استفاده ترکیبی از واکسن های کرونا، و این که اصلاً چگونه کار می نمایند
به گزارش وبلاگ بهروز، یک روش اختلاط و مطابقت با واکسن های COVID-19 می تواند مزایای تدارکاتی و ایمنی را به بار آورد. واکسن های mRNA مربوط به Pfizer و Moderna چگونه کار می نمایند، و چرا موفقیت بزرگی هستند و چرا باید خیلی سرد نگه داشته شوند؟
در حالی که اکنون زدن واکسن COVID-19 در بیشتر نقاط ایالات متحده آمریکا بسیار آسان است، اما به علت کمبودها، دسترسی ناهموار و نگرانی در خصوص ایمنی، انتشار واکسن در سایر نقاط دنیا کند یا ناسازگار بوده است.
مهم ترین چالش برای فراوری واکسن mRNA بی ثباتی ذاتی آن است، زیرا احتمال تجزیه آن در بالاتر از دمای انجماد وجود دارد.محققان امیدوارند که رویکرد اختلاط و مطابقت با واکسن های COVID-19 به کاهش این مسائل و ایجاد انعطاف پذیری بیشتر در رژیم های واکسیناسیونِ در دسترس افراد یاری کند.
در سراسر دنیا، شرکت های مختلف دارویی روینمودهای مختلفی را در زمینه فراوری واکسن اتخاذ نموده اند. Pfizer-BioNTech و Moderna واکسن های mRNA را ایجاد کردند. Oxford-AstraZeneca و Johnson & Johnson دنبال آن چه که بردارهای ویروسی نامیده می گردد رفتند. واکسن Novavax COVID-19 مبتنی بر پروتئین است.
بنا بر این مخلوط کردن واکسن ها می تواند معنایی فراتر از تغییر فراورینمایندگان - مثلاً از Pfizer برای دوز اول به Moderna برای دوز دوم - داشته باشد. اگر برای دوز اول AstraZeneca و برای دوز دوم Moderna را انتخاب کنید، شما ممکن است به روش دیگری در حال استفاده از مزایای واکسن برای تحریک ایمنی بدن خود باشید.
بارزترین مزیت درمان با مارک های مختلف و انواع واکسن COVID-19 به صورت قابل تعویض، مزیت تدارکاتی آن است - به گونه ای که مردم می توانند بدون نگرانی هر نوع واکسنی را که در دسترس است بزنند. با تسریع در فرایند واکسیناسیون دنیای، مخلوط کردن و تطبیق واکسن ها می تواند به انتها این همه گیری یاری کند. محققان بعلاوه امیدوارند که ترکیب واکسن های مختلف در مقایسه با دریافت هر دو دوز یک واکسن، پاسخ ایمنی قوی تر و طولانی مدت تری ایجاد کند. این رویکرد ممکن است مردم را در برابر انواع نو ظهور ویروس نیز محافظت کند.
واکسن های mRNA می توانند موانع فراوری واکسن های سنتی مثلاً در فراوری ویروس های غیر عفونی یا فراوری پروتئین های ویروسی در سطوح خلوص پزشکی را از بین ببرند.
تصویر: برگردان هنرمندانه از یک ذره و آنتی بادی ویروس کرونا. بعد از واکسیناسیون، بدن شما آنتی بادی هایی فراوری می نماید (در این تصویر آبی است) که در پی پروتئین های ویروس کرونا (صورتی) هستند. Christoph Burgstedt / کتابخانه عکس علوم به وسیله گتی ایماژ
اثرات بیولوژیکی رویکرد اختلاط و تطابق
دانشمندان گمان می نمایند چند روش وجود دارد که به وسیله آنها دریافت دو واکسن مختلف COVID-19 ممکن است منجر به پاسخ ایمنی قوی تری گردد.واکسن mRNA فرق دارد، زیرا فرد به جای تزریق پروتئین ویروسی، مواد ژنتیکی - mRNA - را دریافت می نماید که پروتئین ویروسی را کد می نماید. هر شرکت در فرمولاسیون خود از منطقه ها کمی متفاوت پروتئین سنبله SARS-CoV-2 استفاده نموده است. این پروتئین سنبله ویروس است که سیستم ایمنی بدن شما به آن واکنش نشان می دهد، و بنا بر این قرار گرفتن در معرض بخش های مختلف پروتئین سنبله باید بدین معنی باشد که بدن شما مجموعه ای از آنتی بادی های متناظر را ایجاد می نماید که می تواند عفونت های آینده را دفع کند. طیف وسیعی از آنتی بادی ها باید محافظت بهتری داشته باشند و احتمال محافظت در برابر انواع مختلف پروتئین سنبله را افزایش دهند.
