گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
در ادامه با ما همراه باشید تا عملکرد واکسن کرونا مدرنا و فایزر که دو داروی آمریکایی مجزا برای مقابله با بیماری مرگبار کووید 19 هستند را بررسی کنیم.
واکسن کرونا مدرنا (Moderna) دومین دارویی بود که پس از واکسن کووید 19 کمپانی آمریکایی فایزر (Pfizer)، نهایی‌ترین آزمایش‌ها برای بررسی کارایی خود را با موفقیت پشت سر گذاشت. در حال حاضر هم با نزدیک شدن به سردترین ماه‌های سال، آمار مبتلایان به این بیماری مرگبار دستگاه تنفسی روز به روز بیشتر می‌شود و اگر قرار باشد که این پاندمی به شکلی پایان بیابد، استفاده از واکسن، موثرترین و شاید تنها راه برای این منظور است. در بررسی نحوه عملکرد این واکسن‌ها با ما همراه باشید.
متاسفانه سیاست‌گذاران و متخصصان بهداشتی در حالی که مشکلات اقتصادی، ناهماهنگی‌های سیاسی و خستگی ناشی از دست و پنجه نرم کردن با پاندمی کووید 19 در ده ماه گذشته، روز به روز کنترل اوضاع را سخت‌تر می‌کند، همچنان مشغول تلاش برای پایین آوردن آمار مبتلایان هستند.
با این وجود در روزهای گذشته دیدیم که دو شرکت آمریکایی فایزر و مدرنا گزارش عملکرد واکسن‌های خود را منتشر کردند و اطلاعات اولیه فاز سوم تست دارو که در آن چند ده هزار نفر شرکت کرده بودند را در اختیار عموم قرار دادند. این دو نوع واکسن با استفاده از فناوری آر ان ای‌های پیام‌رسان (mRNA) کار می‌کنند و اطلاعات منتشر شده در مورد آن‌ها باعث امیدواری مردم جهان برای رسیدن به پایان همه‌گیری کرونا شده است.
کارایی واکسن کرونا مدرنا و فایزر
البته نتایج اولیه مورد نظر هنوز به صورت رسمی منتشر نشده‌اند، اما این‌طور که به نظر می‌رسد، واکسن کرونا مدرنا و داروی ساخت فایزر کارایی 95 درصدی در جلوگیری از ابتلای افراد به کووید 19 دارند. جالب است بدانید که کسی انتظار وجود چنین کارایی را در این واکسن‌ها نداشت و به علاوه، مدت زمانی که طول کشید تا این شرکت‌های داروسازی واکسنی برای یک بیماری ناشناخته بسازند هم در نوع خود رکورد شکن بود.
شرکت مدرنا گزارش کرده که در فاز سوم و نهایی آزمایش داروی خود که با نام “mRNA-1273” شناخته می‌شود، از میان 30 هزار بزرگ‌سال آمریکایی که در آزمایش شرکت کرده بودند، تنها 95 نفر با وجود واکسینه شدن، به بیماری کووید 19 مبتلا شده بودند. نکته مهم این بوده که از میان این 95 نفر، تنها 5 نفر با واکسن واقعی تحت درمان قرار گرفته بودند و 90 نفر مابقی، جزو گروه دارونما بوده و واکسن واقعی به آن‌ها تزریق نشده بود.
چنین نتایجی به ما نشان می‌دهد که واکسن کرونا مدرنا کارایی تقریبی 95 درصدی دارد و به علاوه، هیچ کدام از 5 نفری که با وجود دریافت واکسن، به کووید 19 مبتلا شده بودند، نشانه‌های شدیدی از بیماری را در خود بروز ندادند و در گروه دارونما هم 11 نفر علائم خطرناکی از بیماری داشتند.
کمپانی فایزر هم که با همکاری یک داروسازی آلمانی به اسم بیونتک (BioNTech) واکسن خود را ساخته بود، در گزارش اولیه خود اعلام کرد که کارایی این دارو که “BNT162b2” نام دارد، 90 درصد است. فایزر و بیونتک حدودا 44 هزار نفر را در این مرحله از آزمایش خود شرکت داده بودند که 30 درصد از آن‌ها شهروندان آمریکایی بودند. در گزارش‌های بعدی که از سوی این شرکت‌های داروسازی منتشر شد، نتایج نهایی از کارایی 95 درصدی واکسن مورد نظر خبر می‌دادند.
