أخبار

غالبًا ما تُوصف مهمة صنع اللقاح بأنها عملٌ شاقٌّ. وكما قال بيل فوج، أحد أعظم أطباء الصحة العامة في العالم: "لن يشكرك أحدٌ على إنقاذهم من مرضٍ لم يعرفوا أنهم مصابون به".

لكن أطباء الصحة العامة يجادلون بأن عائد الاستثمار مرتفع للغاية لأن اللقاحات تمنع الوفاة والإعاقة، وخاصةً لدى الأطفال. فلماذا لا نصنع لقاحات لأمراض أكثر قابلية للوقاية منها؟ السبب هو أن اللقاحات يجب أن تكون فعالة وآمنة حتى يمكن استخدامها مع الأشخاص الأصحاء، مما يجعل عملية تطوير اللقاح طويلة وصعبة.

قبل عام ٢٠٢٠، كان متوسط ​​المدة من التصميم الأولي للقاحات إلى ترخيصها يتراوح بين ١٠ و١٥ عامًا، وكانت أقصرها أربع سنوات (لقاح النكاف). لذا، يُعد تطوير لقاح كوفيد-١٩ في ١١ شهرًا إنجازًا استثنائيًا، تحقق بفضل سنوات من البحث الأساسي في منصات اللقاحات الجديدة، وأبرزها الحمض النووي الريبوزي المرسال (mRNA). ومن بين هذه المساهمات، تكتسب مساهمات درو وايسمان والدكتورة كاتالين كاريكو، الحائزين على جائزة لاسكر للأبحاث الطبية السريرية لعام ٢٠٢١، أهمية خاصة.

يرتكز مبدأ لقاحات الحمض النووي على قانون واتسون وكريك المركزي، الذي ينص على نسخ الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) إلى mRNA، وترجمة mRNA إلى بروتينات. قبل نحو 30 عامًا، تبيّن أن إدخال الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) أو mRNA إلى خلية أو أي كائن حي سيُعبّر عن بروتينات تُحددها تسلسلات الأحماض النووية. بعد ذلك بوقت قصير، تم إثبات صحة مفهوم لقاح الحمض النووي بعد أن ثبت أن البروتينات المُعبّر عنها بواسطة الحمض النووي الخارجي تُحفّز استجابة مناعية وقائية. مع ذلك، كانت التطبيقات العملية للقاحات الحمض النووي محدودة، في البداية بسبب مخاوف تتعلق بالسلامة مرتبطة بدمج الحمض النووي في الجينوم البشري، ولاحقًا بسبب صعوبة توسيع نطاق إيصال الحمض النووي بكفاءة إلى النواة.

في المقابل، يبدو أن mRNA، على الرغم من قابليته للتحلل المائي، أسهل في التلاعب به لأنه يعمل داخل السيتوبلازم، وبالتالي لا يحتاج إلى توصيل الأحماض النووية إلى النواة. أدت عقود من الأبحاث الأساسية التي أجراها فايزمان وكاريكو، بدايةً في مختبرهما الخاص، ثم بعد ترخيصهما لشركتين للتكنولوجيا الحيوية (موديرنا وبيونتيك)، إلى أن يصبح لقاح mRNA حقيقة واقعة. ما هو مفتاح نجاحهما؟

لقد تغلبوا على عدة عقبات. يتم التعرف على mRNA بواسطة مستقبلات التعرف على الأنماط في الجهاز المناعي الفطري (الشكل 1)، بما في ذلك أعضاء عائلة مستقبلات Toll-like (TLR3 وTLR7/8، التي تستشعر الحمض النووي الريبي ثنائي السلسلة والحمض النووي الريبي أحادي السلسلة، على التوالي). ويحفز حمض الريتينويك مسار بروتين الجين الأول (RIG-1)، الذي بدوره يحفز الالتهاب وموت الخلايا (RIG-1 هو مستقبل التعرف على الأنماط السيتوبلازمي، يتعرف على الحمض النووي الريبي ثنائي السلسلة القصير وينشط الإنترفيرون من النوع الأول، مما ينشط الجهاز المناعي التكيفي). وبالتالي، فإن حقن mRNA في الحيوانات قد يسبب صدمة، مما يشير إلى أن كمية mRNA التي يمكن استخدامها في البشر قد تكون محدودة لتجنب الآثار الجانبية غير المقبولة.

لاستكشاف سبل تقليل الالتهاب، شرع فايسمان وكاريكو في فهم كيفية تمييز مستقبلات التعرف على الأنماط بين الحمض النووي الريبوزي المشتق من مسببات الأمراض والحمض النووي الريبوزي الخاص بها. لاحظا أن العديد من الحمض النووي الريبوزي داخل الخلايا، مثل الحمض النووي الريبوزي الريبوسومي الغني، معدلة بشكل كبير، وتوقعا أن هذه التعديلات سمحت للحمض النووي الريبوزي الخاص بها بالهروب من التعرف المناعي.

حدث تقدمٌ كبيرٌ عندما أثبت فايسمان وكاريكو أن تعديل mRNA باستخدام السودويوريدين بدلاً من الأوريدين يُقلل من تنشيط المناعة مع الحفاظ على القدرة على ترميز البروتينات. يزيد هذا التعديل من إنتاج البروتين، بما يصل إلى 1000 ضعف إنتاج mRNA غير المعدل، لأن mRNA المعدل يفلت من التعرف عليه بواسطة بروتين كيناز R (مستشعر يتعرف على الحمض النووي الريبي ثم يفسفر ويُنشط عامل بدء الترجمة eIF-2α، مما يُوقف ترجمة البروتين). يُعد mRNA المعدل باستخدام السودويوريدين أساس لقاحات mRNA المرخصة التي طورتها شركتا موديرنا وفايزر-بيونتيك.