و فناوری های مختلف واکسن به لطف نحوه ارائه بخش انتخابی شان از پروتئین سنبله جنبه های منحصر به فرد سیستم ایمنی را فعال می نمایند.
تصویر: نمودار گزینه های بستر واکسن. محققان می توانند واکسن ها را بر اساس تعدادی از آن چه که آنها پلت فرم ها می خوانند، بسازند - که این پلت فرم ها روش های مختلف فناوری در موضوع معرفی ایمن سیستم ایمنی بدن شما در مقابل ویروس مورد نظر است . Blakney AK, Ip S, Geall AJ. An Update on Self-Amplifying mRNA Vaccine Development. Vaccines. 2021; 9(2):97., CC BY
واکسن ها سیستم ایمنی بدن را آموزش می دهند تا بخشی از ویروس را که عامل بیماری است تشخیص دهد واکسن های Pfizer و Moderna از یک قطعه کوچک ازmRNA ، ماده ژنتیکی که حاوی دستور العمل ساخت ناحیه ای از پروتئین سنبله SARS-CoV-2 است، تشکیل شده است. mRNA در کُت چربی پیچیده می گردد، به سلول های شخص واکسینه شده می رود و فراوری پروتئین ویروسی را راهنمایی می نماید. سپس سیستم ایمنی بدن پروتئین سنبله خارجی را تشخیص داده و آنتی بادی علیه آن فراوری می نماید.
چندین واکسن COVID-19 دیگر به بردار ویروسی متکی هستند. در این موارد، محققان یک آدنو ویروسی را تغییر می دهند که معمولاً باعث سرما خوردگی می گردد تا دستور العمل های DNA را برای فراوری بخشی از پروتئین سنبله SARS-CoV-2 تحویل دهد. ویروس اصلاح شده ایمن است زیرا نمی تواند در افراد تکثیر گردد. همراه با واکسن های J&J وAstraZeneca ، مثال هایی از واکسن های بردار ویروسی COVID-19 که در سطح دنیای استفاده می گردد شامل واکسن اسپوتنیک وند روسیه و CanSino Biologics می گردد.
برای اطلاعات بیشتر به مقالهفناوری رو به توسعه mRNA رجوع کنید
سیستم ایمنی بدن شما می تواند نسبت به خودِ واکسن بردار ویروسی یک پاسخ ایمنی ایجاد کند، که این می تواند اثر واکسن را در برابر ویروس کرونا کاهش دهد. کار شناسان امیدوارند که آمیختن پلت فرم های واکسن، به عنوان مثال استفاده از یک واکسن مبتنی بر mRNA یا واکسنی که شامل یک بردار ویروسی فرق دارد برای دوز دوم، می تواند این خطر را کاهش دهد.
آنالیز ایمنی و کارایی آمیخته ها
در سراسر دنیا، مطالعات بر روی حیوانات و افراد در حال اجرا است تا ایمنی، یعنی انواع پاسخ ایمنی ایجاد شده و مدت زمان مصونیت در هنگام دریافت دو واکسن مختلف COVID-19 به وسیله یک فرد، آنالیز گردد.استفاده از واکسن هایی که انواع مختلفی را هدف قرار می دهند، ایمنی جمعی گسترده ای را ایجاد می نماید و ظهور سویه های احتمالاً خطرناک تازه را محدود می نماید.نتایج حاصل از آزمایش اسپانیایی روی بیش از 600 نفر نشان داد که واکسیناسیون با هر دو واکسن COVID-19 AstraZeneca بردار ویروسی و Pfizer-BioNTech مبتنی بر mRNA باعث ایجاد یک پاسخ ایمنی قوی در برابر ویروس SARS-CoV-2 می گردد.
نتایج اولیه یک مطالعه در آلمان که هنوز مورد آنالیز قرار نگرفته است نشان داد که دریافت واکسن AstraZeneca برای اولین بار و پس از آن واکسن Pfizer منجر به فراوری آنتی بادی های محافظتی بیشتر و محافظت بهتر در برابر انواع نگرانی در مقایسه با دو دوز AstraZeneca می گردد.
مطالعه Com-COV در انگلیس بعلاوه در حال آنالیز ایمنی و اثر بخشیِ دادن ترکیبی از تزریق های AstraZeneca و Pfizer-BioNTech به بیماران است. یافته های اولیه نشان می دهد افرادی که از هر نوع یک بار تزریق می نمایند بیشتر از کسانی که دو دوز واکسن مشابه دریافت نموده اند، عوارض جانبی خفیف تا میانه را گزارش می نمایند. پیش بینی شد که نتایج نهایی این مطالعه، از جمله اثر بخشی این روش، در ژوئن 2021 قابل انتظار باشد. مطالعه گسترده Com-CoV2 در حال آزمایش سایر اختلاط های واکسن های COVID-19 ، یعنی از پلت فرم mRNA مادرنا و پلت فرم پروتئین نواکس، است.
