تعد التكنولوجيا الحيوية التي قدمت لقاحات فايزر/بايونتيك ومودرنا في وقت قياسي، واحدة من أكثر قصص النجاح خلال الوباء.
تعتمد اللقاحات القائمة على جزيء mRNA، وهو الجزيء الذي يوجه خلايانا لصنع بروتينات معينة. وعن طريق حقن mRNA الاصطناعية، تتحول خلايانا إلى مصانع لقاحات حسب الطلب، بحيث تضخ أي بروتين نريد أن ندرب جهاز المناعة لدينا للتعرف عليه وتدميره.
في فترة ما قبل الجائحة، كان يُنظر إلى هذه التكنولوجيا بعين الشك. لكن الآن هناك ثقة متزايدة في أن لقاحات الحمض النووي الريبي المرسال mRNA يمكن أن يكون لها تطبيقات بعيدة المدى في معالجة الأمراض من الإنفلونزا إلى الملاريا.
مواجهة تحورات الإنفلونزا
يشارك العلماء الذين يدرسون مرض الإنفلونزا كل شهر فبراير في طقوس سنوية، حيث يتم وضع الرهانات في اجتماع منظمة الصحة العالمية الذي ستهيمن عليه سلالات الإنفلونزا في الشتاء التالي. وهناك أربعة فيروسات إنفلونزا متداولة، كل منها يتطور بسرعة بحيث تفقد لقاحات العام السابق فعاليتها.
ويحتاج المصنعون إلى ستة أشهر على الأقل لإنتاج اللقاحات، وهي عملية شاقة تنطوي على نمو فيروس موهن داخل ملايين من بيض الدجاج! وعندما تكون توقعات الإنفلونزا وفق الهدف، يمكن أن تكون اللقاحات فعالة بنسبة 60٪، لكن عدم التطابق بين اللقاحات والسلالات المنتشرة يمكن أن يؤدي إلى فعالية منخفضة تصل إلى 10٪.
الحل هو لقاح عالمي من شأنه أن يعمل عبر جميع السلالات الأربع، ويستمر في العمل في المستقبل أثناء تغيير جينوماتها بمرور الوقت.
يحتاج مثل هذا اللقاح إلى استهداف بروتين الإنفلونزا الأساسي الذي لا يتغير كثيرًا من سلالة إلى سلالة. لكن أنظمتنا المناعية لا تستجيب بقوة لهذا الجزء من الفيروس، وبالتالي ظل الهدف بعيد المنال لعقود.
لكن، إنتاج الحمض النووي المرسال mRNA سريع وسهل جدًا، بحيث يمكن تصميم اللقاحات لضرب العديد من الأهداف في وقت واحد.
قال نوربرت باردي، عالم الأحياء الدقيقة بجامعة بنسلفانيا لصحيفة The Guardian: “من المرجح أن يكون مثل هذا اللقاح قادرًا على إحداث استجابات وقائية على نطاق واسع”. ويعمل فريقه على لقاح مرشح يستخدم حوالي 12 قطعة من mRNA، وهو مصمم للعمل عبر العديد من سلالات الإنفلونزا. ويأمل الفريق في بدء التجارب البشرية في عام 2023.
التطعيم ضد السرطان
لقاح فيروس الورم الحليمي البشري HPV، الذي يقي من الفيروس الذي يسبب معظم سرطانات عنق الرحم، يمنع بالفعل الآلاف من حالات الإصابة بالسرطان كل عام. في المستقبل، يأمل العلماء في إمكانية استخدام لقاحات mRNA للتطعيم ضد السرطان نفسه عن طريق تعليم الجهاز المناعي التعرف على الطفرات قبل حدوثها، في نهج علاجي جديد تمامًا.
وقال البروفيسور هربرت كيم ليرلي، الذي يعمل على تكنولوجيا لقاح السرطان في جامعة ديوك: “نحن نستفيد من التطور الجيني المعروف للسرطان”، وفق ما نقلته The Guardian.
يخطط فريقه لتجربة لقاح mRNA العام المقبل في مرضى سرطان الثدي في مراحله المتأخرة، حيث تتطور الأورام عادة بحيث لا تستجيب للأدوية من خلال اكتساب طفرات في جينات معينة. مرة أخرى، تتمثل ميزة mRNA في القدرة على ضرب أهداف متعددة في وقت واحد، في هذه الحالة، حفنة من الطفرات المحتملة.
