یک داستان واقعی؛ چگونه واکسن دانشگاه آکسفورد چنین سریع ساخته شد؟

یک داستان واقعی؛ چگونه واکسن دانشگاه آکسفورد چنین سریع ساخته شد؟

• جیمز گالاگر
• گزارشگر دانش و سلامت

۳ ساعت پیش

منبع تصویر، JOHN CAIRNS/UNIVERSITY OF OXFORD

با اینکه ده سال کار در ده ماه انجام شده اما در طراحی، آزمایش و تولید واکسن کرونای دانشگاه آکسفورد از هیچ چیز فروگذار نشده است. این دو جمله شاید نقیض هم به نظر برسند اما نتایج اولیه حاکی از کارایی قابل توجه این واکسن بوده است. با این حال بعضی هنوز به بی‌خطر بودن این واکسن به دیده تردید نگاه می‌کنند. این داستان واقعی ساخت این واکسن است؛ داستان بخت خوش و برجستگی علمی، ماجرای شیوع بیماری مهلک ابولا و آبریزش بینی شامپانزه‌ها و پژوهشگرانی که پولی در بانک نداشتند اما بعد هواپیمای دربست اجاره می‌کردند و داستان واکسنی که ایقدر سریع ساخته شد.

کار کِی آغاز شد؟

بزرگ‌ترین تصور غلط این است که ساخت واکسن کرونا پس از همه‌گیری آن آغاز شده است.

بین سال‌های ۲۰۱۴ تا ۲۰۱۶ شیوع وسیع و فاجعه‌بار ابولا که واکنش به آن بسیار کُند بود، جان ۱۱ هزار نفر را گرفت. پروفسور سارا گیلبرت طراح و معمار اصلی واکسن آکسفورد به من گفت: "دنیا باید بهتر عمل می‌کرد".

این سبب شد یک برنامه‌ آمادگی برای همه‌گیری بعدی یک عامل بیماری‌زای نوظهور تدوین شود. در لیست تهدیدهای شناخته‌شده‌ای که می‌توانستند شیوع جهانی پیدا کنند، یک "بیماری ایکس" هم گنجانده شد، بیماری‌ای واگیر که کسی آن را نمی‌شناسد اما دنیا را غافلگیر می‌کند.

موسسه‌ جنر در دانشگاه آکسفورد که این واکسن را ساخته، نامش را از ادوارد جنر گرفته است، اولین دانشمندی که در سال ۱۷۹۶ واکسیناسیون انجام داد. در این موسسه اکنون بسیاری از متخصصان بنام دنیا کار می‌کنند. آنها برای شکست دادن آن دشمن ناشناخته فرضی یک استراتژی طراحی کردند. پروفسور گیلبرت می‌گوید: "ما داشتیم برنامه‌ریزی می‌کردیم که چگونه بتوانیم بسرعت و در کمترین زمان ممکن واکسن بسازیم. ما این برنامه را تمام نکرده بودیم ولی پیشرفت خوبی کرده بودیم".

منبع تصویر، JOHN CAIRNS/UNIVERSITY OF OXFORD

توضیح تصویر،

پروفسور سارا گیلبرت: "اصلا تصور نمی‌کردیم ساخت واکسن چنین فوریتی پیدا کند"

محور اساسی یک فناوری جدید

قسمت اصلی برنامه آنها یک روش انقلابی در ساخت واکسن بود که به "نصب کن اجرا کن" معروف است. روشی که دو ویژگی مهم برای مقابله با عوامل بیماری‌زای ناشناخته را دارد، سرعت و انعطاف‌پذیری.

در واکسن‌های مرسوم، از جمله در تقریبا تمام واکسن‌هایی که در بچگی زده‌ایم، از عامل بیماری‌زای کشته یا ضعیف‌شده یا بخشی از آن استفاده می‌شود ولی ساخت واکسن با این روش طول می‌کشد.