عملکرد واکسن‌های آر ان ای پیام‌رسان
به صورت کلی واکسن‌ها سیستم دفاعی را طوری آماده می‌کنند که به محض ورود ذرات ویروسی به بدن، با آن‌ها مقابله کند. معمولا در این داروها از ذرات ویروسی ضعیف شده و یا پروتئین‌هایی از ویروس که پاک‌سازی شده‌اند، استفاده می‌شود، اما واکسن‌هایی که با فناوری آر ان ای پیام‌رسان کار می‌کنند، عملکردی متفاوت دارند. در این داروهای شگفت‌انگیز، به جای تزریق پروتئین ویروسی، مواد ژنتیکی که حاوی کد نویسی پروتئین ویروس هستند را به بدن وارد می‌کنند.
به محض تزریق واکسن کرونا مدرنا یا فایزر که با فناوری mRNA کار می‌کنند، بافت عضلانی بدن کدهای ژنتیکی مورد نظر را پردازش کرده و مستقیما پروتئین‌های ویروسی را تولید می‌کند. ذرات ویروسی بیماری کووید 19 هم به صورت طبیعی چنین کاری را انجام می‌دهند، اما واکسن‌هایی که از این فناوری بهره می‌برند، بدون تولید واکنش‌های منفی در بدن، به سیستم دفاعی نشان می‌دهند که ویروس مورد نظر دقیقا چگونه عمل می‌کند و به همین دلیل، یک واکسن آر ان ای پیام‌رسان بدون بیمار کردن شخص، دست بیماری کووید 19 را رو کرده و کارایی آن را به بدن نشان می‌دهد.
بنابراین، تزریق واکسن مورد نظر باعث می‌شود تا سیستم دفاعی پادتن‌های بسیار قدرتمندی را برای مقابله با بیماری تولید کرده و به محض ورود ویروس به بدن، آن را شکست دهد.
با این تفاسیر وقتی صحبت از مواد ژنتیکی به میان می‌آید، موضوع انتقال اطلاعات مورد نظر از یک نسل به نسل دیگر ذهن را مشغول می‌کند؛ متخصصان در این رابطه میگویند که کدهای ژنتیکی وارد شده به بدن از این روش به نسل‌های بعدی منتقل نمی‌شوند.
سرعت بالای ساخت واکسن کرونا مدرنا و فایزر
پس از وارد شدن مواد mRNA به بدن، مولکول‌های موجود سلول‌های عضلانی را به سمت ساخت پروتئین سوق می‌دهند؛ این عمل بین 24 تا 48 ساعت پس از تزریق به اوج خود می‌رسد و تا چندین روز هم ادامه می‌یابد.
با این تفاسیر نکته مهم در مورد تفاوت واکسن‌های قدیمی با داروهای مدرنی که با فناوری آر ان ای‌های پیام‌رسان کار می‌کنند، به سرعت عمل ساخت واکسن مربوط می‌شود. در مورد واکسن‌های قدیمی، با وجود اطلاعات زیادی که در مورد فرآیندهای دخیل در دسترس ما قرار دارد، می‌توان گفت که این فرآیندها بسیار زمان‌بر بوده و به صورت کلی، تولید دارویی که بر اساس روش‌های قدیمی کار می‌کند، برای مقابله با همه‌گیری کرونا به اندازه کافی سریع نیست.
به عنوان مثال در فرایند ساخت واکسن آنفولانزا، تنها شناسایی رشته خاصی از ویروس که واکسن باید برای مقابله با آن ساخته شود، شش ماه زمان خواهد برد. در ادامه سه هفته زمان لازم است تا ویروس خفیف‌تری برای استفاده در واکسن، پرورش داده شود. این ویروس هیبریدی باید داخل تخم مرغ‌های خام رشد کرده و برای چندین روز، از این تخم مرغ‌ها در محلی مشخص نگهداری شود.
سپس مایع حاوی ویروس از داخل تخم مرغ‌ها بیرون کشیده می‌شود و بعد از کشتن ذرات ویروسی، مواد نهایی برای استفاده در واکسن پاک‌سازی می‌شوند. در این روش دانشمندان نوعی از ویروس را که ضعیف‌تر شده و قادر به بیمار کردن افراد نیست، تولید می‌کنند، اما در تکنولوژی mRNA که در واکسن کرونا مدرنا به کار رفته، اجرا کردن برخی از مراحل قدیمی توسعه واکسن لازم نیست.
کمک گرفتن از دانش ژنتیک
در واقع فرآیند تولید واکسن‌های آر ان ای پیام‌رسان سریع‌تر است، چرا که به جای تولید پروتئینی که به محض ورود به بدن، سیستم ایمنی را آماده می‌کند، واکسن‌های مورد نظر از طریق اطلاعات ژنتیکی به بافت‌ها میگویند که چگونه خودش این پروتئین‌ها را تولید کند.
