علوم القطيف مقالات علمية في شتى المجالات العلمية
Here’s what makes 4 promising COVID-19 vaccines unique — and potentially useful
(Tina Hesman Saey – بقلم: تينا هيسمان سايي)
ملخص المقالة:
بعد عام من جائحة كورونا، مُنِح 11 لقاحًا في جميع أنحاء العالم إذنًا لاستخدام الطوارئ أو الموافقة الكاملة، ويتم تطعيم الملايين كل يوم حيث تلقى 410 ملايين شخصًا حول العالم اللقاحات حتى 19 مارس. تلك اللقاحات الـ 11 لن تكون كافية لتلبية الحاجة العالمية على المدى القصير، فمن بين أكثر من 7 مليارات شخص على وجه الأرض، حوالي 1.2٪ فقط من سكان العالم محصنون الآن بشكل كامل ضد فيروس كورونا. ولا زالت الحاجة إلى العديد من اللقاحات، وقد تكون المساعدة قادمة في الطريق، فهناك 251 لقاحًا آخر في مرحلة ما من التطوير إضافة الى 60 بعيدة ولم يحن اختبارها على الأشخاص. وقد وضعت اللقاحات قيد الاستخدام بالفعل سقفًا عاليًا، اذ أثبتت لقاحات “الحمض النووي الريبي المرسال mRNA” من “موديرنا Moderna” و “فايزر Pfizer” فاعلية بنسبة 94 إلى 95 بالمائة في التجارب السريرية. ولكي تكون اللقاحات فعالة، يجب أن تصل إلى أجسام الناس. وعلى عكس لقاحات “فايزر” و”موديرنا” ، فإن اللقاحات التي لا يتعين تجميدها تتمتع بفرصة أفضل لاستخدامها في المناطق الريفية أو النائية والأماكن التي ليس لديها موارد لشراء المجمدات وصيانتها. أو يمكن أن تأتي ميزة من القدرة على التعامل مع المتغيرات الناشئة من فيروس كورونا التي قد تكون أكثر عدوى أو أكثر فتكًا أو كليهما.
وفي هذه المقالة نظرة فاحصة على بعض الطرق الجديدة، التي يتعامل بها صانعو اللقاحات مع تحديات للإجابة على تساؤلات من قبيل: كيف يعمل اللقاح؟، كيف يختلف؟، حالة التجربة السريرية، مكافحة المتغيرات، وأفكار حول التاخر لأربعة لقاحات من شركات كوفاكسإكس (COVAXX) وفاكسارت (Vaxart) وفالنيفا (Valneva) واينوفيو (INOVIO).
( المقالة )
تتراوح الأساليب الجديدة من لقاح في حبة دواء إلى اولئك الذين يمكن حفظهم في درجة حرارة الغرفة
الملايين من الناس، مثل “رينالدو دي سوزا سانتوس” من مجموعة باري العرقية في البرازيل (الذي يظهر وهو يحصل على لقاح سينوفاك ) ، يحصلون على لقاح كوفيد-19 ، ولكن هناك حاجة إلى المزيد من اللقاحات، وقد تساعد بعض اللقاحات القادمة في سد الفجوة. المصدر: إدمار باروس / AP PHOTO
بالكاد بعد عام من إعلان منظمة الصحة العالمية تفشي فيروس كورونا أنه جائحة، تم منح 11 لقاحًا في جميع أنحاء العالم إذنًا لاستخدام الطوارئ أو الموافقة الكاملة. ويتم تطعيم الملايين عبر حقن كل يوم: تلقى 410 ملايين شخص حول العالم اللقاحات حتى 19 مارس. وبقدر ما هو محير للعقل، فإنه لا يزال أقل بكثير من الحاجة.
إن تلك اللقاحات الـ 11 “لن تكون كافية لتلبية الحاجة العالمية على المدى القصير” ، كما تقول إستر كروفاه، المديرة التنفيذية لـ “فاستر كيورز FasterCures” ، وهي جزء من معهد “ميلكن Milken” للأبحاث في واشنطن العاصمة. فمن بين أكثر من 7 مليارات شخص على وجه الأرض، حوالي 1.2٪ فقط من سكان العالم محصنون الآن بشكل كامل ضد فيروس كورونا. وتضيف: “نحتاج إلى العديد من اللقاحات على خط النهاية بقدر ما يمكننا اجتياز الاجراءات العلمية”.