به جای آن، محققان آکسفورد ChAdOx۱ را ساختند که مخفف "آدنوویروس شامپانزه آکسفورد یک" است. آنها در واقع ویروس سرماخوردگی معمولی شامپانزه را اساس واکسن هر بیماری عفونی دیگری قرار دادند.

پژوهشگران آکسفورد قبل از کرونا، به ۳۳۰ نفر واکسن‌های مبتنی بر ChAdOx۱ را برای بیماری‌های مختلف زده بودند، از آنفلوآنزا گرفته تا زیکا و سرطان پروستات و بیماری حاره‌ای چیکونگونیا.

ژن‌های این ویروس سرماخوردگی شمپانزه دستکاری شده‌اند به همین دلیل در انسان ایجاد بیماری نمی‌کند. این ویروس دستکاری شده، قابلیت دستکاری مجدد دارد تا تبدیل به چیزی شود که قرار است سیستم ایمنی با آن برای مقابله با یک بیماری عفونی تربیت شود، همان چیزی که به آن پادگن یا آنتی‌ژن می‌گویند.

ChAdOx۱ در واقع یک مرسوله پیشرفته میکروسکپی است و دانشمندان فقط باید بسته‌‌بندی‌اش را عوض کنند.

• واکسن کرونا؛ هر آنچه لازم است شما بدانید
• آینده کرونا؛ سیر همه‌گیری و سناریوهای احتمالی
• کرونا و واکسن‌هایش؛ پاسخ به پرسش‌های مخاطبان

اول ژانویه ۲۰۲۰

زمانی که بیشتر دنیا پس از شب سال نو مشغول استراحت بود، پروفسور سارا گیلبرت متوجه گزارش‌های نگران‌کننده‌ای شد درباره یک "عفونت ریوی ویروسی" در شهر ووهان چین. دانشمندان در عرض دو هفته این ویروس را شناسایی و توانش را در ایجاد همه‌گیری بررسی کردند.

پروفسور گیلبرت می‌گوید: "ما برای بیماری ایکس برنامه‌ریزی می‌کردیم و منتظر آن بودیم و من فکر کردم شاید این همان بیماری باشد".

در آن موقع این پژوهشگران نمی‌دانستند کارشان چقدر مهم خواهد شد. قصد اولیه آنها ارزیابی این بود که چقدر سریع می‌توانند واکسن بسازند و اینکه قابلیت فناوری ChAdOx۱ را به نمایش بگذارند. پروفسور گیلبرت می‌گوید: "من فکر کردم این شاید فقط یک پروژه گذرا باشد، ما واکسن را می‌سازیم اما ویروس خودش محو می‌شود. اما اینطور نشد".

اقبال خوش

گفتنش عجیب و شاید حتی بی‌ملاحظگی به نظر برسد اما اینکه همه‌گیری جهانی را یک نوع ویروس کرونا ایجاد کرد خود نوعی خوش‌شانسی است.

دو ویروس از خانواده کرونا در ۲۰ سال گذشته از حیوان به انسان منتقل شده بودند؛ ویروس کرونای سارس در سال ۲۰۰۲ و ویروس کرونای مرس (سندروم تنفسی خاورمیانه) در سال ۲۰۱۲. به عبارت دیگر دانشمندان با این ویروس و عملکردش آشنا بودند و چشم اسفندیارش یعنی پروتئین شاخکی را می‌شناختند.

پروفسور اندرو پولارد از پژوهشگران آکسفورد می‌گوید: "ما خیلی از کار جلو بودیم".

پروتئین شاخکی کلیدی است که ویروس با آن قفل سلول‌های بدن را باز می‌کند و واردشان می‌شود. اگر واکسنی به سیستم ایمنی یاد بدهد به این پروتئین شاخکی حمله کند، پژوهشگران می‌فهمند که به موفقیت نزدیک شده‌اند.

آنها قبلا برای مرس یک واکسن مبتنی بر ChAdOx۱ ساخته بودند که به سیستم ایمنی یاد بدهد این پروتئین شاخکی را شناسایی کند. به همین دلیل پژوهشگران آکسفورد لازم نبود کار را از ابتدا شروع کنند. به گفته پروفسور پولارد، "اگر این ویروس کاملا ناشناخته بود، وضعیت ما خیلی فرق می‌کرد".

