ساخت اولین واکسن ایرانی مبتنی بر mRNA

زهرا خلجی _ روزنامه‌نگار

یک  تیم از متخصصان ایرانی موفق شده‌اند واکسن کووید-19 مبتنی بر پلتفرم جدید پیام رسان( RNA (mRNA را در مرحله تست حیوانی با موفقیت به نتیجه برساند. به گزارش نیچر، این تحقیق از سوی دکتر وحید خدامی انجام شده است. واکسن‌های مبتنی بر  mRNA برای مقابله با کووید-19 ابتدا توسط یک محقق ترک به نام اوگور شاهین در شرکت بیوتکنولوژی آلمانی با نام بیوان‌تک توسعه یافت که پس از تایید و دریافت مجوز با همکاری شرکت دارویی آمریکایی فایزر تولید و عرضه شد. پس از آن دیگر شرکت دارویی آمریکایی با نام مدرنا نیز این مدل واکسن را توسعه داد. 

مراحل طراحی واکسن کورناپسین 
محققان ایرانی به رهبری وحید خدامی، برای ساختن واکسن CORENAPCIN پیام رسان    RNAاصلاح شده با نوکلئوزید کدکننده فرم تثبیت شده از پروتئین اسپایک ویروس SARS-CoV-2 را طراحی و تولید کردند. برای افزایش کارایی پاسخ ایمنی و تثبیت پروتئین اسپایک ویروس از جهش 2 P در برابر عفونت ویروسی استفاده شد. توالی کد کننده واکسن کورناپسین بر اساس یک الگوی بهینه برای به حداکثر رساندن بیان پروتئین و به حداقل رساندن ایمنی درون سلولی طراحی شده است. علاوه بر این، برای تثبیت بیشتر رونوشت‌ های پیام رسان RNA و از بین بردن پاسخ ‌های ایمنی نامطلوب، همه یوریدین‌های باقی‌ مانده در طول مرحله سنتز mRNA جایگزین شدند. پس از ارزیابی یکپارچگی و خلوص RNA، mRNA اصلاح شده نوکلئوزیدی با مخلوط کردن mRNA های خالص شده با لیپیدهای خاص در یک دستگاه میکروسیال به نانوذرات لیپیدی تبدیل شد. 

مشاهده ایمنی زایی در موش‌ها
برای ارزیابی ایمنی زایی این واکسن، به خصوص ایمنی هومورال و سلولی به 2 گونه متفاوت از موش‌‌ها 2 دوز 0.05، 0.5 یا 3 میکروگرمی از واکسن کورناپسین به ‌صورت عضلانی و با فاصله 21 روز، تزریق شد. پاسخ ایمنی هومورال وابسته به دوزهای ذکر شده، در هر دو گونه از موش‌ها برانگیخته شد. موش‌‌هایی که بیش از 0.5 میکروگرم واکسن دریافت کردند به ماده موجود در واکسن پاسخ دادند و تیتر آنتی ‌بادی در آنها افزایش یافت. اگرچه تیتر آنتی بادی اتصال اختصاصی ضد S (پروتئین‌اسپایک‌ویروس) با گذشت زمان کاهش یافت، اما با گذشت 100 روز پس از تزریق در سطح معقولی باقی ماند. 
کار بعدی تیم تحقیقاتی، بررسی خنثی کننده بودن آنتی بادی‌های ساخته شده با کورناپسین بود. برای این منظور، نمونه‌ های سرمی به‌دست ‌آمده از موش‌ها 40 روز پس از تزریق با استفاده از تست خنثی ‌سازی مورد ارزیابی قرار گرفت. سرم موش‌هایی که 3 میکروگرم کورناپسین دریافت کردند، توانایی خنثی سازی قوی در برابر ویروس SARS-CoV-2 نشان داد. علاوه بر این، غلظت آنتی بادی خنثی شناسایی شده در همه موش‌ها به جز 2 موش از گونه C57BL/6 به 40 میکروگرم در میلی لیتر رسید. در موش‌هایی که 3 میکروگرم کورناپسین دریافت کردند، پتانسیل خنثی سازی سرم‌ها در برابر سویه‌های دلتا و بتا نیز آزمایش شد. با وجود کاهش تیتر آنتی بادی، هنوز فعالیت بالقوه خنثی سازی قابل توجهی در برابر این سویه های نگران کننده، وجود داشت.
به گفته تیم تحقیقاتی دکتر خدامی،‌ مدارک زیادی از  نقش سلول‌‌های یادآور T در ایمنی در برابر کووید-19 حمایت می ‌کند. در همین راستا، پاسخ کافی سلول‌های یادآور T برای هماهنگ کردن پاسخ‌های آنتی بادی قوی مورد نیاز است. بنابراین، آنها پاسخ ایمنی سلولی را در موش‌‌ها پس از واکسیناسیون با کورناپسین تجزیه و تحلیل کردند. مطابق با پاسخ‌های هومورال، ایمنی سلولی ناشی از رنگ آمیزی سیتوکین داخل سلولی نیز وابستگی به دوزهای واکسن را نشان داد. 

