اللقاحات الجديدة
تستخدم لقاحات الحمض النووي mRNA لإعطاء الخلايا تعليمات حول كيفية إنتاج البروتين المطلوب. Libre de Droit / iStock عبر Getty Images

أنجح لقاحين لفيروس كورونا تم تطويرهما في الولايات المتحدة - لقاحا Pfizer و Moderna - كلاهما من لقاح mRNA. لقد فتحت فكرة استخدام المادة الوراثية لإنتاج استجابة مناعية عالماً من الأبحاث والاستخدامات الطبية المحتملة بعيدًا عن متناول اللقاحات التقليدية. ديبورا فولر عالمة ميكروبيولوجي في جامعة واشنطن الذي درس اللقاحات الجينية لأكثر من 20 عامًا. تحدثنا معها عن مستقبل لقاحات mRNA للبودكاست الأسبوعي للمحادثة. فيما يلي مقتطفات من تلك المحادثة التي تم تحريرها من أجل الطول والوضوح.

ما هي مدة تطوير اللقاحات الجينية؟

هذا النوع من اللقاح كان قيد العمل من أجل حول 30 سنوات. تعتمد لقاحات الحمض النووي على فكرة أن الحمض النووي يصنع الحمض النووي الريبي ومن ثم يصنع البروتينات. بالنسبة لأي بروتين معين ، بمجرد أن نعرف التسلسل الجيني أو الكود ، يمكننا تصميم جزيء الحمض النووي الريبي أو الحمض النووي الريبي (DNA) الذي يحفز خلايا الشخص على البدء في صنعه.

عندما فكرنا لأول مرة في فكرة وضع شفرة جينية في خلايا شخص ما ، كنا ندرس كل من DNA و RNA. لم تعمل لقاحات mRNA بشكل جيد في البداية. أنهم كانت غير مستقرة وتسببوا في استجابات مناعية قوية جدًا ليس بالضرورة مرغوبًا فيه. لفترة طويلة جدًا ، احتلت لقاحات الحمض النووي المقعد الأمامي ، وكذلك كانت أولى التجارب السريرية باستخدام لقاح DNA.

ولكن منذ حوالي سبع أو ثماني سنوات ، بدأت لقاحات الرنا المرسال تأخذ زمام المبادرة. قام الباحثون بحل الكثير من المشاكل - لا سيما عدم إستقرار - واكتشف تقنيات جديدة لتقديم مرنا في الخلايا وطرق تعديل تسلسل الترميز إلى تجعل اللقاحات أكثر أمانًا للاستخدام على البشر.


رسم الاشتراك الداخلي


بمجرد حل هذه المشكلات ، كانت التكنولوجيا على وشك أن تصبح أداة ثورية في الطب. كان هذا فقط عندما ضرب COVID-19.

ما الذي يجعل لقاحات الحمض النووي مختلفة عن اللقاحات التقليدية؟

تحفز معظم اللقاحات استجابات الأجسام المضادة. الأجسام المضادة هي آلية المناعة الأساسية التي تمنع العدوى. عندما بدأنا في دراسة لقاحات الحمض النووي ، اكتشفنا أنه نظرًا لأنه يتم التعبير عن هذه اللقاحات داخل خلايانا ، فقد تم أيضًا فعالة جدا في إحداث استجابة الخلايا التائية. دفع هذا الاكتشاف حقًا إلى مزيد من التفكير حول كيفية استخدام الباحثين لقاحات الحمض النووي ليس فقط للأمراض المعدية ، ولكن أيضًا للعلاج المناعي لعلاج السرطانات والأمراض المعدية المزمنة - مثل فيروس نقص المناعة البشرية والتهاب الكبد B والهربس - بالإضافة إلى اضطرابات المناعة الذاتية وحتى للعلاج الجيني .

كيف يمكن للقاح أن يعالج السرطانات أو الأمراض المعدية المزمنة؟

تعتبر استجابات الخلايا التائية مهمة جدًا في تحديد الخلايا المصابة بالأمراض المزمنة والخلايا السرطانية الشاذة. كما أنها تلعب دورًا كبيرًا في التخلص من هذه الخلايا من الجسم.