اینکه ویروس کرونا باعث یک عفونت گذرا می‌شود هم نوعی خوش‌شانسی است. این یعنی سیستم ایمنی توان غلبه بر این عفونت را دارد و فقط لازم است واکسن کمی این روند طبیعی را هل بدهد. اگر این یک عفونت مزمن مثل ایدز بود که بدن توان از بین بردنش را نداشت احتمال اینکه واکسن موثر باشد خیلی کم می‌شد.

دانشمندان چینی یازدهم ژانویه فرمول ژنتیکی کامل کرونا را تعیین کردند و در اختیار همگان گذاشتند. از این رو پژوهشگران آکسفورد تمام اطلاعات لازم را برای ساختن واکسن داشتند و فقط باید دستورالعمل ژنتیکی پروتئین شاخکی را به ChAdOx۱ اضافه می‌کردند.

منبع تصویر، SPL

توضیح تصویر،

ویروس کرونا با پروتئین شاخکی خود (زرد) به گیرنده آنزیم دوی مبدل آنژیوتانسین سلول (قرمز) می‌چسبد

پول، پول، پول

ساختن واکسن خیلی گران است. پروفسور پولارد می‌گوید: "اوایل تا حدی دردناک بود چون هیچ پولی در بانک نداشتیم".

دانشگاه بخشی از بودجه را تامین می‌کرد اما پژوهشگران آکسفورد بر دیگر گروه‌های مشابه در دنیا یک مزیت داشتند، آنها در بیمارستان چرچیل در آکسفورد، کارخانه واکسن‌سازی خود را داشتند. پروفسور پولارد می‌گوید: "ما می‌توانستیم همه کارها را متوقف کنیم و فقط این واکسن را بسازیم".

این برای شروع کافی بود ولی نمی‌توانست هزاران دُز واکسن را برای کارآزمایی‌های وسیع تامین کند. پروفسور پولارد می‌گوید: "تا آوریل کار اصلی من تامین بودجه بود و باید کسانی را قانع می‌کردم زود پول فراهم کنند."

وقتی فشار همه‌گیری جهانی بیشتر شد و شهربندان (محدودیت و تعطیلی) در بسیاری از جاهای دنیا اعمال شد، جریان پول هم آغاز شد. تولید واکسن به کارخانه‌ای در ایتالیا منتقل شد و پول شروع به حل مشکلاتی کرد که در غیر این صورت، مانع آزمایش انسانی واکسن می‌شد از جمله کابوس لجستیک در بحبوحه شهربندان اروپا.

پروفسور گیلبرت می‌گوید: "یک بار مجبور شدیم هواپیمای دربست اجاره کنیم. واکسن‌ها در ایتالیا بودند و ما صبح روز بعد اینجا کارآزمایی داشتیم."

بدون جذابیت اما ضروری

کنترل کیفیت معمولا بخش هیجان‎انگیز هیچ پروژه‌ای نیست ولی دانشمندان تا مطمئن نشوند استاندارد واکسن آزمایشی بحد کافی بالاست، نمی‌توانند آن را به کسی تزریق کنند. آنها باید مطمئن می‌شدند واکسن در هیچ‌یک از مراحل تولید به ویروس یا میکروبی آلوده نمی‌شود. این کار در گذشته بسیار زمان‌بر بود و "اگر قبلا به این فکر نکرده بودیم که چگونه این زمان را کوتاه کنیم، شاید در ماه مارس واکسن را داشتیم ولی کارآزمایی را تا ژوئن نمی‌توانستیم شروع کنیم."

در عوض، زمانی که آزمایش‌های حیوانی نشان داد واکسن بی‌خطر است، پژوهشگران از ۲۳ آوریل کارآزمایی‌های انسانی را شروع کردند.