وقد تكون المساعدة في الطريق، فهناك 251 لقاحًا آخر من لقاح كوفيد-19 في مرحلة ما من التطوير إضافة الى 60 بعيدة بمسافة كافية ليتم اختبارها على الأشخاص، كما تقول كارلي جاسكا، كبيرة المشاركين في فاستر كيورز.
وبعض اللقاحات قريبة من خط النهاية. فعلى سبيل المثال، قد تطلب شركة “نوفافاكس اوف غيثرسبورج الطبية Novavax of Gaithersburg، Md.” ، قريبًا ترخيصًا للاستخدام في حالات الطوارئ في الولايات المتحدة ودول أخرى. ولكن اللقاحات في طور الإعداد يمكن أن تفشل في أي مرحلة. وقد تم بالفعل التخلي عن أربعة لقاحات مرشحة على الأقل، بما في ذلك اثنان من شركة الأدوية العملاقة “ميرك Merk” التي فشلت في توليد استجابات مناعية قوية مثل تلك الناتجة عن العدوى الطبيعية. وتساعد هذه الشركة الآن في إنتاج لقاح جرعة واحدة من “جونسون اند جونسون (Johnson & Johnson SN: 2/27/21)”.
ومن بين العقبات: وضعت اللقاحات قيد الاستخدام بالفعل سقفًا عاليًا. فعلى سبيل المثال، أثبتت لقاحات “الحمض النووي الريبي المرسال mRNA” من “موديرنا Moderna” و “فايزر Pfizer” فاعلية بنسبة 94 إلى 95 بالمائة في التجارب السريرية، وفي مواقف عالمية حقيقية وقد تحمي من العدوى والمرض بعد حقنة واحدة فقط (SN: 2/26/21). وقد يكون من الصعب العثور على أشخاص على استعداد للمشاركة في التجارب السريرية ذات المعيار الذهبي والتي قد يحصلون فيها على دواء وهمي بدلاً من اللقاح، خاصة في البلدان التي تتوفر فيها لقاحات أخرى مصرح بها.
ويقول “اونيما اوغبواغو Onyema Ogbuagu” ، عالم الفيروسات الذي يرأس التجارب السريرية لـ”كوفيد-19″ في كلية الطب بجامعة ييل: “يجب أن يكون لديك شيء مميز للغاية حول منتجك للبقاء على قيد الحياة في هذه البيئة”.
ويمكن أن يأتي هذا الهامش من الخدمات اللوجستية. ولكي تكون اللقاحات فعالة، يجب أن تصل إلى أجسام الناس. لذلك على عكس لقاحات “فايزر” و”موديرنا” ، فإن اللقاحات التي لا يتعين تجميدها تتمتع بفرصة أفضل لاستخدامها في المناطق الريفية أو النائية والأماكن التي ليس لديها موارد لشراء المجمدات وصيانتها، كما تقول “جاسكا Gasca”.
أو يمكن أن تأتي ميزة من القدرة على التعامل مع المتغيرات الناشئة من فيروس كورونا التي قد تكون أكثر عدوى أو أكثر فتكًا أو كليهما (SN: 2/5/21). وتقول كروفاه: “إن المتغيرات الناشئة تعمل على تغيير طبيعة نوع الفيروس الذي نكافحه الآن ضد الفيروس الذي كنا نحاربه في الخريف والصيف”. وقد تحتاج اللقاحات الجديدة إلى مكافحة المزيد من المتغيرات.