تصویر: سه واکسن با سرنگ. با ادامه تکامل و جهش ویروس کرونا، ممکن است اختلاط واکسن ها مهم باشد. توماس کینزل / خبرگزاری فرانسه به وسیله گتی ایماژ
انواع نو ظهور ویروس کرونا یکی از مجذوب کننده ترین دلایل در نظر گرفتن مخلوط کردن واکسن هاست.
آمیخته ها می تواند یک استراتژی خوب ضد تنوع باشد
انواع نو ظهور ویروس کرونا یکی از مجذوب کننده ترین دلایل در نظر گرفتن مخلوط کردن واکسن هاست. استفاده از واکسن هایی که انواع مختلفی را هدف قرار می دهند، ایمنی جمعی گسترده ای را ایجاد می نماید و ظهور سویه های احتمالاً خطرناک تازه را محدود می نماید.این امکان وجود دارد که افرادی که در حال حاضر کاملاً واکسینه شده اند، برای رسیدگی به تفاوت های ژنتیکی در انواع تازه، به تزریق سوم احتیاج داشته باشند. تغییر پلت فرم ها برای این تزریق تقویت نماینده - به عنوان مثال، اگر اولین دور شما مبتنی بر بردار ویروسی باشد، تغییر حالت به mRNA یا یکی که بر پایه پروتئین است - می تواند به تقویت پاسخ ایمنی بدن یاری کند.
واکسن های آنفلوانزا به طور معمول در برابر چندین گونه ویروس آنفلوانزا محافظت می نمایند - اما این واکسن ها معمولاً به وسیله همان شرکت فراوری می شوند. در آینده، این روش می تواند منجر به واکسن هایی گردد که حاوی منطقه ها مختلفی از SARS-CoV-2 برای محافظت در برابر چندین گونه، یا منطقه های از هر دو پروتئین های ویروس کرونا و آنفلوانزا باشد و در یک بار تزربق در مقابل هر دو ویروس محافظت کند.
آن چه تا به امروز مجاز است
به هر حال برای اکنون، مراکز کنترل و پیش گیری از بیماری ها در ایالات متحده اجازه مخلوط کردن تزریق های فایزر مبتنی بر mRNA و مادرنا را فقط در شرایط استثنایی، از جمله محدود بودن واکسن یا اگر بیمار نداند که کدام واکسن را در اصل دریافت نموده است، می دهد.افرادی که از هر نوع یک بار تزریق می نمایند بیشتر از کسانی که دو دوز واکسن مشابه دریافت نموده اند، عوارض جانبی خفیف تا میانه را گزارش می نمایند.آژانس بهداشت عمومی کانادا اخیراً مخلوط کردن واکسن های مختلف COVID-19 را در صورتی که محدودیت عرضه مانع از دریافت دوز دوم همان واکسن گردد یا کسی به علت عوارض جانبی منتشر شده نسبت به دوز دوم AstraZeneca دلهره داشته باشد، تصویب کرد.
کشورهای اتحادیه اروپا پیش از اجازه مخلوط کردن دوزهای واکسن، در انتظار نتایج مطالعات بیشتر هستند.
چگونگی کارِ واکسن ها
تصویر: واکسن mRNA تازه Moderna تقریباً 94.5٪ در آزمایشات گسترده مؤثر بوده است. جاستین تالیس / خبرگزاری فرانسه به وسیله گتی ایماژ
سال گذشته با سرد شدن هوا، تعداد عفونت های همه گیر COVID-19 به شدت در حال افزایش بود. با خستگی همه گیری، محدودیت های مالی و اختلافات سیاسی، مقامات بهداشت عمومی برای کنترل شیوع همه گیری کوشش نموده اند. اما، تجزیه و تحلیل موقت شرکت های دارویی Moderna و Pfizer / BioNTech این خوش بینی را برانگیخت که نوع تازهی از واکسن ساخته شده از RNA پیغام رسان، معروف بهmRNA ، می تواند با جلوگیری از COVID-19 در میان افرادی که واکسینه می شوند، از سطح بالایی از محافظت نمایندگی برخوردار باشد.