منبع تصویر، Getty Images

کارآزمایی‌های پیاپی

واکسن آکسفورد از تمام مراحلی که معمولا یک واکسن باید بگذرد گذشته است. روال کارآزمایی‌های بالینی چنین است:

• مرحله اول: واکسن از نظر بی‌خطر بودن در تعداد کمی امتحان می‌شود
• مرحله دوم: آزمایش واکسن در جمعیتی بزرگتر برای بررسی بی‌خطر بودن و همچنین توان واکسن برای برانگیختن واکنش ایمنی مطلوب
• مرحله سوم: کارآزمایی وسیع و آزمایش واکسن در هزاران نفر برای اثبات موثر بودن آن در ایجاد مصونیت

واکسن آکسفورد همه مراحل را طی کرده و کارآزمایی مرحله سوم شامل ۳۰ هزار داوطلب بوده است، از این رو پژوهشگران آکسفورد به اندازه دیگر سازندگان واکسن کرونا اطلاعات کافی در اختیار دارند.

چیزی که فرق کرده این است که بین این مراحل سال‌ها فاصله نبوده است. دکتر مارک تاشنر که در کارآزمایی‌های واکسن در کمبریج شرکت داشته می‌گوید اینکه کارآزمایی واکسن ده سال طول می‌کشد گمراه‌کننده است: "اکثر اوقات هیچ کاری انجام نمی‌شود".

او به بی‌بی‌سی گفت روال کار این است: درخواست بودجه، رد شدن درخواست، درخواست مجدد، گرفتن تاییدیه برای آزمایش، مذاکره با تولیدکنندگان و تلاش برای جذب داوطلبان بیشتر. رفتن از هر مرحله به مرحله دیگر ممکن است سال‌ها طول بکشد "نه به این دلیل که برای اثبات بی‌خطر بودن واکسن ضروری است بلکه در دنیای واقعی کار اینگونه پیش می‌رود".

اما در ساختن این واکسن ایمنی فدای سرعت نشده است، فشارهای علمی بی‌سابقه برای تحقق کارآزمایی‌ها، داوطلبان زیادی که آماده شرکت بودند و فراهم بودن پول، بسیاری از موانع معمول را از سر راه برداشت.

این البته به این معنی نیست که در آینده هیچ مشکلی بوجود نخواهد آمد ، تحقیقات پزشکی نمی‌توانند چنین تضمینی بدهند. معمولا عوارض جانبی واکسن هنگام تزریق یا چند ماه بعد بوجود می‌آیند. بعد از واکسینه کردن میلیون‌ها نفر نیز ممکن است عوارض نادری دیده شوند که برای همه واکسن‌ها این اتفاق افتاده است.

منبع تصویر، SPL

توضیح تصویر،

نفوذ ویروس کرونای جهش یافته (آبی) به سلول

مرحله بعد هم سریع خواهد بود

روند گرفتن مجوز برای تولید و استفاده از واکسن هم بسیار سریع‌تر شده است. بریتانیا اکنون حدود چهار میلیون دُز واکسن آماده دارد. دانشگاه آکسفورد در مشارکت با شرکت بزرگ دارویی اَسترازِنِکا، تولید واکسن را مدت‌ها قبل ازمشخص شدن نتایج اولیه آغاز کرده بود. در آن زمان این قمار بود اما در لحظه حساس ارزشش ثابت شد.

نهادهای ناظر هم که معمولا تا روشن شدن نتیجه کارآزمایی‌ها صبر می‌کنند این بار از ابتدا دخیل بودند.

سازمان نظارت بر محصولات پزشکی و بهداشتی در بریتانیا برای اطمینان از رعایت استانداردهای تولید، کارایی و بی‌خطر بودن واکسن برنامه "بازنگری مستمر" را راه‌اندازی کرده که یعنی تصمیم برای استفاده از واکسن بسرعت گرفته خواهد شد. واکسن آکسفورد هم مانند واکسن‌های مدرنا و فایزر بسرعت وارد دنیایی شد که به آن نیاز داشت.