چگونگي بازطراحي واكسن كوويد براي محافظت در برابر گونه‌هاي جديد ويروس
براساس شواهد در حال افزايش، گونه‌هاي جديد ويروس كروناي SARS-CoV-2 مي‌توانند از ايمني ناشي از واكسن‌ها يا عفونت‌هاي پيشين فرار كنند؛ به همين دليل دانشمندان در حال مطالعه ايده‌ي طراحي مجدد واكسن‌هايي هستند كه در سراسر جهان عرضه مي‌شوند.
پژوهشگران هنوز در حال مباحثه دراين‌باره هستند كه آيا گونه‌هاي جديد مي‌توانند اثربخشي واكسن‌هاي نسل اول كوويد ۱۹ را تضعيف كنند. اما برخي از سازندگان واكسن در حال برنامه‌ريزي سريع براي به‌روز كردن واكسن‌هاي خود هستند تا بهتر بتوانند گونه‌هاي نوظهور مانند موارد شناسايي‌شده در آفريقاي جنوبي و برزيل را هدف قرار بدهند. اين تبارها حاوي جهش‌هايي هستند كه به انديشه متخصصين مي‌رسد اثرات آنتي‌بادي‌هاي ضروري براي مبارزه با عفونت را تضعيف مي‌كنند. پژوهشگران همچنين اين احتمال را مطالعه مي‌كنند كه واكسن‌هاي ضد ويروس كرونا ممكن است لازم باشد مانند واكسن آنفلوانزا به‌صورت دوره‌اي به‌روزآوري شوند.
ماني فروهر، تحليل‌گر بيوتكنولوژي در بانك سرمايه‌گذاري SVB Leerink در بوستون ماساچوست، مي‌گويد احتمالا هنوز بهترين و فوري‌ترين راه براي مبارزه با تهديد گونه‌هاي نوظهور، واكسيناسيون سريع تعداد هرچه بيشتري از مردم با استفاده از واكسن‌هاي موجود است. اما فروهر و ديگران انتظار دارند در آينده واكسن‌هاي جديدي ساخته شود كه اين گونه‌هاي كوويد را نيز هدف قرار دهند. مجله‌ي Nature به سؤالاتي در مورد به‌روزرساني واكسن‌هاي ويروس كرونا مي‌پردازد.
آيا به واكسن‌هاي به‌روزشده‌ي كوويد ۱۹ نياز خواهيم داشت؟
كانتا سوبارائو، ويروس‌شناس مؤسسه عفونت و ايمني پيتر دوهرتي استراليا مي‌گويد: «فكر مي‌كنم اين‌طور باشد.»
آزمايشگاه‌ها در سراسر جهان براي درك تهديدي كه گونه‌هاي نوظهور ويروس كرونا براي واكسن‌ها ايجاد مي‌كنند، در حال تلاش هستند؛ اما بينش اوليه حاصل از اين مطالعات متناقض و ناقص است.
يكي از نگران‌كننده‌ترين موارد، گونه‌اي است كه اواخر سال ۲۰۲۰ در آفريقاي جنوبي شناسايي شد و 501Y.V2 (واريانت B.1.351) نام دارد. سنجش‌هاي آزمايشگاهي نشان داده اين گونه حامل جهش‌هايي است كه قدرت آنتي‌بادي‌هاي خنثي‌كننده غيرفعال‌كننده‌ي ويروس حاصل از واكسن‌هاي RNA فايزر يا مدرنا را تضعيف مي‌كند. سوبارائو مي‌گويد:
اينكه آيا اين تغييرات براي كاهش اثربخشي واكسن‌ها كافي است يا نه، مشخص نيست. پاسخ دادن اين سؤال بسيار دشواري است؛ زيرا نمي‌دانيم به چه مقدار آنتي‌بادي نياز داريم. پاسخ‌هاي ايمني ديگري كه واكسن‌ها موجب آن مي‌شوند، ممكن است به محافظت دربرابر اثرات اين گونه‌ها كمك كند.
اما در ۲۸ ژانويه، شركت بيوتكنولوژي نواواكس داده‌هاي كارآزمايي‌هاي باليني را منتشر كرد كه نشان مي‌داد واكسن آزمايشي اين شركت براي مبارزه با ويروس اصلي، حدود ۸۵ درصد دربرابر گونه‌ي شناسايي‌شده در بريتانيا مؤثر است؛ اما كارآيي آن در مبارزه با گونه‌ي 501Y.V2 كمتر از ۵۰ درصد است.