از طرف دیگر، مولکول‌های mRNA بسیار ساده‌تر از پروتئین‌ها هستند و به جای روش‌های بیولوژیکی که برای ساخت واکسن‌های قدیمی به کار گرفته می‌شوند، تولید این واکسن‌های مدرن تنها به فرآیندهای شیمیایی وابسته است. به همین دلیل تغییر طراحی، افزایش مقیاس تولید و همچنین تولید انبوه این نوع واکسن‌ها بسیار ساده‌تر از داروهایی بوده که مانند واکسن آنفولانزا، به روش‌های سنتی تولید می‌شوند.
جالب است بدانید که تنها چند روز پس از مشخص شدن کد ژنتیکی ویروس کرونا جدید، اطلاعات ژنتیکی مورد نیاز برای ساخت واکسن آر ان ای پیام‌رسان در دست دانشمندان بود و به همین دلیل، تولید داروهای مدرنا و فایزر تا این حد سریع پیشرفت کرد. نکته جالب‌تر هم این بوده که ساخت واکسن mRNA به ما کمک می‌کند تا در آینده و در صورت بروز پاندمی های دیگر، با سرعتی بسیار بیشتر چنین داروهایی را تولید کنیم.
نقاط ضعف واکسن‌های آر ان ای پیام‌رسان
فناوری به کار رفته در ساخت واکسن کرونا مدرنا آن‌قدرها هم جدید نیست و مدت‌ها پیش دانشمندان نشان داده بودند که تزریق مواد آر ان ای پیام‌رسان به حیوانات می‌تواند باعث شود تا بدن آن‌ها پروتئین‌های مشخصی را تولید کند. با این وجود پیشرفت در این حوزه بسیار کند بوده و از طرف دیگر، چالش‌های قابل توجهی سر راه به کار گیری فناوری مورد نظر به منظور ساخت واکسن قرار دارند.
به عنوان مثال mRNA بسیار ناپایدار بوده و به راحتی به ذرات کوچک‌تر تجزیه می‌شود. از طرف دیگر سیستم دفاعی بدن هم می‌تواند به راحتی این مولکول‌ها را نابود کند به همین دلیل رساندن مواد مورد نظر به یک محل دلخواه در بدن موجودات بسیار کار دشواری خواهد بود.
با این حال در سال 2005 بود که دانشمندان روش پایدار کردن و تبدیل مواد mRNA به ذرات کوچکی که به شکل واکسن قابل استفاده باشند، پی بردند. واکسن کرونا مدرنا و فایزر هم اولین واکسن‌هایی خواهند بود که با بهره‌گیری از این تکنولوژی، تاییده سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) را کسب می‌کنند.
پس از یک دهه کار روی این فناوری، هم‌اکنون به مرحله‌ای جدید از دانش ساخت واکسن‌ها رسیده‌ایم. پزشکان هم در آینده نزدیک به دقت کارایی داروهای مورد نظر را بررسی خواهند کرد و به دنبال نشانه‌هایی از عوارض جانبی در بیماران تحت درمان با این واکسن‌ها خواهند بود.
نگهداری واکسن کرونا مدرنا و فایزر در دمای پایین
مهم‌ترین چالشی که سر راه تولید یک واکسن آر ان ای پیام‌رسان وجود دارد، ناپایداری ذرات مورد نظر بوده و می‌توان گفت که این ذرات در دمایی بالاتر از صفر درجه سانتی‌گراد، به سرعت تجزیه می‌شوند. البته در طول سال‌ها دانشمندان پیشرفت‌های چشم‌گیری در بهبود مواد به کار رفته در ساخت این واکسن‌ها داشته‌اند، اما همچنان دمای فوق‌العاده پایینی برای نگهداری و جابه‌جایی داروهای مورد نظر نیاز است.
به عنوان مثال واکسن کووید 19 فایزر برای حفظ کارایی باید در دمای 70- درجه سانتی‌گراد نگهداری شود و حدودا می‌توان آن را تا پنج روز، در دمای یخچال‌های معمولی نگهداری کرد. از طرف دیگر، ادعا شده که واکسن کرونا مدرنا در دمای بین 2 تا 8 درجه سانتی‌گراد تا سی روز دوام خواهد داشت و برای نگهداری بلند مدت هم می‌توان داروی مورد نظر را در فریزرهای خانگی تا شش ماه نگهداری کرد.
با این وجود باید گفت که دوز مورد نیاز برای ایجاد مصونیت در افراد به کمک واکسن مدرنا بیشتر بوده، اما داروی فایزر با مقدار کمتری از مواد mRNA، همان تاثیرات را در بدن افراد به وجود می‌آورد. شرکت فایزر هم‌اکنون مشغول ساخت وسایل حمل و نقلی بوده که محدودیت‌های دمایی اشاره شده را با استفاده از محفظه‌های یخ خشک برطرف می‌کنند.