ام. آر. ان. ای، فناوری نسل چهارم واکسن‌سازی چیست؟

به گزارش خبرنگار گروه علمی فرهنگی هنری خبرگزاری صدا و سیما، پروفسور اوگور شاهین که سال گذشته از برگزیدگان سومین دوره جایزه مصطفی (ص) بود، با کمک جدیدترین و پیچیده‌ترین فناوری ساخت واکسن توانسته واکسنی را توسعه دهد که ۹۵ درصد کارآمدی داشته است؛ چند و، چون شیوه کارآیی و فناوری توسعه این واکسن دانشمند ترکیه‌ای تبار را از زبان شاگرد ایرانی‌اش بخوانید.
خبر موفقیت ۹۵ درصدی واکسن تولید شده کرونا توسط شرکت بایوان‌تک (Bio Ntech) به سرپرستی پروفسور اوگور شاهین، دانشمند ترکیه‌ای‌تبار و برگزیده سومین دوره جایزه مصطفی (ص)، با برانگیختن امیدواری برای پایان دادن به همه‌گیری ویروس کرونا، موجب سوالات زیادی در مورد فناوری ساخت این واکسن، پیشینه تحقیقاتی دکتر شاهین و گروه همراهش و میزان کارآمدی واکسن با وجود اخبار مرتبط با جهش‌های ویروس کرونا شده است.
واکسنی که روند ساخت و تحقیقات آن از ژانویه سال جاری میلادی (دی ۹۸) و همزمان با شروع همه‌گیری در چین آغاز شده و پیش از این نیز اخباری در مورد طی مراحل مختلف آن منتشر شده بود، توسط پروفسور شاهین توسعه یافته است. همچنین آژانس دارویی اروپایی (EMC) روند نظارت بر ساخت و کارآمدی این واکسن را برعهده داشته و از جدیدترین فناوری تولید واکسن بر مبنای ام. آر. ان.‌ای (mRNA) یا آر. ان.‌ای پیام‌رسان برخوردار است.
اوگور شاهین با اثر "طراحی و ارزیابی بالینی واکسن‌های درمانی ضدسرطان بر پایه mRNA بر اساس موتاسیون هر بیمار" برگزیده جایزه مصطفی (ص) ۲۰۱۹ در حوزه علم و فناوری زیستی و پزشکی شد. این اثر بعد‌ها مبنای کشف واکسن کرونا توسط شاهین شده است.
شبکه تلویزیونی دویچه‌وله آلمان درباره حضور اوگور شاهین در جایزه مصطفی (ص) می‌گوید: "به جرأت می‌توان گفت جایزه مصطفی (ص) قبل از هر نهاد تشویقی-علمی دیگری، اوگور شاهین را شناخته و وی را لایق تقدیر عالی دانسته است. "

ام. آر. ان.‌ای فناوری نسل چهارم واکسن‌سازی
نخستین نسل واکسن‌ها، ویروس کامل بود که غیرفعال شده یا بخشی از ویروس که بعد از تزریق، منجر به واکنش ایمنی‌زایی در بدن می‌شد. نسل بعدی واکسن، از فناوری‌های تولید پروتئین نوترکیب استفاده می‌کردند که بخشی از ویروس را که در بدن باعث ایجاد واکنش ایمنی می‌شود به صورت نوترکیب تولید می‌کردند و به بدن تزریق می‌شد.
نسل سوم واکسن‌ها، دی. ان ای‌پایه (DNA) هستند؛ این واکسن‌ها ژن تولید آنتی‌ژن را به بدن منتقل می‌کنند و سلول‌های بدن، آنتی‌ژن را بدون وارد کردن ویروس به بدن تولید می‌کنند. نسل آخر که نسل چهارم واکسن به شمار می‌آید و تاکنون واکسنی بر اساس آن تایید نشده با استفاده از ام. آر. ان.‌ای تولید می‌شوند.
در این روش به جای اینکه ژن سلول بدن دستکاری شود که می‌تواند باعث بروز عوارض خطرناک شود و حتی سرطان‌زایی آن اثبات شده، آر. ان.‌ای به عنوان پیام‌رسان در ریبوزوم سلول موجب تولید آنتی‌بادی ضد ویروس با عوارض کمتر و سرعت بالاتر می‌شود.
