آیا واکسن‌های mRNA می‌توانند ما را تبدیل به ابرانسان‌ها کنند؟

تا همین اواخر، هیچ کس نامی از واکسن‌های mRNA نشنیده بود. اما حالا دانشمندان معتقدند که می‌تواند بسیاری از مشکلات سلامت انسان را حل کند.

به لطف همه‌گیری کرونا در سراسر جهان، حالا اکثر مردم درباره این واکسن‌ها می‌دانند و حتی برخی دو دز آن را دریافت کرده‌اند. اما از سال ۲۰۱۶ میلادی که به تازگی نام واکسن mRNA در جوامع علمی سر زبان‌ها افتاده بود، بسیاری به کارایی آن شک داشتند و مطمئن نبودند که واقعا کار می‌کند یا خیر. اما حالا تمام این بخش از پزشکی در حال انفجار است و می‌تواند پزشکی را دگرگون کند.

این واکسن‌ها به قدری سرنوشت‌ساز هستند که سوالات جالبی را برانگیختند: آیا واکسن‌های mRNA می‌توانند درمانی برای سرطان، HIV و بیماری‌های استوایی باشد و یا حتی ایمنی یک ابرانسان را به ما بدهد؟

ریبونوکلئیک اسید پیام‌رسان یا به اختصار mRNA مولکول تک رشته‌ای است که کدهای ژنتیکی را از DNA به ماشین تولید پروتئین سلول می‌برد. بدون mRNA کد ژنتیکی شما بدون استفاده می‌ماند، پروتئینی ساخته نمی‌شود و بدن از کار می‌افتد. اگر DNA را کارت بانکی بدانیم، mRNA نقش کارتخوان را دارد.

وقتی که ویروسی وارد بدن ما می‌شود، RNA خود را رها می‌کند و سلول‌های بدن ما را هک می‌کند تا بتواند کپی بیشتری از خود بسازد که سیستم ایمنی ما را به خطر می‌اندازد. واکسن‌های سنتی و قدیمی بر اساس تزریق پروتئین ویروس غیرفعال یا ضعیف شده به نام آنتی‌ژن کار می‌کنند که به سیستم ایمنی بدن کمک می‌کند وقتی که ویروس در بدن ظاهر شد، آن را شناسایی کند.

اما واکسن‌های mRNA بسیار هوشمندانه عمل می‌کنند و نیازی به تزریق خود آنتی‌ژن ندارند. به جای آن، این واکسن‌ها کد ژنتیکی آنتی‌ژن را به mRNA تبدیل می‌کند یعنی آنتی‌ژن کاذب تولید می‌کند و بدن را فریب می‌دهد تا آنتی‌بادی واقعی بسازد.پس از آن، mRNA مصنوعی با ایمنی طبیعی بدن مثل آنزیم‌ها از بین می‌رود و تنها آنتی‌بادی‌ها در بدن باقی می‌ماند.

بنابراین، تولید این واکسن‌ها نسبت به واکسن‌های سنتی امن‌تر است و سریع‌تر و ارزان‌تر ساخته می‌شود. با وجود واکسن‌های mRNA دیگر نیازی به آزمایشگاه‌های بزرگی نیست تا درون میلیون‌ها تخم مرغ ویروس مرده تولید کنند. به جای آن، تنها یک آزمایشگاه می‌تواند این کد ژنتیکی پروتئین آنتی‌ژن را به دست آورد و آن را به سراسر جهان با ایمیل ارسال کند. هر آزمایشگاه با چنین اطلاعاتی می‌تواند داخل یک لوله آزمایش صد میلی‌لیتری حدود یک میلیون دز mRNA تولید کند.

حالا ما این پروسه را در زندگی واقعی مشاهده کرده‌ایم. در ۱۰ ژانویه ۲۰۲۰، پژوهشگری چینی کد ژنوم کویید-۱۹ را به دست آورد و روز بعد آن را منتشر کرد. سازمان جهانی بهداشت در ۱۱ مارس همه‌گیری این بیماری را در سراسر جهان اعلام کرد و پنج روز پس از آن، مرحله پیش‌بالینی اولین واکسن mRNA در حال انجام بود. در ۱۱ دسامبر ۲۰۲۰، سازمان غذا و دارو ایالات متحده آمریکا واکسن فایزر-بیون‌تک را تایید کرد و نه تنها اولین واکسن mRNA تایید شده در جهان شد، بلکه اولین واکسنی بود که در آزمایشات بالینی تاثیر ۹۵ درصدی داشت و لحظه‌ای تاریخی را به وجود آورد.

