ابداع واکسن نانوذره کرونا که فقط به یک بار تزریق نیاز دارد

براساس یک مطالعه جدید منتشر شده در مجله ACS Central Science، گروهی از محققان در حال تولید نوع جدیدی از واکسن کووید-۱۹ هستند که حاوی نانوذرات به همراه پروتئین‌های مشابهی که در سنبله‌های سطح ویروس کرونا مشاهده می‌کنیم، است.

در حالی که این واکسن جدید هنوز در مرحله اولیه و پیش‌بالینی قرار دارد، می‌تواند یک گزینه ارزان قیمت باشد و فقط با یک دوز کار کند، بدین معنی که برخلاف دیگر واکسن‌های موجود کنونی، به جای دو تزریق با فاصله، تنها به یک بار تزریق نیاز دارد.

سنبله‌های سطح ویروس کرونا دلیل این توانایی این ویروس در اتصال و آلوده کردن سلول‌های انسان هستند که باعث ایجاد مجرای ورود ژنوم‌های ویروسی و تولید مثل بیشتر ویروس می‌شود.

دانشمندان استنفورد می‌گویند ممکن است از سنبله‌های ویروس کرونا به عنوان آنتی‌ژن استفاده شود که وجود آنها در بدن، آنها را قادر می‌سازد تا پاسخ ایمنی بدن را تحریک کنند.

پیتر اس. کیم، بیوشیمیدان دانشگاه استنفورد می‌گوید: هدف ما ساخت واکسن تک تزریق است که برای ذخیره سازی و حمل و نقل به نگهداری در زنجیره سرما نیاز ندارد. اگر ما در انجام این کار موفق شویم، یک واکسن ارزان تولید خواهد شد و جمعیت هدف ما برای تزریق این واکسن نیز کشورهای کم درآمد و متوسط هستند.

واکسن‌های نانوذره منحصر به فرد هستند و تعادل بین اثربخشی واکسن‌های مبتنی بر ویروس را با تولید ساده‌تر و ایمنی واکسن‌های آنتی‌ژن فراهم می‌کنند. واکسن‌هایی که قادر به انتقال آنتی‌ژن‌ها با ویروس‌ها هستند، معمولاً موثرتر از آنهایی هستند که فقط قطعات جدا شده از ویروس را در خود دارند. اما مورد اول ممکن است زمان بیشتری برای تولید نیاز داشته باشد و اغلب باعث عوارض جانبی می‌شود و نیاز به یخچال مناسب دارد.

زمان تولید واکسن‌های نوکلئیک اسیدی مانند واکسن‌های mRNA ساخت شرکت‌های "فایزر" و "مدرنا" که مجوز استفاده اضطراری را از FDA دریافت کرده‌اند، نسبت به زمان تولید واکسن‌های نانوذره کمتر است، اما نقطه ضعف آنها هزینه بالای ساخت آنها و نیاز به تزریق دو یا چندگانه آنها است.

آزمایش‌های اولیه واکسن نانوذره روی موش‌ها نشان می‌دهد که واکسن استنفورد می‌تواند با تنها یک دوز به ایمنی در برابر کووید-۱۹ برسد. محققان در حال طراحی این واکسن برای دسترسی آسان، با حمل و نقل و ذخیره سازی به صورت منجمد و به شکل پودر هستند. در مقایسه، واکسن‌های ساخته شده در ایالات متحده برای نگهداری به دمای سرد در حدود ۸ تا منفی ۷۰ درجه سانتیگراد احتیاج دارند.

"ابیگل پاول" یکی از محققان این مطالعه می‌گوید: این واکسن در مراحل اولیه است و هنوز کارهای زیادی برای انجام وجود دارد، اما ما فکر می‌کنیم که این یک نقطه عطف برای تولید یک واکسن تک دوز است که به استفاده از ویروس برای تولید آنتی‌بادی‌های محافظ متکی نیست.

این واکسن اکنون در حال توسعه است، با این امید که بتواند به آزمایشات بالینی انسانی نزدیک شود.

پروتئین سنبله ویروس "SARS-CoV-۲" بسیار بزرگ است، به همین دلیل دانشمندان به طور معمول برای ساده‌سازی فرآیندها و کاربردها مدل‌های مختصری را از آن می‌سازند. "کیم" و گروهش با بررسی دقیق سنبله‌ها تصمیم گرفتند بخشی از قسمت پایین سنبله‌ها را بردارند.

این تیم برای تکمیل واکسن خود، سنبله کوتاه ویروس کرونا را به همراه نانوذرات "فریتین" -پروتئین آهن- که قبلاً روی انسان آزمایش شده بود، جفت کرد. "پاول" قبل از بحران ویروس کرونا روی این نانوذرات برای ساخت واکسنی برای بیماری ابولا کار کرده بود.

محققان در آزمایش روی موش‌ها سطح آنتی‌بادی‌ها یا پادتن‌های خنثی کننده را کنترل کردند تا اثر بالقوه هر واکسن را دریابند. آنتی‌بادی‌ها پروتئین‌های خونی هستند که بدن در پاسخ به آنتی‌ژن‌ها تولید می‌کند. آنتی‌بادی‌های خنثی کننده زیر مجموعه آنتی‌بادی‌هایی هستند که می‌توانند برای جلوگیری از آلوده شدن موفقیت آمیز سلول میزبان توسط ویروس کار کنند.

در این آزمایش مشخص شد که هر دو کاندید واکسن نانوذره میزان آنتی‌بادی خنثی کننده را به میزان حداقل دو برابر میزان دیده شده در افرادی که مبتلا به بیماری کووید-۱۹ بوده‌اند، افزایش دادند، آن هم تنها با یک دوز تزریق.

با تزریق دوز دوم، موش‌هایی که در معرض واکسن نانوذره قرار گرفته بودند، بالاترین سطح مشاهده شده از آنتی‌بادی‌های مهم خنثی کننده را تجربه کردند.

در بررسی این پروژه "پاول" گفت که زمان انجام این آزمایش از آغاز تا حصول نتایج اولیه تقریباً چهار هفته بوده است. وی توضیح داد: همه وقت و انرژی زیادی برای این مسئله علمی گذاشته‌اند. این یک سناریوی بسیار منحصر به فرد است. من واقعاً انتظار ندارم که در زندگی حرفه‌ای خود دوباره با چنین چیزی روبرو شوم.

"کیم" گفت: آنچه در یک سال گذشته از نظر علمی اتفاق افتاده بسیار خارق العاده است که می‌تواند واکسن‌های مختلفی که به نظر می‌رسد در برابر ویروس موثر هستند، تولید کند. چرا که ساخت یک واکسن به طور معمول یک دهه طول می‌کشد و این بی‌سابقه است.

اگر کارایی واکسن نانوذره به اثبات برسد، محققان آماده‌اند یک واکسن کروناویروس جهانی‌تر تولید کنند، واکسنی که قادر به ایمن‌سازی افراد در برابر ویروس‌های خانواده کروناویروس‌ها از جمله "SARS-CoV-۱"، "MERS"، "SARS-CoV-۲" و همچنین اعضای جدید احتمالی این خانواده باشد.

"کیم" افزود: واکسن‌ها یکی از عمیق‌ترین دستاوردهای تحقیقات زیست پزشکی هستند. آنها یک روش فوق‌العاده مقرون به صرفه برای محافظت از مردم در برابر بیماری‌ها و نجات جان انسان‌ها هستند.

منبع: ایسنا

24