به گفته‌ي پژوهشگران، اين افت نگران‌كننده است؛ زيرا نشان مي‌دهد 501Y.V2 و گونه‌هاي شبيه آن مي‌توانند موجب كاهش قابل توجه اثربخشي واكسن‌ها شوند. پل بينياس، ويروس‌شناس دانشگاه راكفلر نيويورك كه سرپرستي يكي از مطالعات آنتي‌بادي خنثي‌كننده را بر عهده داشته است، مي‌گويد: «بديهي است كه واكسن‌ها بايد كارآيي بالاي خود را حفظ كنند. آن‌ها بايد به‌روزرساني شوند. تنها سؤال اين است كه چند وقت يك بار و چه زمان.»
چگونه بايد تصميم بگيريم چه زماني واكسن‌ها را به‌روز كنيم؟
دانشمندان، مقامات بهداشتي و سازندگان واكسن مباحثه در مورد اين موضوع را آغاز كرده‌اند. پژوهشگران تازه در حال كسب دانش در اين زمينه هستند كه چگونه جهش‌هاي مختلف پاسخ‌هاي واكسن را تغيير مي‌دهد و چگونه نيروهاي تكاملي مي‌توانند موجب گسترش جهش‌ها شوند.
سوبارائو مي‌گويد يكي از مدل‌هايي كه با تقليد از آن مي‌توان واكسن‌هاي كوويد را به‌روزآوري كرد، مدل واكسن‌هاي آنفلوانزاي فصلي است. مراكز مختلفي سويه‌هاي نوظهور آنفلوانزا را به دنبال تغييرات مؤثر روي اثربخشي واكسن، مورد نظارت قرار مي‌دهد.
پژوهشگران براي تعيين اينكه آيا سويه‌ي جديد آنفلوانزا احتمالا از واكسن فصل گذشته فرار مي‌كند و بايد به‌روزآوري شود، از مطالعات آنتي‌بادي‌هاي انسان و راسوي اهلي استفاده مي‌كنند. سوبارائو مي‌گويد اين مطالعه‌ها هر سال براي فصل آنفلوانزاي هر نيمكره انجام مي‌شود و تغييرات فقط در صورتي انجام مي‌شود كه يك سويه‌ي داراي توانايي فرار از واكسن گسترش يافته باشد. اگر سويه‌اي در يك منطقه‌ي محدود بومي شود، لازم نيست واكسن براي كل نيمكره تغيير پيدا كند.
به‌طور كلي، آستانه مورد نياز براي به‌روزآوري واكسن‌هاي آنفلوانزا از انديشه متخصصين اندازه، مشابه آستانه‌ي تغييرات در پاسخ‌هاي آنتي‌بادي خنثي‌كننده است كه پژوهشگران با گونه‌ي 501Y.V2 مرتبط كرده‌اند. اما هنوز مشخص نيست چگونه اين تغييرات (و توزيع جغرافيايي گونه‌ها و جهش‌هاي مختلف) به‌روزرساني‌هاي واكسن كوويد ۱۹ را تحت تأثير قرار مي‌دهد. سوبارائو مي‌گويد: «اين مباحثه‌ها تازه آغاز شده است. نمي‌توانيم هرگونه‌اي كه ظاهر مي‌شود، دنبال كنيم.»
واكسن‌ها چگونه به‌روزآوري مي‌شوند؟
برخي از واكسن‌هاي كوويد از جمله واكسن‌هاي كوويد مدرنا، فايزر و آسترازنكا به سلول‌ها دستور مي‌دهند پروتئين اسپايك ويروس را بسازند كه هدف اصلي سيستم ايمني در مورد ويروس كرونا است. گونه‌هايي از ويروس از جمله گونه‌ي 501Y.V2، حاوي جهش‌هاي اسپايكي هستند كه مناطق هدف آنتي‌بادي‌هاي خنثي‌كننده را تغيير مي‌دهند.
يك احتمال اين است كه نسخه‌هاي قديمي پروتئين اسپايك واكسن را (كه عمدتا مبتني بر ويروسي است كه براي اولين بار در ووهان چين شناسايي شد) با مولكول به روزشده‌اي عوض كنيم كه داراي تغييرات خاص آمينواسيدي است كه پاسخ‌هاي آنتي‌بادي را تضعيف مي‌كند. اما پژوهشگران اول بايد تعيين كنند كه آيا چنين تغييراتي روي نحوه‌ي واكنش سيستم ايمني دربرابر واكسن اثرگذار است.