عندما تصبح الخلية سرطانية ، فإنها يبدأ في إنتاج المستضدات الجديدة. في الحالات العادية ، يكتشف الجهاز المناعي هذه المستضدات الجديدة ، ويدرك أن هناك شيئًا ما خطأ في الخلية ويقضي عليها. سبب إصابة بعض الأشخاص بالأورام هو أن جهاز المناعة لديهم غير قادر تمامًا على القضاء على الخلايا السرطانية ، وبالتالي تنتشر الخلايا.

مع لقاح mRNA أو DNA ، الهدف هو جعل جسمك أكثر قدرة على التعرف على المستضدات الجديدة المحددة جدًا التي أنتجتها الخلية السرطانية. إذا تمكن جهاز المناعة لديك من التعرف على هؤلاء ورؤيتهم بشكل أفضل ، فسوف يفعل ذلك مهاجمة الخلايا السرطانية والقضاء عليها من الجسم.

يمكن تطبيق هذه الاستراتيجية نفسها على القضاء على الالتهابات المزمنة مثل فيروس نقص المناعة البشرية والتهاب الكبد الوبائي ب والهربس. تصيب هذه الفيروسات جسم الإنسان وتبقى في الجسم إلى الأبد ما لم يقضي عليها جهاز المناعة. على غرار الطريقة التي يمكن للقاحات الحمض النووي أن تدرب بها جهاز المناعة للقضاء على الخلايا السرطانية ، يمكن استخدامها لتدريب الخلايا المناعية على التعرف على الخلايا المصابة المزمنة والقضاء عليها.

ما هي حالة هذه اللقاحات؟

حدثت بعض التجارب السريرية الأولى للقاحات الحمض النووي في التسعينيات و كانت من أجل السرطان، وخاصة بالنسبة لـ سرطان الجلد.

اليوم ، هناك ملف عدد من التجارب السريرية mRNA الجارية لعلاج الورم الميلانيني وسرطان البروستاتا وسرطان المبيض وسرطان الثدي وسرطان الدم والورم الأرومي الدبقي وغيرها ، وكانت هناك بعض النتائج الواعدة. أعلنت موديرنا مؤخرًا عن نتائج واعدة في المرحلة الأولى من تجربتها باستخدام mRNA علاج الأورام الصلبة والأورام اللمفاوية

هناك أيضًا الكثير من التجارب الجارية التي تبحث في لقاحات الحمض النووي للسرطان ، لأن لقاحات الحمض النووي كذلك فعالة بشكل خاص في إحداث استجابات الخلايا التائية. أظهرت شركة تدعى Inovio مؤخرًا تأثيرًا كبيرًا على سرطان عنق الرحم الناجم عن فيروس الورم الحليمي البشري لدى النساء باستخدام لقاح DNA.

هل يمكن لقاحات الحمض النووي علاج اضطرابات المناعة الذاتية؟

تحدث اضطرابات المناعة الذاتية عندما تهاجم الخلايا المناعية للشخص في الواقع جزءًا من جسمه. مثال على ذلك هو التصلب المتعدد. إذا كنت تعاني من التصلب المتعدد ، فأنت تهاجم الخلايا المناعية الخاصة الميالين، وهو بروتين يغلف الخلايا العصبية في عضلاتك.

