اقتصاد دانش بنیان

هيچ‌کس دوست ندارد دچار آنفلوآنزا شود و بهترين دفاع، واکسن فصلي آنفلوآنزاست. توليد يک واکسن سالانه موثر عليه اين بيماري مستلزم پيش‌بيني دقيق طغيان سويه‌هاي آنفلوآنزا و احتمال آلودگي جامعه به آن‌ها در هر فصل از سال است. انجام اين کار نيازمند همکاري چندين مرکز بهداشت در گوشه و کنار دنيا، هم‌زمان با پخش شدن ويروس از يک ناحيه به منطقه‌اي ديگر است. زماني که متخصصان اپيدمي‌شناسي سويه آنفلوآنزاي هدف را تخمين بزنند، توليد واکسن در حجم زياد آغاز مي‌شود و در حدود 6 ماه طول مي‌کشد تا بيش از 150 ميليون واکسن قابل تزريق ساخته شود. پيش‌بيني نادرست يا ناکافي مرتبط با اپيدمي ويروسي تبعات بزرگي به همراه مي‌آورد. در سال 2009 ميلادي، زماني که شرکت‌هاي داروسازي مثل Mod Immune و
Sanofi Posteur در حال تهيه واکسن عليه سويه‌هاي موردنظر بودند، نوعي سويه اضافي به نام H1N1 ظاهر شد، واکسن‌هاي در دسترس مصونيتي در برابر اين سويه ايجاد نمي‌کردند و سبب ترس و وحشت جهاني و 18 هزار مرگ تاييدشده شد (احتمالا ارقام واقعي به مراتب بيشتر است و تخمين زده مي‌شود تا 150 هزار مرگ ناشي از اين ويروس برسد). در نهايت يک واکسن عليه اين ويروس توليد شد که بايد در طول سال تکرار مي‌شد. با توجه به اين‌که آنفلوآنزا در صد سال گذشته توانسته به صورت پاندمي (در سطح جهاني) شيوع يابد (مانند پاندمي سال 1918 که سبب مرگ 50 ميليون نفر در کل جهان شد)، با اين پرسش روبه‌رو مي‌شويم که آيا مي‌توان يک واکسن جامع عليه تمام سويه‌هاي آنفلوآنزا ساخت؟ واکسني که نياز به تخمين و پيش‌بيني نداشته باشد؟

عمل واکسن

در اوايل قرن 18 و شايد قبل‌تر از آن، به عنوان يک تجربه، آدمي مي‌دانست که مبتلا شدن به آبله و نجات‌يافتن از آن بيماري کشنده به معناي مصونيت دائمي در صورت بروز اپيدمي دوباره آن است. به‌گونه‌اي غيرقابل توضيح براي دانشمندان آن زمان، ابتلا به آبله يعني عدم ابتلاي مجدد براي تمام عمر يک فرد. بعدا مشخص شد کساني که شير مي‌دوشند - که اغلب آن‌ها دختران خدمتکار در مزارع بودند - پس از ابتلا به آبله گاوي به گونه مشابه در برابر آبله انساني مصون مي‌شوند. در قرن 18 کشاورزي به نام بنجامين جستي (Benjamin Jesty) خانواده خود را به آبله گاوي مبتلا کرد تا در برابر اپيدمي آبله مصون باشند؛ چيزي که اتفاق افتاد و اين خانواده هيچ‌گاه دچار عفونت آبله نشدند. سپس پزشکي به نام ادوارد جنر (Edward Jenner)، بشريت را وارد دنياي جديدي کرد و اين تجربه ساده يک کشاورز را به يک پروسيجر متداول پزشکي بدل ساخت.

