لقد حفز وباء COVID-19 التطورات التكنولوجية السريعة حيث يتجمع العلماء والمهندسون لمكافحة الخسائر في الأرواح البشرية. الوقت جوهري ، وبعد إجراء اختبارات صارمة للسلامة والفعالية، يوجد الآن 3 لقاحات بموافقة الطوارئ في الولايات المتحدة والتي تستند جميعها إلى مفاهيم جديدة نسبيًا.
يعتمد اثنان من اللقاحات على الحمض النووي الريبي المرسال (mRNA) ، وهو خويط جزيئي عند الخلية يعمل كوسيط لنسخ المعلومات من الحمض النووي ونقل هذه التعليمات لصنع البروتينات. تحث لقاحات mRNA الخلايا إلى صنع بروتينات فيروسية ، مما يؤدي إلى تهيئة نظام المناعة لدينا بشكل فعال للتعرف على الفيروس الحقيقي ومهاجمته في حالة الإصابة.
تم اقتراح هذه الاستراتيجية لأول مرة في عام 1995 في سياق السرطان ودُرست لاحقًا أيضًا في سياق الأنفلونزا وزيكا والتهاب الكبد الوبائي وفيروس نقص المناعة البشرية وفيروسات أخرى . هذه هي المرة الأولى التي يحصل فيها لقاح mRNA على ترخيص للاستخدام على نطاق واسع.
يأخذ اللقاح الثالث ، من شركة Johnson & Johnson ، استراتيجية مختلفة: باستخدام فيروس معطل ، يسلم اللقاح DNA الذي يشفر بروتينًا فيروسيًا مميزًا. لمعرفة المزيد حول كيفية تطوير هذا اللقاح وكيفية عمله ، تحدثنا مع الدكتور جينغ يو يو ، باحث ما بعد الدكتوراه يعمل على اللقاحات القائمة على الفيروسات الغدية في مختبر الدكتور دان باروش في مركز Beth Israel Deaconess الطبي وكلية الطب بجامعة هارفارد.
في المقابلة التالية المكونة من ثلاثة أجزاء ، يصف عمل المختبر على لقاح Johnson & Johnson COVID-19 ، بدءًا من إصدار تسلسل SARS-CoV-2 في يناير 2020 إلى التجارب على الحيوانات في فبراير 2020 وإصدار إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) تصريح استخدام الطوارئ في فبراير 2021.
يستخدم الدكتور يو العديد من المصطلحات العلمية ، والتي تم تعريفها أسفل مقاطع الفيديو.
- ACE2: بروتين موجود في بعض الخلايا البشرية. يرتبط بروتين ارتفاع SARS-CoV-2 بـ ACE2 للدخول إلى خلايانا.
- Ad26: نوع فرعي من الفيروسات الغدية المستخدم في لقاح Johnson & Johnson COVID-19. يستخدم هذا اللقاح فيروس Ad26 المعطل لإيصال الحمض النووي إلى الخلايا البشرية التي يمكنها بعد ذلك تكوين بروتين شائك SARS-CoV-2 . و البروتين ارتفاع يطلق الاستجابة المناعية دون الحاجة الفيروس الفعلي.
- Adenovirus: نوع من الفيروسات يمكن أن يسبب نزلات البرد. يقوم لقاح Johnson & Johnson COVID-19 بإعادة توظيف هذا النوع من الفيروسات لنقل الحمض النووي الفيروسي إلى الخلايا المناعية.
- نموذج حيواني: حيوان يمكن استخدامه لتكرار جانب من جوانب علم الأحياء ، مثل المرض أو الاستجابة للعلاج. يسمح النموذج الحيواني أيضًا باختبار سلامة وفعالية الأدوية واللقاحات المرشحة دون الإضرار بالبشر بلا داع.
- الجسم المضاد: بروتين يتعرف على مستضد ويرتبط به . عندما ترتبط الأجسام المضادة ببروتين السارس لـ SARS-CoV-2 ، لا يمكن للفيروس استخدام بروتين السنبلة لدخول الخلايا البشرية.
- المستضد: أي جزيء يمكن للجهاز المناعي التعرف عليه.
- الفيروس الخيمري: فيروس تم تعديله ؛ على سبيل المثال ، فيروس تم تعديله بحيث لا يسبب المرض ولإرشاد الخلايا البشرية لإنتاج بروتين السارس- CoV-2 الشائك .