در ۱۸ دسامبر، واکسن mRNA شرکت مدرنا نیز تایید شد. قبل از این اتفاق، سریع‌ترین واکسنی که ساخته شده بود، واکسن اوریون بود که چهار سال طول کشید. اما واکسن‌های مدرنا و فایزر-بیون‌تک تنها ظرف ۱۱ ماه تولید شدند.

حتی در سال ۲۰۱۹ میلادی نیز محققان فکر می‌کردند که تا تولید واکسن‌های mRNA پنج سال فاصله دارند. اما همه‌گیری سرعت پیشرفت این زمینه را تا نصف یک دهه افزایش داد. قبل از تولید واکسن mRNA کرونا، تقریبا هیچ کس فکر نمی‌کرد که در چنین موقعیتی واکسن mRNA بتواند اثر ابتدایی ۹۵ درصدی داشته باشد.

اما حالا به نظر می‌رسد که احتمالات در این زمینه بی‌پایان است. حالا می‌دانیم که این روش روی گلیکوپروتئین ویروسی جواب داد، از این به بعد چه واکسن‌هایی می‌توانیم با این روش تولید کنیم و چه کارهایی فراتر از آن می‌توانیم انجام دهیم؟

محققان این حوزه می‌گویند اگر الان شاهد نسخه اول از واکسن mRNA کووید-۱۹ هستیم، نسخه دوم آن می‌تواند دو دسته از بیماری‌ها را درمان کند. دسته اول پاتوژن‌ها یا عوامل بیماری‌زایی مثل سارس هستند. اما می‌توان این تکنولوژی را به مهاجمان خارجی دیگری مثل HIV اعمال کرد. کمپانی‌ها حتی قبل از همه‌گیری کرونا، در حال توسعه واکسن mRNA برای HIV بودند.

دسته دوم، بیماری‌های خودایمنی هستند. چنین اتفاقی از این لحاظ جالب است که تولید واکسن برای این بیماری‌ها فراتر از معنی خود واکسن می‌رود. محققان می‌گویند که در آینده با «روش‌های درمانی» mRNA می‌توان التهاب را کاهش داد. چنین کاری می‌تواند احتمالات بسیار زیادی را به روی بشریت باز کند.

برای اینکه mRNA به محض ورود به بدن از بین نرود، محققان آن‌ها را درون لیپیدها به بدن تزریق می‌کنند. لیپیدها به نام «قهرمانان گمنام» در داستان واکسن mRNA شناخته می‌شوند. در واقع، تکنولوژی مورد استفاده در واکسن‌های mRNA بدون لیپید بی‌معنی است. قبل از شیوع کووید-۱۹، مطالعات زیادی روی کاربردهای روش تحویل لیپیدی با mRNA انجام شده بود که شامل اختلالات ژنتیکی، ایمونوتراپی سرطان، بیماری‌های عفونی و عفونت‌های باکتریایی انجام شده بود.

به لطف تکنیک تحویل لیپیدی و تکنولوژی mRNA، واکسن‌ها و درمان‌های در دست توسعه در کشورهای پیشرفته برای فیبروز سیستیک، HIV، بیماری‌های قلبی، بیماری‌های ریوی و آسم به نتیجه خواهند رسید.

در حال حاضر، راه‌حل‌هایی برای بیماری‌های استوایی نیز در دست بررسی است. شرکت مدرنا به زودی فاز دوم بالینی واکسن‌های زیکا و تب چیکونگونیا را انجام خواهد داد. با این حال، این دو به واکسن‌هایی معروف شده‌اند که به آن‌ها «بی‌توجهی» شده است. یکی از علت‌های این اتفاق، تزریق این واکسن‌ها به جوامع فقیر دنیاست و نمی‌توانند به اندازه کافی هزینه‌های تولید این واکسن‌ها را دریافت کنند. سرعت و هزینه واکسن‌های mRNA می‌تواند این پارادایم را تغییر دهد و منجر به پایان بیماری‌های استوایی شود.