بنابراين اگر تلقيح آبله گاوي يا ابتلا و نجات‌يافتن از آبله انساني سبب مصونيت دائمي در برابر اين بيماري مي‌شود، چرا افراد تشويق مي‌شوند هر سال واکسن آنفلوآنزا دريافت کنند؟ پاسخ در تغييرات سريع آناتومي ويروس آنفلوآنزا نهفته است. هر ويروس از يک کپسول کروي‌شکل تشکيل شده که يک ماده ژنتيکي به ‌طور دائم در حال جهش را در بر مي‌گيرد. اين غشاء در دو تيپ شاخک دارد؛ هماگلوتينين يا HA و نورامينيداز يا NA. هرکدام از اين موارد يک پايه و سر دارند. قسمت HA و NA به ويروس کمک مي‌کند تا ميزبان را آلوده کند و در ورود ويروس به سلول و خروج نهايي آن دخالت دارند. واکسن‌ها پادتن‌هايي عليه اين دو مولکول مي‌سازند. زماني که واکسن تزريق مي‌شود، دستگاه ايمني فرد شروع به کار مي‌کند. سلول‌هاي ويژه‌اي مولکول‌هاي واکسن را به عنوان مهاجم‌ها جمع‌آوري مي‌کنند و ساير سلول‌ها پادتن‌ مي‌سازند که مولکول‌هاي خارجي را شناسايي مي‌کنند. زماني که همان مهاجم‌ها دوباره پيدا شوند، که ممکن است همان واکسن يا سويه‌هاي ويروسي باشند، سلول‌هاي دستگاه ايمني آن‌ها را تشخيص مي‌دهند و عليه آن‌ها مبارزه و از عفونت جلوگيري مي‌کنند. يکي از ويژگي‌هاي ناراحت‌کننده ويروس آنفلوآنزا براي شرکت‌هاي دارو‌سازي، سرعت تغيير ساختار HA و NA است. اين جهش‌هاي دائمي سبب مي‌شود براي هر مقابله با هر سويه نياز به توسعه و طراحي يک واکسن جديد باشد.

فناوري جديد و متفاوت براي طراحي واکسن

واکسن آبله اولين مورد استفاده از اين ابزار عليه عامل ايجاد بيماري و ايجاد مصونيت در بدن بود. همان استراتژي هنوز در حال استفاده است و پايه آن از آزمون و خطا تشکيل شده که رفتار طبيعي دستگاه ايمني را در برابر عفونت‌ها تقليد مي‌کند. به ‌بيان ديگر، شرکت‌هاي داروسازي و محققان مي‌دانند بدن يک پاسخ از پادتن‌ها را در برابر چيزي در واکسن بروز مي‌دهد، اما آن‌ها به ناحيه‌اي از ويروس که سبب پاسخ ايمني مي‌شود، نمي‌پردازند. اگر قسمتي از HA در تعداد زيادي از سويه‌هاي ويروس مشترک باشد، اين مورد زياد اهميت ندارد. زماني که کل ويروس به عنوان ماده آغازگر به‌ کار گرفته شود، ممکن است تعداد زيادي پادتن متفاوت براي شناسايي قسمت‌هاي مختلف ويروس ساخته شود. واکسن فصلي آنفلوآنزا بيشتر شامل کاربرد روش کلاسيک واکسن‌سازي است (کل ويروس). در هر سال، متخصصان اپيدمي سويه آنفلوآنزا که به احتمال زياد ممکن است جمعيت‌ها را آلوده کند، پيش‌بيني مي‌کنند و معمولا 3 تا 4 مورد را انتخاب مي‌کنند.