ایمنی زایی در پستانداران غیر انسانی
در مرحله بعد، تیم تحقیقاتی، ایمنی‌زایی واکسن را روی گونه ای از میمون ها با نام ماکاک ‌های رزوس از طریق همان آزمایش‌هایی که روی موش‌ ها انجام شد، بررسی کردند. در این کارآزمایی حیوانی 6 ماکاک رزوس 2 دوز 30 یا 50 میکروگرمی از واکسن کورناپسین را در فاصله 28 روز گرفتند. صرف نظر از دوز واکسن، تبدیل سرمی فاکتور IgG (شایع ترین نوع آنتی بادی که در خون و سایر مایعات بدن یافت می شود و از بدن دربرابر عفونت‌های ویروسی و باکتریایی محافظت می‌کند) اختصاصی ضد پروتئین اسپایک در روز 14 پس از تزریق اولیه مشاهده شد و در روز 14 پس از دوز تقویت کننده به اوج خود رسید. اگرچه آنتی بادی ضد S در طول زمان کاهش یافت، اما تا 91روز پس از تزریق اولیه به قوت خود باقی مانده بود.  همچنین تیتر نقطه پایانی آنتی بادی اتصال IgG اختصاصی ضد RBD در ماکاک های رزوس ارزیابی شد. همانند آنتی بادی ضد اسپایک، تیتر آنتی بادی IgG اختصاصی RBD به بالاترین سطح خود، 14 روز پس از دوز تقویت کننده رسید. این یعنی یک افزایش 50 تا 100 برابری. همچنین پتانسیل خنثی سازی آنتی بادی‌های استخراج شده علیه پروتئین S از سویه های اصلی و اومیکرون با استفاده از تست خنثی کننده ویروس بررسی شد. هر دو دوز 30 و 50 میکروگرمی از واکسن کورناپسین،‌ آنتی ‌بادی‌های خنثی‌کننده بسیار قوی را در مقابل این سویه ها القا کردند.

ایمنی پایدار با واکسن های mRNA
طی سال های گذشته با ورود بیماری کووید-19 به زندگی مردم سراسر دنیا، محققان چندین پلتفرم واکسن را برای جلوگیری از ویروس این بیماری با نام علمی SARS-CoV-2 توسعه دادند که در میان آنها فناوری mRNA به دلیل برخی ویژگی‌های منحصر به فرد، کارآمدترین پلتفرم بوده است. ویژگی‌هایی از جمله تولید سریع، مقیاس پذیری و انعطاف‌پذیری برای پاسخ سریع به شرایط همه گیری، باعث محبوبیت واکسن های mRNA شد. از زمان دریافت کد ژنتیکی یک آنتی ژن خاص تا طراحی و تولید واکسن ‌های مبتنی بر mRNA در یک پلتفرم آماده، تنها چند هفته طول می ‌کشد. این ویژگی برای یک واکسن که به شکل سنتی فرایند توسعه و تولیدش سال ها زمان می برد، به ویژه در شرایط بحرانی کووید-19 که در سال اول جان های زیادی را گرفت، بسیار مهم بود. واکسن ‌های mRNA علاوه بر مزایای منحصر به فرد در مراحل توسعه و تولید انبوه، نشان داده ‌اند که کارآمدتر و ایمن ‌تر از سایر واکسن‌های تولید شده اند. علاوه بر این، هم ایمنی هومورال و هم ایمنی سلولی با استفاده از واکسن ‌های mRNA به طور موثر ایجاد می ‌شوند و موثرترین واکسن‌ ها را علیه ویروس‌ها از جمله SARS-CoV-2 تولید می ‌کنند.
از آنجایی که واکسن های mRNA  جدید هستند، از ابتدای ارائه آنها، شایعاتی مبنی بر تغییرات ژنتیکی پس از تزریق منتشر شد که به دلیل نحوه عملکرد آنها، هیچ نگرانی در مورد ادغام کدهای mRNA در DNA ژنومی13 وجود ندارد. به طور کلی، فناوری mRNA که در واکسن های دو شرکت فایزر و مدرنا پیش از این به کار رفته است، تایید و آزمایش و در مقیاس جهانی اثبات شده است. این پلتفرم یک استراتژی کارآمد برای به دست آوردن بالاترین سطح ایمنی هومورال و سلولی در برابر یک عامل عفونی خاص، به موازات بالا بردن شاخص های ایمنی، معرفی می کند و یکی از بهترین بسترها برای توسعه واکسن برای سایر بیماری ها نیز به شمار می رود. 

مکث
معرفی دانشمند ایرانی

وحید خدامی، دانش‌ آموخته‌ دکترای زیست ‌شناسی مولکولی از دانشگاه Utah آمریکا و پژوهشگر پسادکتری در موسسه سرطان Huntsman و پژوهشگر پسادکتری دپارتمان بیولوژی سلولی دانشکده پزشکی هاروارد است.
 او پس از پایان تحصیلات خود به ایران بازگشته‌ و شرکتی را که در حوزه توسعه داروها و استراتژی های درمانی بر اساس پلتفرم mRNA فعالیت می کند، تاسیس کرده‌ است.