اوگور شاهین که سال گذشته برای دریافت جایزه‌اش به عنوان برگزیده سومین دوره جایزه مصطفی (ص)، مهمان بنیاد علم و فناوری مصطفی (ص) مستقر در ایران بود، از سال‌ها قبل کار روی ام. آر. ان.‌ای را برای توسعه روش درمانی متفاوت در درمان سرطان آغاز کرده و از شروع همه‌گیری احساس کرد از این فناوری برای ساخت واکسنی سریع در مقابله با کرونا می‌تواند استفاده کند.
خدیجه عالیشاه، دانشجوی دکتری پیوسته رشته بیوتکنولوژی (زیست‌فناوری) پردیس علوم دانشگاه تهران از تابستان ۱۳۹۷ تا سال ۱۳۹۹ برای فرصت مطالعاتی به آلمان رفته و در شرکت ترون ماینز (TRON)، شرکتی دانش‌بنیان فعالیت می‌کرده که از شرکت‌های وابسته به بیو ان تک است و توسط پروفسور شاهین، تاسیس شده است. وی که از مدتی قبل کار روی روش درمانی کارتیسل (CAR TCell) یا ایمنی‌درمانی با استفاده از سلول‌های تی را برای مبارزه با سرطان در ایران شروع کرده بود، متوجه میشود تحقیقات پروفسور شاهین در اروپا در حوزه درمان سرطان با استفاده از سیستم ایمنی بدن، شاخص است؛ به همین دلیل برای گذراندن فرصت مطالعاتی با شرکت یادشده ارتباط می‌گیرد و بعد از موافقت آن‌ها راهی آلمان می‌شود.
پروفسور شاهین از سال ۲۰۰۸ شرکت بیو ان تک را برای توسعه طیف گسترده‌تری از روش‌های درمانی سرطان از جمله استفاده از ام. آر. ان.‌ای تاسیس کرده، ولی به دلیل پیچیدگی روند توسعه واکسن در این زمینه و سخت‌گیری‌های نهاد‌های نظارتی آلمانی هنوز محصولی مرتبط در این زمینه به بازار ارائه نکرده است؛ البته چند روش درمانی این شرکت اکنون مراحل مختلف کارآزمایی‌های بالینی خود را می‌گذارند، اما با استفاده از همین روش با کمک همکاران و همسرش دکتر اوزلم تورچی در شرکت بایو ان تک توانسته واکسنی را برای مقابله با کرونا توسعه دهد.

ام. آر. ان.‌ای چیست و چطور می‌توان از آن استفاده کرد؟
خانم عالیشاه در مورد فناوری ام. آر. ان.‌ای و استفاده از آن برای تولید واکسن گفت: همه موجودات زنده از باکتری‌ها تا تکامل‌یافته‌ترین موجودات، ماده ژنتیکی به نام دی ان‌ای در بدن خود دارند که از اجدادشان به ارث برده‌اند و کُدکننده خصوصیات ژنتیکی آن‌ها است. بخش‌های مختلف از این کد ژنتیکی به پروتئین‌های متفاوتی ترجمه می‌شوند که در نهایت کلیه خصوصیات ما از رنگ مو و چشم، تا نحوه عملکرد و شکل اندام‌ها را شکل میدهند. ام آر ان‌ای در واقع مرتبط‌کننده و حد واسط این دی ان‌ای و پروتئین است.
وی افزود: تولید، تخلیص و تایید دارو یا واکسن بر پایه پروتئین بسیار دشوار، زمان‌بر و هزینه‌بر است؛ همچنین در شرایط نگهداری متفاوت ممکن است ساختار پروتئین تغییر کند و عملکرد خود را از دست بدهد. استفاده از دی ان‌ای به عنوان واکسن نیز با مشکلاتی همراه است؛ ولی ام. آر. ان.‌ای هم از جهت تولید آسان‌تر است و هم منجر به تغییر پایدار در سلول‌های بدن نمی‌شود؛ به این دلیل به عنوان جدیدترین فناوری برای تولید واکسن به آن توجه شده است.