وفيما يلي نظرة فاحصة على بعض الطرق الجديدة التي يتعامل بها صانعو اللقاحات مع هذه التحديات:
كوفاكسإكس COVAXX
كيف يعمل: صممت كوفاكسإكس قطعًا صغيرة من البروتين، تسمى الببتيدات، من العديد من البروتينات من فيروس سارس-كورونا2، الفيروس التاجي الذي يسبب كوفيد-19. وتحاكي الببتيدات الهياكل المهمة داخل بروتينات الفيروس التاجي، بما في ذلك جزء من البروتين الشائك المستخدم لاقتحام الخلايا. وعند حقنها في الجسم، تحث الببتيدات المصنوعة في المختبر جهاز المناعة على بناء الأجسام المضادة وتجهيز الخلايا المناعية الأخرى لمهاجمة الفيروس التاجي إذا واجهه الشخص الملقح لاحقًا. (الشركة التي يقع مقرها في دالاس ليست مرتبطة ببرنامج كوفاكس التابع لمنظمة الصحة العالمية والذي يوزع اللقاحات على البلدان منخفضة الدخل).
كيف يختلف: في حين أن اللقاحات الأخرى، بما في ذلك “مرشح نوفافاكس Novavax’s candidate” ، تستخدم بروتين سبايك بالكامل، فقد استقر كوفاكسإكس على أجزاء من بروتينات الفيروس التاجي المهمة للوظيفة ومن المحتمل أن تثير رد فعل من الجهاز المناعي. وللعلم، فإن اللقاح مستقر في درجة حرارة الثلاجة.
حالة التجربة السريرية: أكملت الشركة اختبار المرحلة الأولى للسلامة والقدرة على تنشيط جهاز المناعة لدى 60 بالغًا. وأنتج جميع المتطوعين أجسامًا مضادة وخلايا مناعية معروفة باسم الخلايا التائية والخلايا البائية المدربة على التعرف على الفيروس التاجي في حالة المواجهات المستقبلية. وكان لدى المشاركين آثار جانبية طفيفة فقط، حيث أبلغ عدد قليل من الأشخاص عن أعراض مثل الحمى والتعب.
تقوم شركة كوفاكسإكس بإجراء اختبار المرحلة الثانية في تايوان لمعرفة المزيد عن الاستجابة المناعية والآثار الجانبية. وسيبدأ اختبار المرحلتين الثانية والثالثة قريبًا في البرازيل لتحديد فعالية اللقاح.
مكافحة المتغيرات: تعمل الشركة بالفعل على الجيل الثاني من اللقاح الذي يمكن أن يعمل ضد متغيرات متعددة، كما يقول الشريك المؤسس لكوفاكسإكس “مي هو Mei Hu”.
أفكار حول التأخر: “لم أعتقد أبدًا أن هذا كان فائزًا يأخذ كل شيء” ، كما يقول هو. ويضيف: “لا يزال الطلب لا يُصدق، وحتى عند تلبيته، ستستمر الاحتياجات غير الملباة” ، بما في ذلك اللقاحات التي يمكنها التعامل مع المتغيرات، واللقاحات التي تعمل جيدًا للأشخاص الذين يعانون من ضعف في الجهاز المناعي، ولقاحات الأطفال، واللقاحات التي يمكن أن تختلط مع تطابق مع الآخرين في حالة الحاجة إلى حقن معززة.
فاكسارت Vaxart
كيف يعمل: قامت الشركة التي تتخذ من سان فرانسيسكو مقراً لها بهندسة فيروسات نزلات البرد الشائعة التي تسمى “الفيروس الغدي adenovirus” [١] لتنقل التعليمات الخاصة بصنع بروتينين من فيروس كورونا في الخلايا البشرية. وهناك، يمكن تصنيع البروتينات لتهيئة الجهاز المناعي لدرء فيروس كورونا لاحقًا.
كيف يختلف: لقاح فاكسارت عبارة عن حبة: يمكن ابتلاعها بدلاً من حقنها. ويمكن تخزين الأقراص في درجة حرارة الغرفة ولا تحتاج إلى عاملين طبيين مدربين أو معدات لإدارتها. ويمكن أن يجعل ذلك القرص مثاليًا لإرسال جرعات منشطة عبر البريد أو استخدامها في أماكن يصعب الوصول إليها حيث يصعب الحفاظ على اللقاحات باردة. إضافة الى أن الأشخاص الذين يخافون من الإبر قد يحبون القرص كبديل.