احتمال ديگر آن است كه فرم جديد و قديمي پروتئين اسپايك به همراه هم در يك واكسن تحويل داده شود. دانشمندان چنين واكسني را واكسن چندگانه يا چندظرفيتي مي‌خوانند.
مدرنا كار به‌روزرساني واكسن mRNA خود را براي مطابقت با جهش‌هاي اسپايك گونه‌ي 501Y.V2 آغاز كرده است. اين شركت همچنين قصد دارد اثربخشي دوز سوم واكسن ويروس كروناي اوليه را آزمايش كند و به دنبال امكان ساخت واكسن چندظرفيتي كرونا است.
اما سوبارائو مي‌گويد قبل از تصميم‌گيري در مورد هر مسيري، پژوهشگران بايد مطالعه كنند كه حيوانات و احتمالا انسان‌ها چگونه دربرابر به‌روزرساني واكسن واكنش نشان مي‌دهند. او مي‌گويد كار به اين سادگي نيست كه مثلا محل يك اسيدآمينه را تغيير بدهيد و همه چيز درست شود.
مردم منتظر براي دريافت واكسن ويروس كرونا در گلاسكو در بريتانيا
واكسن‌ها چگونه آزمايش و تأييد خواهند شد؟
سازندگان واكسن، واكسن‌هاي كوويد كنوني را قبل از گرفتن مجوز استفاده، در كارآزمايي‌هاي مرحله‌ي سوم با ده‌ها هزار شركت‌كننده، آزمايش كردند. درو وايسمن، ايمني‌شناس دانشگاه پنسيلوانيا، مي‌گويد اكنون كه واكسن‌هاي نسل اول به‌طور گسترده در سراسر جهان در حال استفاده هستند، اين نوع آزمايش براي واكسن اصلاح‌شده آهسته و دشوار خواهد بود: «نمي‌توانم تصور كنم كه آن‌ها بتوانند كارآزمايي مرحله‌ي سومي براي يك گونه انجام دهند.»
مشخص نيست چه مقدار داده باليني براي تأييد به‌روزرساني واكسن كوويد مورد نياز است. واكسن‌هاي آنفلوانزاي فصلي جديد معمولا به كارآزمايي نياز ندارند. اما در مورد واكسن كوويد ۱۹، اطمينان حاصل از دهه‌ها تجربه و داده‌هاي كارآزمايي باليني وجود ندارد. وايسمن مي‌گويد: «تنظيم‌كنندگان ممكن است بگويند اين واكسن كاملا جديد است و بهتر است چند كارآزمايي باليني انجام شود.»
اندازه و مدت اين كارآزمايي‌ها مي‌تواند به اين موضوع بستگي داشته باشد كه آيا پژوهشگران مي‌توانند نشانگرهاي مرتبط با ايمني را پيدا كنند؛ ويژگي‌هاي قابل اندازه‌گيري پاسخ ايمني مانند سطوح خاص آنتي‌بادي‌هاي خنثي‌كننده كه مي‌تواند نشانگري از محافظت دربرابر كوويد ۱۹ باشد. با استفاده از چنين نشانگرهايي، پژوهشگران لازم نيست منتظر بمانند تا شركت‌كنندگان در كارآزمايي به ويروس كرونا آلوده شوند تا بدانند كه آيا واكسن‌ها مؤثر هستند. آن‌ها مي‌توانند فقط پاسخ‌هاي ايمني را پس از هر دوز واكسن اندازه‌گيري كنند.
مدرنا انتظار دارد بر كارآزمايي‌هاي باليني اتكا كند كه به‌جاي هزاران نفر، داراي صدها شركت‌كننده باشند تا واكسن گونه‌ي 501Y.V2 را به پيش ببرد. طبق پيش‌بيني فروهر، حدود پنج ماه طول مي‌كشد تا شركت از مرحله‌ي توليد واكسن جديد به مرحله‌ي ارائه داده‌هاي كارآزمايي به سازمان‌هاي ناظر برسد.