اگر چه منتشر نشده است، اما این گزارش های اولیه بیش از انتظار بسیاری از کارشناسان واکسن، از جمله من، بوده است. تا اوایل سال، من در حال توسعه کاندیداهای واکسن علیه زیکا و دنگی بودم. اکنون من یک کوشش بین المللی را برای جمع آوری گزارشات در خصوص بیماران بزرگ سال مبتلا به سرطان های فعلی یا قبلی که با COVID-19 نیز تشخیص داده شده اند، هماهنگ می کنم.
طیف وسیعی از آنتی بادی ها باید محافظت بهتری داشته باشند و احتمال محافظت در برابر انواع مختلف پروتئین سنبله را افزایش دهند.
امیدوار نمایندگی نتایج مقدماتی
Moderna گزارش داد که در طی مطالعه مرحله 3 نامزد واکسن خود mRNA-1273 ، که 30000 شرکت نماینده بزرگ سال آمریکایی را در آن ثبت نام کرد، فقط پنج مورد از 95 مورد COVID-19 در بین واکسینه شده ها اتفاق افتاده است، در حالی که 90 عفونت در گروه دارو نما شناسایی شده است. این مربوط به کارایی 94.5٪ است. در هیچ یک از بیماران آلوده که واکسن دریافت نموده اند، COVID-19 شدیدی ایجاد نشده است، در حالی که 11 نفر (12٪) از کسانی که دارو نما دریافت نموده اند، این بیماری را تجربه کردند.به همین ترتیب، کاندید واکسنPfizer-BioNTech ، BNT162b2 ، 90٪ در پیش گیری از عفونت در طول آزمایش بالینی فاز 3، که 43،538 شرکت نماینده را ثبت نام کرد، با 30٪ در ایالات متحده و 42٪ در خارج از کشور، مؤثر بود.
واکسن mRNA چگونه کار می نماید؟
واکسن ها سیستم ایمنی بدن را آموزش می دهند تا بخشی از ویروس را که عامل بیماری است تشخیص دهد. واکسن ها به طور سنتی یا حاوی ویروس های ضعیف شده و یا پروتئین های امضای خالص ویروس هستند.اما واکسن mRNA فرق دارد، زیرا فرد به جای تزریق پروتئین ویروسی، مواد ژنتیکی - mRNA - را دریافت می نماید که پروتئین ویروسی را کد می نماید. وقتی این دستورات ژنتیکی به قسمت فوقانی بازو تزریق می گردد، سلول های عضلانی با ترجمه آنها پروتئین ویروسی را مستقیماً در بدن ایجاد می نمایند.
این روش همان کاری را که SARS-CoV-2 در طبیعت انجام می دهد تقلید می نماید - اما mRNA واکسن فقط برای قطعه مهم پروتئین ویروسی کد گذاری می نماید. این به سیستم ایمنی بدن پیش نمایشی از آن چه ویروس واقعی به نظر می رسد را نشان می دهد بدون این که ایجاد بیماری کند. این پیش نمایش به سیستم ایمنی بدن زمان می دهد تا آنتی بادی های قدرتمندی را طراحی کند که در صورت آلودگی فرد می تواند ویروس واقعی را خنثی کند.
محققان بعلاوه امیدوارند که ترکیب واکسن های مختلف در مقایسه با دریافت هر دو دوز یک واکسن، پاسخ ایمنی قوی تر و طولانی مدت تری ایجاد کند. این رویکرد ممکن است مردم را در برابر انواع نو ظهور ویروس نیز محافظت کند.در حالی که این mRNA مصنوعی ماده ژنتیکی است، اما نمی تواند به نسل بعدی منتقل گردد. پس از تزریقmRNA ، این مولکول فراوری پروتئین درون سلول های عضلانی را راهنمایی می نماید، که به مدت 24 تا 48 ساعت به حدبیشتر می رسد و می تواند چند روز دیگر ادامه یابد.
تصویر: جدول زمانی ایمن سازی برای آزمایش واکسن Moderna. undefined undefined / iStock / Getty Images Plus
چرا ساختن واکسن mRNA این قدر سریع انجام شد؟
فراوری واکسن سنتی، اگر چه به خوبی مطالعه شده است، اما بسیار وقت گیر است و نمی توانست بلافاصله در برابر موارد همه گیری تازهی مانند COVID-19 پاسخ دهد.به عنوان مثال، برای فراوری آنتی ویروس آنفولانزای فصلی، فراوری واکسن، از شناسایی سویه ویروس آنفلوانزای در گردش تا فراوری واکسن، تقریباً شش ماه طول می کشد. ویروس واکسن آنفلوانزای کاندید برای فراوری یک ویروس ترکیبی، که خطر کم تری دارد و می تواند در تخم مرغ، بهتر رشد کند، حدود سه هفته رشد داده می گردد. سپس ویروس ترکیبی به تعداد زیادی تخمک بارور شده تزریق می گردد و برای تهیه نسخه های بیشتر برای چندین روز در انکوباتور قرار می گیرد. سپس مایعات حاوی ویروس از تخم ها جمع شده، ویروس های واکسن از بین می فرایند و پروتئین های ویروسی طی چند روز خالص می شوند.