وقد يؤدي تناول اللقاح عن طريق الفم أيضًا إلى إنتاج استجابة مناعية في الأغشية المخاطية التي تبطن الأنف والفم والحلق والجهاز الهضمي أكثر من اللقاحات المحقونة، كما يقول شون تاكر، مؤسس شركة فاكسارت وكبير المسؤولين العلميين.
تحتوي لقاحات أخرى مستخدمة بالفعل، بما في ذلك لقاحات “جونسون اند جونسون Johnson & Johnson” و “استرا زينيكا AstraZeneca” و “سبوتنيك في Sputnik V” و “كان سينو CanSino” ، أيضًا على فيروسات غدية معدلة، لكن تلك اللقاحات تحتوي على تعليمات لصنع بروتين واحد فقط من بروتينات فيروس كورونا، وهو بروتين سبايك الشهير. ويحتوي لقاح فاكسارت على تعليمات لصنع بروتين سبايك وأيضًا للنيوكليوكابسيد أو “البروتين ان N Proein” لتكرار وتجميع الفيروس التاجي. ويوفر هدفًا آخر للأجسام المضادة التي يمكنها إيقاف الفيروس.
حالة التجربة السريرية: يقول “تاكر”، نظرًا لأن اللقاح يعمل في الشعب الهوائية والجهاز الهضمي، فمن الصعب مقارنته مباشرة باللقاحات المحقونة. ولكن يبدو أن اللقاح ينتج أجسامًا مضادة ضد كل من البروتينات الشوكية وبروتينات “ن N”، كما يعمل على زيادة سرعة الخلايا التائية لمكافحة الفيروس، وفقًا للنتائج الأولية من تجربة صغيرة في المرحلة الأولى لاختبار السلامة والاستجابات المناعية. والنتائج الكاملة متوقعة قريبا.
وكانت الآثار الجانبية خفيفة بشكل عام. ويعاني بعض الذين تناولوا جرعة عالية من الإسهال والغثيان. ولا تظهر هذه الأعراض عادة مع اللقاحات المحقونة. ولم ينتج عن جرعة أقل من لقاح الأقراص هذه الأعراض.
وستبدأ الشركة قريبًا دراسة المرحلة الثانية-أ لتحديد الجرعة المثلى للقاح، ويقول “تاكر” إن الفريق يأمل في بدء دراسة الفعالية في وقت لاحق من هذا العام.
مكافحة المتغيرات: على الرغم من أن بروتين سبايك قد خضع للعديد من التغييرات، إلا أن بروتين “ن N” لم يتغير كثيرًا. والفرق بين هذه البروتينات في المتغير “بي 1.351 B.1.351” الذي تم وصفه لأول مرة في جنوب إفريقيا وبين فيروس سارس-كورونا 2 الأصلي هو مجرد حمض أميني واحد. ونأمل أن يعني ذلك أن الأجسام المضادة والخلايا التائية ضد البروتين “ن” يمكن أن تحيد المتغيرات مثلها مثل الفيروس الأصلي، كما يقول “تاكر”. وفي غضون ذلك، يقول: “نحن ننظر الى إصدارات جديدة من اللقاحات في المختبر، وسنقوم باختبارات ما قبل السريرية [في الحيوانات أو الخلايا] لمعرفة ما إذا كانت هناك مزايا لصنع لقاحات جديدة متطابقة”.
أفكار حول التخلف عن الركب: قد لا يختفي فيروس كورونا تمامًا أبدًا. وإذا كان يتصرف مثل فيروسات كورونا التي تسبب نزلات البرد، فقد يصاب الناس مرة أخرى كل سنتين إلى خمس سنوات. ويقول تاكر: “أعتقد أن لقاحنا يمكن أن يكون حلاً رائعًا من الجيل الثاني” ، وقد يكون لقاح الأقراص وسيلة سهلة لتقديم المعززات للأشخاص الذين حصلوا على لقاحات أخرى لكوفيد-19.