تتمثل طريقة القضاء على اضطراب المناعة الذاتية في تعديل الخلايا المناعية لمنعها من مهاجمة البروتينات الخاصة بك. على عكس اللقاحات ، التي تهدف إلى تحفيز الجهاز المناعي للتعرف بشكل أفضل على شيء ما ، يسعى علاج أمراض المناعة الذاتية إلى تثبيط جهاز المناعة بحيث يتوقف عن مهاجمة شيء لا يجب عليه القيام به. في الآونة الأخيرة ، ابتكر الباحثون لقاح mRNA يشفر بروتين المايلين بتعليمات جينية معدلة قليلاً لمنعه من تحفيز الاستجابات المناعية. بدلاً من تنشيط الخلايا التائية الطبيعية التي تزيد من الاستجابات المناعية ، تسبب اللقاح في إصابة الجسم إنتاج الخلايا التنظيمية التائية التي قمعت على وجه التحديد فقط الخلايا التائية التي كانت تهاجم المايلين.اللقاحات الجديدة 2

تحدث العديد من الأمراض عندما يكون لدى الأشخاص طفرات أو يفتقدون جينات معينة ، ويمكن أن تكون لقاحات الحمض النووي بمثابة بدائل مؤقتة للجينات المفقودة. ttsz / iStock عبر Getty Images

أي تطبيقات أخرى لتقنية اللقاح الجديدة؟

التطبيق الأخير هو في الواقع أحد الأشياء الأولى التي فكر بها الباحثون حول استخدام لقاحات DNA و mRNA من أجل: العلاج الجيني. يولد بعض الناس في عداد المفقودين جينات معينة. الهدف من العلاج الجيني هو تزويد الخلايا بالتعليمات المفقودة التي تحتاجها لإنتاج بروتين مهم.

وخير مثال على ذلك هو التليف الكيسي ، وهو مرض وراثي تسببه طفرات في جين واحد. باستخدام لقاح الحمض النووي أو الرنا المرسال ، يدرس الباحثون جدوى استبدال الجين المفقود بشكل أساسي والسماح لجسم شخص ما إنتاج البروتين المفقود بشكل عابر. بمجرد وجود البروتين ، يمكن أن تختفي الأعراض مؤقتًا على الأقل. لن يستمر الرنا المرسال لفترة طويلة في جسم الإنسان ، ولن يندمج في جينومات الناس أو يغير الجينوم بأي شكل من الأشكال. لذلك ستكون هناك حاجة لجرعات إضافية مع زوال التأثير.

أظهرت الأبحاث أن هذا المفهوم ممكن ، لكنه لا يزال بحاجة إلى بعض العمل.المحادثة

نبذة عن الكاتب

ديبورا فولر، أستاذ علم الأحياء الدقيقة ، كلية الطب ، جامعة واشنطن

يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.

كتب ذات صلة:

الجسم يحافظ على النتيجة: العقل والجسم في شفاء الصدمة

بقلم بيسيل فان دير كولك

يستكشف هذا الكتاب الروابط بين الصدمة والصحة البدنية والعقلية ، ويقدم رؤى واستراتيجيات للشفاء والتعافي.

انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب

التنفس: العلم الجديد لفن ضائع

بواسطة جيمس نيستور

يستكشف هذا الكتاب علم وممارسة التنفس ، ويقدم رؤى وتقنيات لتحسين الصحة البدنية والعقلية.

انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب

مفارقة النبات: الأخطار الخفية في الأطعمة "الصحية" التي تسبب المرض وزيادة الوزن

بواسطة ستيفن ر

يستكشف هذا الكتاب الروابط بين النظام الغذائي والصحة والمرض ، ويقدم رؤى واستراتيجيات لتحسين الصحة والعافية بشكل عام.

انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب

قانون المناعة: النموذج الجديد للصحة الحقيقية ومكافحة الشيخوخة الجذرية

بواسطة جويل جرين

يقدم هذا الكتاب منظورًا جديدًا للصحة والمناعة ، بالاعتماد على مبادئ علم التخلق ويقدم رؤى واستراتيجيات لتحسين الصحة والشيخوخة.

انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب

الدليل الكامل للصيام: اشفي جسدك بالصيام المتقطع ، والصيام المتناوب ، والممتد

بقلم الدكتور جيسون فونج وجيمي مور

يستكشف هذا الكتاب علم وممارسة الصيام ويقدم رؤى واستراتيجيات لتحسين الصحة والعافية بشكل عام.

انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب