروس عامل مرس

سه سال بعد، سومین ویروس کرونای خطرناک ظاهر شد: سویه‌ی SARS-CoV-2 که موجب کووید ۱۹ می‌شود. اگرچه این ویروس درمقایسه‌با ویروس‌های کرونای عامل سارس و مرس نرخ مرگ‌و‌میر بسیار کمتری داشت، از نظر انتقال بین افراد عملکرد قوی‌تری دارد و تاکنون به بیش از ۱۰۶ میلیون مورد مستند در سراسر جهان منجر شده و همچنان در حال گسترش است. درس‌هایی که پژوهشگران از ویروس‌های کرونا آموخته بودند، به آن‌ها کمک کرد تا به‌سرعت به تولید واکسن‌های جدیدی برای SARS-CoV-2 مشغول شوند.

دکتر بوتازی و همکارانش از فناوری‌ای که برای ساخت واکسن‌های سارس ایجاد کرده بودند، به‌منظور ساخت واکسنی برای کووید ۱۹ استفاده کردند که اکنون در کارآزمایی‌های بالینی اولیه قرار دارد. پژوهشگران دیگر برای حرکت سریع‌تر از روش‌های جدیدتری استفاده کردند. شرکت آلمانی بیوان‌تک مولکول ژنتیکی به نام RNA پیام‌رسان را ایجاد کرده است که پروتئین اسپایک را رمزگذاری می‌کند. این شرکت با همکاری فایزر فقط در یازده ماه مجوز واکسن خود را از دولت آمریکا گرفت. رکورد قبلی تأیید واکسن به واکسنی برای آبله‌مرغان مربوط بود که چهار سال طول کشید.

اگرچه دنیاگیری کووید ۱۹ هنوز به‌پایان نرسیده است، تعدادی از پژوهشگران آماده‌شدن برای مقابله با ویروس کرونای مرگ‌بار بعدی را خواستار هستند. دانیل هوفت، ویروس‌شناس دانشگاه سنت‌لوئیس گفت: «این اتفاق سه بار رخ داده است و به‌احتمال زیاد دوباره اتفاق خواهد افتاد.» تابستان سال گذشته، پژوهشگران شرکت مستقر در کمبریج VBI vaccines قدم کوچکی به‌سمت واکسن پن‌کروناویروس برداشتند. آن‌ها پوسته‌های ویروس‌مانندی ایجاد کردند که روی آن پروتئین اسپایک حاصل از سه ویروس کرونای عامل سارس، مرس و کووید ۱۹ وجود داشت. وقتی پژوهشگران این واکسن دارای سه اسپایک را به موش‌ها تزریق کردند، این حیوانات آنتی‌بادی‌هایی تولید کردند که دربرابر هر سه ویروس کرونا مؤثر بود.

دیوید اندرسون، مدیر ارشد علمی شرکت وی‌بی‌آی، می‌گوید علت این شیوه‌ی عمل واکسن مشخص نبود. یکی از احتمال‌ها آن است که وقتی سلول ایمنی به‌یک‌باره درمعرض چندین نسخه از یک پروتئین قرار می‌گیرد، آنتی‌بادی‌هایی نمی‌سازد که فقط علیه یکی از آن‌ها مؤثر باشد. درعوض، نوعی آنتی‌بادی عمومی را می‌سازد که دربرابر همه‌ی آن‌ها مؤثر است. 

ماه گذشته، پاملا بیورکمن، زیست‌شناس مؤسسه‌ی فناوری کالیفرنیا، آزمایش گسترده‌تری با یک واکسن ویروس کرونای عمومی در مجله‌ی Science منتشر کرد. پژوهشگران فقط نوک‌های پروتئین‌های اسپایک حاصل از هشت ویروس کرونای مختلف را به یک هسته‌ی پروتئینی به نام نانوذره متصل کردند. موش‌ها پس از تزریق این نانوذرات آنتی‌بادی‌هایی تولید کردند که می‌توانستند به هر هشت ویروس کرونا و به چهار ویروس کرونایی متصل شوند که دانشمندان از آن‌ها در واکسن استفاده نکرده بودند.

دکتر مدجاراد مشغول هدایت گروهی در والتر رید است که واکسن دیگری براساس نانوذره‌ای می‌سازند که روی سطح آن قطعات پروتئینی وجود دارد. آن‌ها پیش‌بینی می‌کنند کارآزمایی‌های بالینی روی داوطلبان در ماه آینده آغاز شود. اگرچه واکسن درحال‌حاضر فقط از قطعات پروتئینی مربوط به اسپایک SARS-CoV-2 استفاده می‌کند، دکتر مدجاراد و همکارانش در حال آماده‌سازی آن برای تبدیل به واکسن پن‌کروناویروس هستند.

دکتر هوفت در حال کار روی واکسنی عمومی است که بر آنتی‌بادی‌های پروتئین اسپایک متکی نیست. وی با همکاری شرکت بیوتکنولوژی گریستون انکولوژی مستقر در کالیفرنیا واکسنی تولید کرده است که سلول‌ها را به ساخت پروتئین‌های سطحی وادار می‌کند که درصورت حضور هر نوع ویروس کرونایی، به سیستم ایمنی هشدار می‌دهد. آن‌ها اکنون مشغول آماده‌سازی کارآزمایی بالینی هستند تا ببینند آیا واکسن آن‌ها دربرابر SARS-CoV-2 مؤثر است یا خیر. دکتر هوفت گفت: «به ساخت واکسن نسل‌سومی علاقه‌مندیم که برای شیوع‌های آینده آماده باشد.»

دکتر توپول معتقد است دانشمندان باید استراتژی دیگری را نیز بررسی کنند: جست‌وجو برای آنتی‌بادی‌های پن‌کروناویروس که بدن ما هنگام عفونت‌ها می‌سازد. پژوهشگرانی که در حال مطالعه‌ی HIV و ویروس‌های دیگر هستند، کشف کرده‌اند در میان میلیاردها آنتی‌بادی که در جریان عفونت ساخته می‌شود، انواع نادری وجود دارد که دربرابر طیف وسیعی از سویه‌های مرتبط مؤثر هستند. ممکن است بتوان واکسن‌هایی ساخت که بدن را وادار کند مقادیر فراوانی از این آنتی‌بادی‌های خنثی‌کننده‌ی عمومی بسازد.

دکتر توپول گفت ویروس‌های کرونا به‌اندازه‌ی کافی شبیه هم هستند که ساخت واکسن‌هایی که موجب ایجاد آنتی‌بادی‌های خنثی‌کننده‌ی عمومی شود، نباید چندان دشوار باشد.‌ جست‌وجو برای واکسن پن‌کروناویروس ممکن است بیشتر از پیش‌بینی‌های دکتر توپول زمان ببرد؛ اما حتی اگر چند سال طول بکشد، به آماده‌سازی جهان برای ویروس کرونای بعدی می‌تواند کمک کند که از سد گونه‌‌ها عبور می‌کند. دکتر متیو ممولی، ویروس‌شناس مؤسسه‌ی آلرژی و بیماری‌های عفونی گفت:

فکر می‌کنم می‌توانیم واکسن‌هایی برای پیشگیری از چنین دنیاگیری‌هایی داشته باشیم. هیچ‌یک از ما نمی‌خواهد این وضعیت را دوباره تجربه کنیم یا اینکه فرزندان ما در آینده درگیر آن شوند.