فالنيفا Valneva
كيف يعمل: لقاح فالنيفا هو نسخة معطلة أو “ميتة” من فيروس سارس-كورونا2 تم عزل الفيروس المستخدم في اللقاح من مريض في إيطاليا. وبعد ذلك، صمم علماء فالنيفا هذه المادة بحيث تفتقر إلى البروتين اللازم لتكاثر الفيروس. ويجب أن ينمو فيروس اللقاح في خلايا القردة، والتي تم تصميمها لإنتاج البروتين الفيروسي المفقود. ولا تنتج الخلايا البشرية عادةً هذا البروتين، لذلك لا يمكن لفيروس اللقاح التكاثر والتسبب في المرض، ولكن لا يزال بإمكانه تحفيز الاستجابات المناعية.
وعلى الرغم من استخدام اللقاحات المعطلة لعقود من الزمان، فإن لقاحنا ليس أقل حداثة من أي من اللقاحات الأخرى، كما يقول “توماس لينغيلباخ Thomas Lingelbach”، رئيس شركة “ساينت هيربلين Saint-Herblain” ومديرها التنفيذي في فرنسا.
كيف تختلف: هندستها مختلفة. عدة لقاحات كوفيد-19 معطلة، بما في ذلك تلك التي قدمتها الشركات الصينية “ساينوفارم Sinopharm” و “سينوفاك Sinovac” و “بهارات بيوتيك Bharat iotech” في الهند، تستخدم في جميع أنحاء العالم. ولكن هذه الفيروسات تُقتل عن طريق صبها في المواد الكيميائية بدلاً من هندسة الفيروس بالطريقة التي فعلتها شركة فالنيفا.
حالة التجربة السريرية: من المتوقع أن تظهر نتائج المرحلة الأولى / الثانية في ابريل.
مكافحة المتغيرات : نظرًا لأن اللقاح يحتوي على الفيروس بأكمله (ناقص بروتين واحد)، فإن المتغيرات التي تحتوي على تعديلات في بروتينها الضخم قد لا تمثل مشكلة كبيرة بالنسبة للقاحات “فالنيفا Valneva” مثل اللقاحات الأخرى. وهناك الكثير من أجزاء الفيروس الأخرى التي يتعرف عليها الجهاز المناعي. وتعمل الشركة أيضًا على إنشاء نسخ من اللقاح بناءً على السلالات المنتشرة بين الأشخاص.
أفكار حول التأخر: “لسنا مستاءين تمامًا لأن نكون أبطأ قليلاً” ، يقول لينغيلباخ .وقد تكون الشركة قادرة على البناء على نجاحات لقاحات أخرى والتعلم من إخفاقاتها. ومن خلال مقارنة الاستجابات المناعية للقاح مع اللقاحات التي تم إنشاؤها بالفعل، قد تكون الشركة قادرة على الحصول على تلميحات حول فعالية لقاحها في وقت مبكر من تطويره بدلاً من الاضطرار إلى انتظار المرحلة الثالثة من التجربة. وقد تسمح الهيئات التنظيمية في النهاية بإجراء مقارنات بين الفعالية – كما هو شائع مع لقاحات الإنفلونزا الجديدة – بدلاً من اختبار كل لقاح ضد دواء وهمي.
اينوفيو INOVIO
كيف يعمل: يتم إدخال تعليمات الحمض النووي لبناء بروتين سبايك لفيروس كورونا في الجلد بنبضة كهربائية في جزء من الثانية. من هناك ، تنتج الخلايا في الجسم بروتين سبايك وتوجه الدفاعات المناعية.
كيف يختلف: لا يوجد لقاح آخر لديه طريقة التوصيل هذه. حيث يتم إجراء النبضات الكهربائية التي تدفع الحمض النووي إلى داخل الخلايا بواسطة جهاز محمول باليد يشبه فرشاة الأسنان الكهربائية. ويقول بعض الناس أن الانزلاق أقل إيلامًا من عصا الإبرة.