كان الاختراق الأخير هو تحديد أفضل طريقة لتغليف mRNA دون تحلل مائي، وأفضل طريقة لإيصاله إلى السيتوبلازم. اختُبرت تركيبات mRNA متعددة في مجموعة متنوعة من اللقاحات ضد فيروسات أخرى. في عام ٢٠١٧، أظهرت الأدلة السريرية من هذه التجارب أن تغليف لقاحات mRNA وإيصالها بجسيمات نانوية دهنية عزز المناعة مع الحفاظ على مستوى سلامة معقول.

أظهرت الدراسات الداعمة التي أُجريت على الحيوانات أن الجسيمات النانوية الدهنية تستهدف الخلايا المُقدّمة للمستضد في العقد اللمفاوية المُصرّفة، وتُساعد على الاستجابة عن طريق تحفيز تنشيط أنواع مُحددة من الخلايا التائية المساعدة CD4 الجريبية. يُمكن لهذه الخلايا التائية زيادة إنتاج الأجسام المُضادة، وعدد خلايا البلازما طويلة العمر، ودرجة استجابة الخلايا البائية الناضجة. يستخدم لقاحا كوفيد-19 المُرخّصان حاليًا، والمُعتمدان على الحمض النووي الريبوزي المرسال (mRNA)، تركيبات جسيمات نانوية دهنية.

لحسن الحظ، أُحرزت هذه التطورات في البحوث الأساسية قبل الجائحة، مما سمح لشركات الأدوية بالاستفادة من نجاحها. لقاحات mRNA آمنة وفعالة، وتُنتج بكميات كبيرة. وقد أُعطيت أكثر من مليار جرعة من لقاح mRNA، وسيكون رفع الإنتاج إلى 2-4 مليارات جرعة في عامي 2021 و2022 أمرًا بالغ الأهمية لمكافحة كوفيد-19 عالميًا. ولكن، للأسف، هناك تفاوت كبير في الحصول على هذه الأدوات المنقذة للحياة، حيث تُعطى لقاحات mRNA حاليًا في الغالب في البلدان ذات الدخل المرتفع؛ وسيستمر هذا التفاوت حتى يصل إنتاج اللقاحات إلى ذروته.

على نطاق أوسع، يُبشّر الحمض النووي الريبوزي المرسال (mRNA) بفجر جديد في مجال علم اللقاحات، مُتيحًا لنا فرصة الوقاية من أمراض معدية أخرى، مثل تحسين لقاحات الإنفلونزا، وتطوير لقاحات لأمراض مثل الملاريا وفيروس نقص المناعة البشرية (HIV) والسل، التي تقتل أعدادًا كبيرة من المرضى وتكون غير فعّالة نسبيًا بالطرق التقليدية. أمراض مثل السرطان، التي كانت تُعتبر سابقًا صعبة العلاج نظرًا لانخفاض احتمالية تطوير لقاحات لها والحاجة إلى لقاحات مُخصصة، يُمكن الآن النظر فيها لتطوير اللقاحات. لا يقتصر الحمض النووي الريبوزي المرسال (mRNA) على اللقاحات فحسب. لقد أثبتت مليارات الجرعات من الحمض النووي الريبوزي المرسال التي حقنّاها في المرضى حتى الآن سلامتها، مما مهد الطريق لعلاجات أخرى تعتمد على الحمض النووي الريبوزي، مثل استبدال البروتين، وتداخل الحمض النووي الريبوزي (RNA)، وتعديل الجينات بتقنية كريسبر-كاس (CRISPR-Cas) (مجموعات منتظمة من التكرارات القصيرة المتناظرة المتداخلة وإنزيمات كاس إندونوكريناز المرتبطة بها). لقد بدأت ثورة الحمض النووي الريبوزي للتو.

لقد أنقذت إنجازات وايزمان وكاريكو العلمية ملايين الأرواح، ورحلة كاريكو المهنية مؤثرة، ليس لأنها فريدة، بل لأنها عالمية. هاجرت، وهي من عامة الناس من إحدى دول أوروبا الشرقية، إلى الولايات المتحدة سعياً وراء أحلامها العلمية، لكنها واجهت صعوبات في نظام التثبيت الوظيفي الأمريكي، وسنوات من تمويل الأبحاث غير المستقر، وخفض رتبتها. حتى أنها وافقت على تخفيض راتبها للحفاظ على استمرار عمل المختبر ومواصلة أبحاثها. كانت رحلة كاريكو العلمية صعبة، وهي رحلة مألوفة لدى العديد من النساء والمهاجرين والأقليات العاملة في الأوساط الأكاديمية. إذا حالفك الحظ بمقابلة الدكتورة كاريكو، فستجد أنها تجسد معنى التواضع؛ ربما كانت مصاعب ماضيها هي ما يبقيها متواضعة.

يُجسّد العمل الجاد والإنجازات العظيمة التي حققها فايزمان وكاريكو جميع جوانب العملية العلمية. لا خطوات، لا أميال. عملهما طويل وشاق، ويتطلب مثابرة وحكمة ورؤية ثاقبة. وبينما يجب ألا ننسى أن الكثيرين حول العالم ما زالوا محرومين من اللقاحات، فإن من حالفهم الحظ في الحصول على لقاح كوفيد-19 ممتنون للفوائد الوقائية التي توفرها اللقاحات. تهانينا لعالمين أساسيين ساهم عملهما المتميز في جعل لقاحات mRNA حقيقة واقعة. أضم صوتي إلى الكثيرين في التعبير عن امتناني اللامحدود لهما.