واکسن های mRNA می توانند موانع فراوری واکسن های سنتی مثلاً در فراوری ویروس های غیر عفونی یا فراوری پروتئین های ویروسی در سطوح خلوص پزشکی را از بین ببرند.
واکسن های mRNA بسیاری از مراحل فراوری را حذف می نمایند زیرا بدن انسان به جای تزریق پروتئین های ویروسی، از دستور العمل های فراوری پروتئین های ویروسی خود استفاده می نماید.
بعلاوه، مولکول های mRNA بسیار ساده تر از پروتئین ها هستند. برای واکسن ها، mRNA به جای سنتز بیولوژیکی به وسیله مواد شیمیایی فراوری می گردد، و بنا بر این بسیار سریع تر از واکسن های معمولی طراحی، مقیاس بندی و فراوری انبوه می گردد.
در واقع، چند روز پس از در دسترس بودن کد ژنتیکی ویروس SARS-CoV-2 ، کد mRNA برای آزمایش واکسن نامزد آماده شد. جالب ترین چیز این است که به محض این که ابزار واکسن mRNA قابل دوام گردد، mRNA می تواند به سرعت برای سایر موارد همه گیری آینده طراحی گردد.
تصویر: مقایسه واکسن های سنتی و mRNA تازه. @ VI4research، CC BY-SA
مسائل mRNA چیست؟
فناوری mRNA تازه نیست. مدتی قبل نشان داده شد که وقتی mRNA مصنوعی به حیوان تزریق می گردد، سلول ها می توانند پروتئین مورد نظر را فراوری نمایند. اما پیشرفت همچنان کند بود. به این علت که mRNA نه چندان مشهور ناپایدار است و تجزیه آن به اجزای کوچک تر آسان است، و به راحتی به وسیله سیستم دفاعی ایمنی بدن انسان از بین می رود، که رساندن آن به هدف را بسیار ناکارآمد می نماید.اما از سال 2005 محققان دریافتند که چگونه می توان mRNA را تثبیت کرد و آن را در ذرات کوچک قرار داد تا به عنوان واکسن تحویل داده گردد. انتظار می فت اولین واکسن های mRNA COVID-19 اولین استفاده از این فناوریِ مورد تأیید FDA باشد.
پس از یک دهه کار، واکسن های mRNA اکنون آماده ارزیابی شده بودند. پزشکان مراقب واکنش های ایمنی ناخواسته بودند که می توانستند مفید و یا مضر باشند.
چرا mRNA را باید فوق سرد نگه داشت؟
مهم ترین چالش برای فراوری واکسن mRNA بی ثباتی ذاتی آن است، زیرا احتمال تجزیه آن در بالاتر از دمای انجماد وجود دارد.
اصلاح بلوک های سازنده mRNA و ایجاد ذراتی که می توانند آنها را به گونه ای نسبتاً ایمن پیله نمایند به کاندیداهای واکسن mRNA یاری نموده است. اما این کلاس تازه واکسن هنوز برای توزیع و تجویز به شرایط فریز بی سابقه ای احتیاج دارد.
احتیاجهای تبرید چیست؟
واکسن mRNA Pfizer-BioNTech باید به گونه ای بهینه در دمای منفی 94 درجه فارنهایت ذخیره گردد و با ماندن در حدود پنج روز در دمای طبیعی یخچال، کمی بالاتر از انجماد، تخریب می گردد.در مقابل، Moderna ادعا می نماید که واکسنش را می توان در بیشتر دماهای خانگی یا فریزر پزشکی تا شش ماه برای حمل و نقل و نگهداری طولانی مدت نگه داشت. Moderna هم چنین ادعا می نماید که واکسنش می تواند در شرایط استاندارد یخچال، از 36 تا 46 درجه فارنهایت ، تا 30 روز پس از ذوب شدن، با مدت زمان ماندگاری شش ماه، پایدار بماند.
جای تعجب نیست که Pfizer در حال توسعه کانتینرهای حمل و نقل با استفاده از یخ خشک برای برطرف محدودیت های حمل و نقل بوده است.
منبع: مورین فران ، Rochester Institute of Technology، سانجی میشرا، Vanderbilt University
منبع: راسخون