اما احتمالا اولین واکسن mRNA که به سراسر جهان می‌رسد، برای دشمن آشنای ما یعنی آنفولانزا است. ویروس‌های آنفولانزا سالانه باعث مرگ بین ۲۹۰ هزار تا ۶۵۰ هزار نفر در سراسر جهان می‌شوند. اکنون سال‌هاست که واکسن mRNA برای این بیماری‌ها در دست مطالعات بالینی است و محققان نتایج خوبی هم به دست آورده‌اند. اکنون، پنج مطالعه بالینی برای آنفولانزای نوع A در حال انجام است که یکی از آن‌ها در فاز دوم این مطالعات قرار دارد. همزمان با این اتفاق مشاور سازمان جهانی بهداشت هشدار داد که برخی از کشورها در خطر یک همه‌گیری آنفولانزایی قرار دارند که می‌تواند منجر به مرگ و میر بیشتری از کووید-۱۹ شود.

حالا پس از تمام این اتفاقات، برخی از شرکت‌های داروسازی نیز در حال توسعه واکسن و درمان mRNA برای سرطان هستند. سلول‌های سرطانی معمولا نشانگرهای زیستی خاصی دارند که سایر سلول‌های بدن آن‌ها را ندارند. بنابراین، می‌توان سیستم ایمنی بدن را به گونه‌ای آموزش داد که این سلول‌ها را بشناسد و از بین ببرد. درست مثل وقتی که به سیستم ایمنی آموزی می‌دهیم که ویروس‌ها را از بین ببرد.

علاوه بر این، سال‌هاست که ایده شخصی‌سازی برخی درمان‌ها برای هر بیمار مطرح شده و چشم‌انداز وسوسه‌انگیزی برای تمام محققان و پزشکان بوده است. حالا mRNA می‌تواند پنجره‌ای دیگر را در این زمینه به روی متخصصان سلامت باز کند. آن‌ها می‌توانند تومور فرد مبتلا به سرطان را خارج کنند، کد ژنتیکی روی سطح آن را بررسی کنند و واکسنی مخصوص خود بیمار تولید کنند.

اگر درمان سرطان، HIV و بیماری‌های استوایی با نسخه دوم mRNA یافت شود، نسخه سوم این واکسن‌ها چه کاری می‌تواند برای ما کند؟ یکی از بزرگترین نگرانی‌ها در حوزه سلامت و پزشکی، مقاومت بدن به آنتی‌بیوتیک‌ها است. با وجود تمام اطلاعاتی که اکنون در اختیار داریم، می‌توان متصور شد که واقعا واکسنی برای آنتیژن باکتریایی مثل سی. دیفیسیل یا هر باکتری عجیب و غریبی که فکر کنید ساخت. با اینکه هنوز مطالعاتی در این زمینه انجام نمی‌شود، برخی ژورنال‌های علمی به این مسئله پرداخته‌اند.

علاوه بر این، کاربردهای عمومی بیشتری مربوط به حوزه سلامت زمینه تجاری نیز بررسی شده‌اند. برای مثال، می‌توان مقاومت به لاکتوز که در حال حاضر صدها میلیون از مردم سراسر دنیا به خصوص آسیایی‌ها را درگیر کرده است را روزی درمان کرد. چنین اختلالی در بدن کشنده نیست، اما محققان می‌گویند که تولید درمان برای بیماری‌های اینچنینی می‌تواند به صنعتی میلیارد دلاری تبدیل شود.

برخی از محققان حتی مطالعه‌ای بالینی برای هدف‌گیری کلسترول روی موش‌ها انجام دادند. افرادی که مقدار زیادی از پروتئین PCSK9 در بدن خود دارند، کلسترول بالایی دارند و زودتر از میانگین مردم به بیماری‌های قلبی مبتلا می‌شوند. محققان در این مطالعه‌ای که انجام دادند متوجه شدند که می‌توانند تا ۹۵ درصد از پروتئین PCSK9 را در بدن موش‌ها کاهش دهند و حالا یک شرکت بیوتکنولوژی برنامه‌ریزی کرده است تا مطالعات بالینی کاهش PCSK9 را با mRNA انجام دهد.