قال لايرلي: “لا يوجد جراح أفضل في العالم من جهازك المناعي لالتقاط تلك الخلايا المتحولة في المرحلة المبكرة”.
إذا نجحت التطبيقات الأولى، فقد تطيل عمر المريض لأشهر عن طريق إبعاد السرطان لفترة أطول. في نهاية المطاف، قد يكون من الممكن منع السرطان في بعض الفئات المعرضة للخطر مثل المدخنين الشرهين، حيث تسبب طفرة في جين يسمى KRAS ما يصل إلى ربع حالات السرطان.
الملاريا
في أكتوبر، وافقت منظمة الصحة العالمية على إطلاق أول لقاح ضد الملاريا. لكن هناك مجال للتحسين، حيث يقلل لقاح RTS,S من الملاريا الحادة بنسبة 30٪. ويتمثل التحدي الأساسي في أن طفيلي الملاريا قد طور طريقة لمنع الذاكرة المناعية. حتى بعد الإصابة بالملاريا، ناهيك عن التطعيم، يظل الناس عرضة للإصابة مرة أخرى، ويقتل المرض 500000 شخص سنويًا، معظمهم من الرضع والأطفال.
في عام 2012، اكتشف البروفيسور ريتشارد بوكالا، من كلية الطب بجامعة ييل، وزملاؤه، أن الملاريا تسببت في “فقدان ذاكرة الجهاز المناعي” باستخدام بروتين يسمى PMIF، والذي يقتل خلايا الذاكرة التائية. ويعمل بوكالا على أحد أشكال لقاح الحمض النووي الريبي المرسال الذي من شأنه التحصين ضد PMIF.
تشير الدراسات التي أجريت على الفئران إلى أن حجب البروتين يسمح لجهاز المناعة بالتخلص من الملاريا بشكل أسرع، مما يؤدي إلى مرض أكثر اعتدالًا، والأهم من ذلك، مناعة مستقبلية. وتعاون بوكالا مع علماء في معهد جينر للقاحات في أكسفورد لاختبار اللقاح المرشح، وإذا أتت النتائج إيجابية، فهم يأملون في بدء التجارب البشرية العام المقبل.
قال بوكالا: “هناك حاجة ماسة للقاحات في العالم النامي للأمراض الطفيلية التي أدت لفترة طويلة إلى إعاقة التنمية الاقتصادية والمجتمعية للعديد من البلدان”.
وأضاف: “لم يمكّن الحمض النووي الريبي من نجاح لقاح PMIF فحسب، بل إن النظام الأساسي أقل تكلفة بكثير من اللقاحات القائمة على البروتين، مما يفتح فرصًا للقاح الملاريا الذي لم يكن موجودًا من قبل”.
نقص المناعة المكتسبة HIV
قال ديريك كاين، من معهد اللقاحات البشرية بجامعة ديوك: “نحن ندخل الآن العقد الخامس من وباء عالمي لفيروس نقص المناعة البشرية”. وحتى الآن، ظل اللقاح بعيد المنال.
ركز فريق كاين على مجموعة فرعية من مرضى فيروس نقص المناعة البشرية (أقل من الثلث)، الذين يطورون في النهاية أجسامًا مضادة متخصصة يمكنها تحييد فيروس نقص المناعة البشرية بعد سنوات من الإصابة. وبحلول هذا الوقت، يكون قد تراكم خزان ضخم للفيروس في الجسم، وقد فات الأوان لإزالة العدوى.
قال كاين: “كأنك وجدت مطفأة حريق لكن المنزل كله مشتعل بالفعل”. في المقابل، إذا استطاع اللقاح تحفيز هذه الأجسام المضادة، فإن الأمل هو أن يتمكنوا من القضاء على فيروس نقص المناعة البشرية قبل أن يترسخ.
رسم كاين وزملاؤه بدقة الطريق الملتوي الذي يسلكه الجهاز المناعي لتكوين هذه الأجسام المضادة المتخصصة للغاية، وكجزء من كونسورتيوم، فهم يبتكرون سلسلة من أربعة أو خمسة لقاحات متعددة الأهداف من mRNA مصممة “لإعادة إنشاء سباق التسلح بين جهاز المناعة ومسببات الأمراض”.
أضاف كين: “لا نتوقع أن تعمل بنسبة 100٪ أو 90٪ مثل لقاحات كوفيد-19، ولكن حتى لو تمكنا من الوصول إلى 50-60٪ فسيكون ذلك ناجحًا، 70٪ سيكون أمرًا مذهلاً”.