محققان سپس اين سويه‌ها را غيرفعال يا خنثي مي‌کنند، با اين اميد که دستگاه ايمني فرد دريافت‌کننده پادتن‌هايي براي هدف قرار دادن اين سويه‌ها بسازد و زماني که فرد با آن‌ها مواجه شد، اين پادتن‌ها سبب حذفشان گردند. روشي ديگر براي طراحي واکسن وجود دارد که طراحي منطقي ناميده مي‌شود و مي‌تواند علم طراحي واکسن‌ها را دچار انقلاب سازد. هدف اين است که مولکول‌هاي ويژه‌اي به‌نام ايمونوژن (Immunogen) ساخته شود که بدون نياز به قرار گرفتن در معرض ويروس، پادتن‌هاي موثر ساخته شوند. در مقايسه با واکسن‌هاي متداول، ايمونوژن‌هاي مهندسي‌شده ممکن است حتي به پاسخ‌هاي اختصاصي‌تر منجر شوند. به اين معنا که پاسخ‌هاي ايمني مي‌تواند برخي از نواحي ويژه ويروس را حتي در کل سويه‌ها هدف قرار دهند.در اين استراتژي اپيتوپ‌هاي (Epitope) خاص يا نواحي ويروسي هدف قرار داده ‌مي‌شوند. از آن‌جا که پادتن‌ با شناسايي ساختارها کار مي‌کند، طراحان قصد دارند بر ويژگي‌هاي ساختاري ايمونوژن‌هايي که طراحي نموده‌اند تاکيد داشته باشند. سپس پژوهشگران مي‌توانند واکسن موردنظر را با آن ساختارهاي ويژه طراحي کنند تا سيستم ايمني را براي ساخت و توليد پادتن‌هايي که مدنظر دارند، تحريک کنند. به اين ترتيب مي‌توان به پاسخي موثرتر و کاراتر در مقايسه با سيستم آزمون و خطاي کلاسيک دست يافت. براي نوعي ويروس دستگاه تنفس با کمک اين روش واکسن موثر ساخته شده، اما در مورد آنفلوآنزا تلاش‌ها همچنان ادامه دارد.

واکسن جامع عليه انواع آنفلوآنزا

در سال‌هاي اخير، محققان تعدادي پادتن خنثي‌کننده که پتانسيل حذف ويروس‌هاي آنفلوآنزا را دارند، جمع‌آوري نموده‌اند. در حالي‌که بيشتر آنتي‌بادي‌ها عليه ويروس آنفلوآنزا، قسمت سر HA را به‌صورت مستقيم نشانه مي‌گيرد. برخي از آن‌ها شناسايي شده‌اند که قسمت پايه HA را هدف قرار مي‌دهند. از آن‌جا که اين ناحيه از ويروس در بين سويه‌هاي مختلف ثبات ساختاري بالاتري دارد. شايد اين ناحيه پاشنه آشيل ويروس باشد و پادتن‌هايي که اين قسمت را هدف قرار مي‌دهند، الگوي خوبي براي طراحي واکسن‌هاي مفيد باشند. پژوهشگران در حال تحقيق روي روش‌هايي هستند که سبب القاي پادتن‌هايي از اين دست در بدن مي‌شوند. يکي از راهکارها که «نمايش ذرات نانو» ناميده مي‌شود، شامل طراحي مولکول‌هايي است که در قسمت‌هايي از ويروس تلفيق مي‌شوند. دانشمندان در آزمايشگاه توانسته‌اند اتصال تلفيقي برخي از ذرات HA و NA به بيرون يک‌سري ساختار کروي نانو را که سبب ايجاد پاسخ ايمني مي‌شوند، القاء کنند. زماني که به عنوان جزئي از مولکول‌ از اين ذرات نانو استفاده شود، بدن مي‌تواند اين مولکول‌ها را ببيند و پادتن‌هايي را عليه آن‌ها توليد کند.

يکي از پرسش‌هايي که بايد به آن پاسخ داده شود اين است که دقيقا چه چيزي بايد در قسمت خارجي اين ذرات نانو نمايش داده شود؟ در برخي از راهکارها کل مولکول HA و در بعضي ديگر تنها قسمت پايه استفاده مي‌شود. براي بررسي اين راهکارها بايد داده‌هاي بيشتري جمع‌آوري گردد. نتايج به‌دست‌آمده از مطالعات به کمک حيوانات آزمايشگاهي در مورد راهکار استفاده از قسمت پايه موفقيت‌آميز بوده است. با فناوري امروز، واکسن يک بار براي هميشه ممکن است در دسترس نباشد و پايش‌هاي اپيدمي‌شناسي همواره مورد نياز هستند. اما شايد به‌زودي بتوانيم واکسن‌هايي داشته باشيم که حداقل براي 10 سال در بدن، ايمني در برابر آنفلوآنزا ايجاد کنند. w

منبع: مجله دانش بنیان