تمامی این اطلاعات این سوال را برای همه به وجود می‌آورد که آیا روزی درمان با mRNA می‌تواند ایمنی بدن یک ابرانسان را به ما بدهد؟ در حال حاضر، افرادی که واکسن‌های mRNA کووید-۱۹ را دریافت کرده‌اند توانستند در یک مرحله به گستره وسیعی از واریانت‌های این ویروس ایمن شوند.

به علاوه، امکان این وجود دارد که واکسن‌های mRNA مختلفی را با هم ترکیب کنیم و به عنوان یک بوستر سلامت دریافت کنیم و در یک مرحله از ابتلا به سرطان و ویروس‌های زیادی ایمن شویم. با اینکه این ایده در حال حاضر یک حدس و گمان به شمار می‌رود، محققان می‌گویند که می‌توان واکسنی از بیماری‌های متفاوت دریافت کرد که شامل پروتئین‌هایی باشد که خود فرد انتخاب می‌کند. در حال حاضر، شرکت‌های مدرنا و نواوکس (Novavax) در حال توسعه واکسن آنفولانزا و کووید-۱۹ هستند.

با این حال، قبل از اینکه احساساتی شویم باید بدانیم که هنوز سوالاتی درباره واکسن‌های mRNA وجود دارد. در حال حاضر به دزهای عادی نیاز داریم که این دزها باعث درد در بازو می‌شود و گاهی اثرات جانبی سختی مثل خستگی و بدن درد شدید به همراه دارند. تا امروز کمتر از یکسال است که از اینواکسن‌ها در دنیای واقعی استفاده می‌کنیم. تاکنون آنافیلاکسی یا واکنش‌های آلرژیک شدیدی در ۲ تا ۵ نفر در هر یک میلیون تزریق در آمریکا دیده شده که هیچ‌کدام منجر به مرگ نشده است. این نتایج با واکسن فایزر-بیون‌تک حدود ۴.۷ در میلیون و با واکسن مدرنا ۲.۵ در میلیون دیده شده است. طبق بررسی‌هایی که انجام شده این اعداد با اینکه بسیار کم هستند، حدود ۱۱ برابر بیشتر از آلرژی‌هایی است که با واکسن آنفولانزا به وجود آمده است.

محققان همچنان در حال بررسی مدت زمانی هستند که واکنش آنتی‌بادی و سلولی ایجاد شده در بدن باقی می‌ماند. ممکن است تاکنون توانسته باشند تا سیستم ایمنی بدن را برای مقاومت در برابر ویروس کرونا آموزش داده باشند، اما حالا که یک سال و نیم از آغاز مطالعات بالینی گذشته، آن‌ها همچنان در حال بررسی‌های بیشتری روی مدت زمان اثرگذاری این ایمنی در بدن هستند. علاوه بر این، اکثر مردم نمی‌خواهند به طور مرتب واکسنی دریافت کنند که برای سه روز آن‌ها را از پا می‌اندازد.

اکنون محققان در حال بررسی saRNA یا self-amplifying mRNA هستند که با یکبار تزریق به بدن می‌تواند کپی‌های بیشتری از خود بسازد. با saRNAها می‌توان با دز بسیار کمتر یعنی حدود صد برابر کمتر از mRNA را وارد بدن کرد تا همان ایمنی را ایجاد کند و نیازی به دز اضافه نباشد.

ممکن است که mRNA در جنگ با کووید-۱۹ پیشتاز باشد، اما احتمالا در آخر saRNA برنده خواهد بود. در حال حاضر آسترازنکا ۱۹۵ میلیون دلار برای توسعه saRNA دریافت کرد که در مقابل بودجه ۲۹.۵ میلیون دلاری شرکت اتریس (Ethris) برای تولید واکسن بیماری‌های ریوی، عدد قابل توجهی به شما می‌رود.