اگر افراد قبلا ايمني كسب كرده باشند، چگونه دربرابر واكسن به‌روزشده پاسخ مي‌دهند؟
پژوهشگران هنوز نمي‌دانند فردي كه با واكسن نسل اول كوويد واكسينه شده است، چگونه دربرابر واكسن گونه‌ي جديد پاسخ مي‌دهد.
ايمني‌شناسان مدت‌ها است متوجه شده‌اند افراد معمولا دربرابر گونه‌ي اول پاتوژني كه با آن رو‌به‌رو مي‌شوند، پاسخ‌هاي ايمني قوي‌تري نسبت به گونه‌ي بعدي ايجاد مي‌كنند. بر اين اساس، واكسن‌هاي به‌روزشده ممكن است پاسخ‌هاي ايمني خاموش‌تري نسبت به واكسن‌هاي اول ايجاد كنند. وايسمن مي‌گويد نگراني اين است كه فرد پاسخي دربرابر واكسن مبتني بر گونه‌ي جديد، توليد نكند و فقط پاسخ قديمي تقويت شود. اما به استدلال وي، شواهدي وجود دارد كه واكسن‌هاي RNA ممكن است گرفتار اين روند نشوند.
به دلايلي كه مشخص نيست، برخي از واكسن‌هاي RNA موجب آغاز پاسخ‌هاي ايمني پيچيده‌اي مي‌شوند و آنتي‌بادي‌هايي توليد مي‌كنند كه بخش‌هايي از پروتئين‌هاي ويروسي را هدف قرار مي‌دهند كه اغلب به وسيله‌ي پاسخ حاصل از انواع ديگر واكسن شناسايي نمي‌شوند. وايسمن مي‌گويد اين مي‌تواند بدان معنا باشد كه واكسن‌هاي RNA بهتر مي‌توانند تغييرات يك گونه را هدف قرار بدهند. اوفيت خاطرنشان مي‌كند كه ممكن است نياز به پاسخ ويژه‌اي براي هرگونه نباشد: حتي اگر واكسن به روزشده عمدتا پاسخ دربرابر واكسن ويروس كروناي قبلي را تقويت كند، باز هم ممكن است به آن اندازه باشد كه بتواند گونه‌هاي ديگر را دفع كند.
سازندگان واكسن چه كاري انجام مي‌دهند؟
همچون مدرنا، ديگر سازندگان واكسن ويروس كرونا در حال مطالعه به‌روزرساني واكسن‌هاي خود هستند. از جمله اين سازندگان جانسون اند جانسون است كه واكسن تك‌دوزي ويروس كرونا را مي‌سازد.
برخي از سازندگان واكسن از اول تهديد احتمالي ناشي از پيدايش گونه‌هاي جديد را مورد توجه قرار دادند. اندرو الن، رئيس شركت گريستون انكولوژي آمريكا، مي‌گويد گروهي در اين شركت تصميم گرفتند با طراحي واكسني كه جايگاه‌هاي مختلف روي چندين پروتئين ويروسي را هدف قرار مي‌دهد، بر اين اشكال تمركز كنند. اين در حالي است كه واكسن‌هاي نسل اول فقط پروتئين اسپايك را هدف قرار مي‌دهند. انتظار مي‌رود واكسن آن‌ها كه به‌زودي وارد كارآزمايي باليني مي‌شود، فرار از سيستم ايمني را براي ويروس دشوار كند؛ زيرا براي انجام اين كار به تغييرات ژنتيكي بسياري نياز خواهد بود.
وايسمن تخمين مي‌زند ازآنجاكه به‌روزآوري فرايند ساخت واكسن‌هاي موجود نسبتا ساده است، طي شش هفته مي‌توان واكسن RNA جديدي براي آزمايش‌هاي باليني طراحي و توليد كرد؛ اما اين فقط آغاز كار است. اوفيت مي‌گويد: «توليد انبوه واكسن دشوار است. شروع دوباره‌ي همه چيز سخت خواهد بود.»
برخي از پژوهشگران انتظار دارند به‌روزرساني‌هاي دوره‌اي واكسن‌هاي ويروس كرونا مانند آنفلوانزا به روشي معمول تبديل شود. استنلي پلوتكين، متخصص كارشناس واكسن، مي‌گويد: «اين كار غير معمول نيست؛ اما مي‌تواند به اين معنا باشد كه نگراني در مورد زنجيره‌هاي تأمين و تدارك، براي مدتي ادامه خواهد داشت.»
هم انديشي ها