وقد ينتج عن اللقاح آثار جانبية أقل من بعض الآثار الجانبية المستخدمة بالفعل. ويقول “جوزيف كيم”، الرئيس التنفيذي لشركة اينوفيو: “لم نشهد إرهاقًا وحمى وتأثيرات جهازية أخرى”. ويعتقد “كيم” أن ذلك قد يكون بسبب احتواء اللقاح على الحمض النووي والمحلول الملحي فقط، أو لأن أنواعًا مختلفة من الخلايا قد تمتص الحمض النووي المتأثر باللقاحات المحقونة. وقد أبلغ خمسة فقط من 40 شخصا، تم اختبارهم في دراسة المرحلة الأولى، عن أي آثار جانبية، وجميع تلك الآثار كانت خفيفة، كما أشار باحثون في 23 ديسمبر في مجلة “إي كلينيكال ميديسين EClinicalMedicine“.
وبالإضافة إلى ذلك، يمكن تخزين اللقاح لمدة عام في درجة حرارة الغرفة ولمدة خمس سنوات في الثلاجة.
حالة التجربة السريرية: تشير نتائج دراسة المرحلة الأولى إلى أن الأشخاص يصنعون أجسامًا مضادة لفيروس كورونا بمستويات أعلى، في المتوسط، من تلك التي أُعطيت لقاح “جونسون اند جونسون” و “سينوفاك”، والتي تستخدم فيروسات الغد لإيصال تعليمات الحمض النووي لبناء بروتين سبايك للإنسان، كما يقول كيم. من غير الواضح لماذا. وبينما كانت مستويات الأجسام المضادة أقل من تلك التي تنتجها لقاحات الحمض النووي الريبي المرسال، فإن لقاح الحمض النووي يقوم بعمل جيد في تنشيط الخلايا التائية لمحاربة فيروس كورونا.
وبدأت شركة انوفيو في اختبار المرحلة الثانية من لقاحها، مع توقع النتائج المبكرة قريبًا. وستبدأ تجربة المرحلة الثالثة بمجرد أن تمسح إدارة الغذاء والدواء الأمريكية بنسخة تجارية من جهاز توصيل الحمض النووي لاستخدامه في التجربة.
مكافحة المتغيرات : تختبر الشركة ما إذا كانت الأجسام المضادة المصنوعة ضد اللقاح لا تزال قادرة على محاربة المتغيرات. وبالإضافة إلى ذلك، تأمل انوفيو ومقرها في “بلايموث ميتنغ Plymouth Meeting” بولاية بنسلفانيا، في هندسة لقاح عالمي لكوفيد يمكنه محاربة الإصدارات المعروفة وغير المعروفة من فيروس سارس-كورونا-2.
أفكار حول التخلف عن الركب: يقول “كيم” إن الشركة ليست قلقة بشأن الوقوف في وجه اللقاحات الأخرى. ويضيف: “لدينا العديد من المزايا كلقاح، ونحن متحمسون للغاية للوصول إلى تجربة الفعالية الخاصة بنا. … نحن نعمل بشغف وحماس شديد للتأكد من أن “اينو-4800 INO-4800” هو أحد الترسانات التي سيتعين على الصحة العالمية مكافحة هذه العدوى بها في جميع أنحاء العالم.
*تمت الترجمة بتصرف
المصدر:
https://www.sciencenews.org/article/coronavirus-covid-vaccine-new-upcoming-pill-electricity
الهوامش:
[١] “أدينوفييداي Adenoviridae” هي فيروسات متوسطة الحجم (90-100 نانومتر)، غير مغلفة (بدون طبقة ثنائية الطبقة الخارجية للدهون) مع نوكليوكابسيد عشري الوجوه تحتوي على جينوم الحمض النووي مزدوج تقطعت به السبل. واشتق اسمها من عزلتها الأولية عن اللحمية البشرية في عام 1953. ولديها مجموعة واسعة من المضيفات الفقارية؛ تم العثور في البشر على اكثر من 50 نمطًا مصليًا مميزًا للفيروسات الغذائية تسبب مجموعة واسعة من الأمراض، من التهابات الجهاز التنفسي الخفيفة عند الأطفال الصغار (المعروفة باسم نزلات البرد) الى أمراض متعددة الأعضاء التي تهدد حياة الأشخاص الذين يعانون من ضعف في جهاز المناعة.