- الفعالية / الفعالية الوقائية: مقياس لفعالية اللقاحات. يمكن تعريف الفعالية بشكل مختلف من قبل الشركات المصنعة المختلفة. على سبيل المثال ، يمكن أن يعني لقاحًا يقي من جميع الأمراض بعد أسبوع من الجرعة الثانية للقاح ( فايزر ) ، أو لقاح يقي من جميع الأمراض بعد أسبوعين من الجرعة الثانية ( موديرنا ) ، أو لقاح يقي من المرض المتوسط بعد أسبوعين وشديد المرض بعد 4 أسابيع ( Johnson & Johnson ).
- مناعي: يصف الدرجة التي يمكن أن يولد بها اللقاح استجابة مناعية. تولد اللقاحات التي تكون أكثر مناعة استجابة مناعية أقوى وأطول أمداً.
- Nucleic acid: فئة من الجزيئات تشمل الجزيئات التي تتكون منها DNA و mRNA. تستخدم الخلايا الحمض النووي كقالب لصنع الرنا المرسال ، وبدورها تستخدم الرنا المرسال كقالب لصنع البروتينات.
- المرحلة الأولى : المرحلة الأولى من التجارب السريرية البشرية. يختبر الباحثون في المقام الأول السلامة والجرعة المناسبة للعلاج المرشح في مجموعة صغيرة من الناس.
- المرحلة الثانية: المرحلة التالية من التجارب السريرية. في هذه المرحلة، والباحثين ننظر أيضا في المناعية و فعالية اللقاح، بالإضافة إلى الاستمرار في مراقبة سلامة (على الرغم من سلامة هو الشاغل الأساسي). بالنسبة للقاح Johnson & Johnson ، ضمت التجربة السريرية أحادية الجرعة 1 / 2a مجتمعة حوالي 800 شخص .
- المرحلة الثالثة: المرحلة الأخيرة من التجارب السريرية. في هذه المرحلة ، يقوم الباحثون بتجنيد مجموعة أكبر بكثير من آلاف الأشخاص ، ويقومون أيضًا باختبار سلامة وفعالية اللقاح. بالنسبة للقاح Johnson & Johnson ، ضمت التجربة السريرية أحادية الجرعة من المرحلة 3 مجتمعة حوالي 45000 شخص .
- النسخ المتماثل غير كفء: يصف الفيروس الذي تمت إزالته جينات معينة بحيث لا يمكنه التكاثر بعد الآن ولا يمكن أن يسبب المرض للإنسان.
- SARS-CoV-2: الفيروس المسبب لـ COVID-19.
- بروتين سبايك (يسمى أيضًا بروتين S): بروتين خاص على سطح فيروس SARS-CoV-2 يمكنه التعرف على جزيء ACE2 الموجود على الخلايا البشرية والارتباط به. هذا التفاعل الملزم يمكّن الفيروس من دخول الخلايا البشرية ويسبب المرض. تعمل اللقاحات جزئيًا عن طريق تحفيز إنتاج الأجسام المضادة التي تستهدف بروتين السنبلة. نظرًا لتشابهه مع التاج ، فإن بروتين سبايك يعطي فيروس كورونا اسمه.
- الخلايا التائية: نوع من الخلايا المناعية التي تدور باستمرار في مجرى الدم. تتعرف بعض الخلايا التائية على المستضدات الفيروسية الموجودة على سطح خلايانا ، والتي تحفز الخلية التائية على قتل الخلايا المصابة بالفيروس. جنبا إلى جنب مع الخلايا البائية ، التي تنتج الأجسام المضادة ، فهي الطريقة الأساسية التي يستجيب بها الجهاز المناعي بسرعة أكبر للعدوى المستقبلية بنفس العامل الممرض.
- النواقل: الطريقة التي يستخدمها لقاح الحمض النووي ، مثل لقاح Johnson & Johnson (يشار إليه أيضًا بلقاح الناقل الفيروسي) ، في توصيل الحمض النووي للخلايا البشرية. مثال على الناقل هو فيروس تم تصميمه ليكون غير ضار ولتوصيل ترميز الحمض النووي لبروتين السارس- CoV-2 إلى الخلايا البشرية (انظر Ad26).