عالیشاه گفت: واکسن کرونای شرکت بایوانتک و تیم پروفسور شاهین مبتنی بر ام. ار. ان.‌ای و شبیه‌ساز ام. ار. ان.‌ای خود ویروس است. این ام. ار. ان.‌ای پس از ورود به سلول‌های بدن؛ پروتئین شاخی‌شکل ویروس کرونا را بیان میکند و بدون اینکه ویروسی در کار باشد، سیستم ایمنی به دلیل مواجهه با یکی از اجزای ویروس، تصور میکند با خود ویروس رو به رو شده است و شروع به تولید آنتی‌بادی علیه آن میکند. همچنین سیستم ایمنی سلولی را نیز فعال می‌کند؛ بنابراین اگر ویروس واقعی وارد بدن ما شود، سیستم ایمنی آن را شناسایی کرده و تلاش به حذف آن میکند و اجازه تکثیر ویروس را نمی‌دهد.

جهش‌های ویروس کرونا مانع از کارآمدی واکسن؟!
وی در پاسخ به این سوال که آیا جهش‌های کرونا مانع از کارآمدی واکسن میشود توضیح داد: تاکنون جهش‌های زیادی در مورد پروتئین شاخی شکل ویروس کرونا ثبت نشده است. با این حال شرکت بایوانتک در یکی از مطالعات خود، سرم خون افراد واکسینه‌شده با واکسن خود را با ویروس‌هایی که دارای جهش ثبت شده در پروتئین شاخی بوده‌اند، مجاور و تایید کرده است که واکسن علیه فرم‌های جهش‌یافته نیز موثر بوده است. در مجموع ساختار ویروس به شکلی که سیستم ایمنی نتواند آن را بشناسد تغییر نکرده است. در ضمن اگر جهشی روی دهد که واکسن فعلی کارایی نداشته باشد، می‌توان به‌سرعت و با تلاش اندکی از ساختار فعلی به ساختار جدیدی از ام. ار. ان.‌ای رسید.
عالیشاه ادامه داد: در مورد واکسن کرونا، نکته مهمتر، شکستن زنجیره است؛ یعنی اگر واکسن به افراد در معرض خطر مانند کادر درمان تزریق و زنجیره همه‌گیری در جهان شکسته شود، زمان خواهیم داشت تا درمان کارآمدی برای این بیماری توسعه دهیم یا به واکسنی بهتر برسیم.
وی تاکید کرد: ضمن اینکه توسعه واکسن کرونا بر اساس درمان ام. ار. ان.‌ای بسیار مهم است؛ زیرا می‌توان از این روش به عنوان مدلی برای توسعه درمان و پیشگیری دیگر بیماری‌های واگیردار و حتی سرطان استفاده کرد. در مجموع توسعه این فناوری، سال‌ها وقت برده است؛ ولی وقتی این زیرساخت ایجاد شد، روند تحقیقات کوتاه‌تر خواهد بود.
عالیشاه با نقل خاطرات دو سالی که در آلمان به عنوان یکی از دانشجویان پروفسور شاهین فعالیت میکرده گفت: در اولین ملاقات با پروفسور شاهین، خیلی اضطراب داشتم که شاید دانش من کافی نباشد؛ ولی برخورد خیلی آرام و صمیمانه‌ای با من داشتند که اعتماد به نفس من را برای ارائه نتایجم بالا برد. بعد از آن هم همیشه دانشجویان را تشویق به تلاش و مطالعه می‌کردند.
این دانشجوی زیست فناوری افزود: حتی وقتی آزمایش‌ها با شکست مواجه می‌شد، دکتر شاهین میگفت کار علمی همین است و آزمون و خطا جزیی از کار است.
وی ادامه داد: پشتکار پروفسور شاهین و همسرش در کار علمی واقعا مثال زدنی بود و همسرش به عنوان خاطره‌ای نقل میکرد، در دورانی که تازه کار علمی را شروع کرده بودیم، برای اینکه از سرمایه داران برای کار خود کمک بگیریم با آن‌ها در همه جا حتی در مدت کوتاهی مثلا در آسانسور صحبت می‌کردیم تا آن‌ها را راضی به حمایت مالی کنیم.