واکسن جدید برای ریشه‌کن کردن فلج اطفال/ نوع جدید فلج اطفال چگونه به وجود می‌آید؟

به گزارش خبرنگار حوزه علم، فناوری و دانش‌بنیان گروه دانشگاه خبرگزاری آنا، از سال 1988 سازمان‌های بهداشت عمومی در سراسر جهان برای از بین بردن جهانی فلج اطفال می‌جنگد و با تلاش‌های گسترده و واکسیناسیون، ابتلا به فلج اطفال از آن زمان تاکنون 99 درصد کاهش‌یافته و ویروس آن از بسیاری کشورهای کره زمین پاک شده است.

در طول 15 سال گذشته یک تهدید ویژه جدی ظاهر شده است. در بین جمعیت‌های واکسینه نشده، تعداد زیادی از موارد فلج اطفال ناشی از سویه‌های ویروس است که از یک نسخه خود واکسن سرچشمه می‌گیرد. در زیست‌شناسی به سلول‌هایی که در کشت خالص، از یک سلول دیگر به دست می‌آیند سویه (strain) می‌گویند. در تعریف ژنوتیپی، سویه به سلول‌هایی گفته می‌شود که با سویه‌های دیگر کمتر از ۱۲٪ تفاوت ژنتیکی داشته باشد.

واکسن فلج اطفال Sabin، که به‌صورت خوراکی مصرف می‌شود، از ویروس‌های زنده اما ضعیف تشکیل‌شده است که گیرنده‌های آن‌ها را از بین نمی‌برد، ولی همچنان ایمنی پایدار در برابر فلج اطفال را ایجاد می‌کند. بااین‌حال، از طریق تغییرات ژنتیکی، ویروس واکسن ضعیف شده می‌تواند توانایی ایجاد فلج اطفال را دوباره به دست آورد. چگونگی این اتفاق و چگونگی پیشگیری از آن در دست تحقیقات است.

ویروس در واکسن‌ها، ضعیف یا کشته می‌شود

ویروسی که باعث فلج اطفال می‎شود، سلول‌های گلو و روده را آلوده می‌کند. معمولاً افراد با خوردن غذا یا آب آلوده به ماده دفع شده از یک فرد آلوده‌، آن را جذب می‌کنند. بیشتر افراد آلوده به ویروس فلج اطفال به‌هیچ‌وجه علائمی ندارند. حدود یک‌چهارم از عفونت‌ها منجر به علائم مانند آنفولانزا می‌شود. در حدود 1نفر از هر 200 مورد مبتلا، ویروس به سلول‌های سیستم عصبی مرکزی حمله می‌کند و باعث فلج می‌شود.

پولیو ویروسی یک ویروس بسیار ساده است. این ترکیب ساخته‌شده از یک پوسته یا کپسول در داخل پروتئین است. یک‌رشته از اسید ریبونوکلئیک اسید یا RNA وجود دارد که اطلاعات ژنتیکی را برای ایجاد ذرات ویروس جدید رمزگذاری می‌کند.

تصویر ذره پلی ویروسی

واکسن فلج اطفال Salk که به‌صورت تزریقی استفاده می‌شود از ویروس‌های کشته‌شده درست می‌شود؛ اما واکسن Sabin به‌صورت خوراکی مصرف می‌شود که حاوی ویروس‌های زنده اما ضعیف است. این ویروس‌های ضعیف شده واکسن به‌صورت تضعیف‌شده به بدن منتقل می‌شود. واکسن خوراکی به نسبت واکسن تزریقی مؤثرتر و آسان‌تر است، بنابراین به‌عنوان مهم‌ترین سلاح برای از بین بردن فلج اطفال در سراسر جهان مورداستفاده قرار می‌گیرد.

هنگامی‌که کودک با واکسن فلج اطفال واکسینه می‌شود، ویروس ضعیف‌شده را برای چندین هفته در روده خود نگه می‌دارد و به کودک اجازه می‌دهد تا با ساخت آنتی‌بادی ایمنی بدن را افزایش دهد. در این مدت گیرندگان ویروس‌های زنده را از طریق مدفوع دفع می‌کنند. ویروس‌های ضعیف‌شده در واکسن به‌خودی‌خود باعث ایجاد فلج اطفال نمی‌شوند. اما اندکی پس از استفاده گسترده از واکسن خوراکی در اوایل دهه 1960، محققان دریافتند که برخی از ویروس‌های ریخته شده توانایی ایجاد فلج را دوباره جلب کرده‌اند.

افراد واکسینه نشده در معرض خطر هستند

هرچه ویروس‌ها در روده تکثیر می‌یابند، بیشتر دچار تغییرات ژنتیکی می‌شوند. این ویروس‌های تشکیل‌یافته از واکسن به‌ندرت باعث می‌شوند که فرد دچار فلج اطفال شود و هنگامی‌که به‌صورت جمعی گردش می‌کنند افراد واکسینه نشده را در معرض خطر جدی قرار می‌دهند. به دلیل این خطر، اکثر کشورهای توسعه‌یافته استفاده از واکسن خوراکی Sabin را متوقف کرده‌ و به‌جای آن از چندین بار واکسن تزریقی Salk استفاده می‌کنند. بااین‌حال وجود واکسن فلج اطفال دهانی هنوز دردسترس‌ترین و قابل‌اعتمادترین واکسن در کشورهای درحال‌توسعه است.

نظارت بر محیط‌زیست که این ویروس یا احتمال ویروسی شدن از واکسینه مشتق گرفته را از بین می‌برد بخشی از تلاش مداوم برای از بین بردن فلج اطفال است.

تنظیم دقیق واکسیناسیون

فلج اطفال در سال 2015 در سراسر جهان ریشه‌کن شد و سپس چالش جلوگیری از موارد جدید بیماری فلج اطفال نوع 2 که می‌تواند از ویروس ریخته شده توسط افراد تازه واکسینه شده ناشی شود، تبدیل شد. برای پیشگیری از فلج اطفال نوع 2، سازمان بهداشت جهانی تلاش کرد تا واکسن فلج اطفال استاندارد را جایگزین کند و این برنامه در سال 2016 تکمیل شد.

متأسفانه، واکسن مشتق که از واکسن نوع 2 ضدویروس گرفته‌شده است، همچنان در گردش خون فعال بود و باعث فلج می‌شود. در سطح جهان، 104 مورد فلج اطفال به دلیل این ویروس در سال 2018 رخ‌داده است. با افزایش تعداد کودکانی که ایمنی به ضدویروس نوع 2 ندارند بر تعداد آن‌ها افزوده می‌شود.

مقامات بهداشتی برای از بین بردن کلیه واکسن‌های خوراکی و تکیه‌ بر واکسن‌های تزریقی حاوی ویروس کشته‌شده، تلاش می‌کنند. این طرح بارهای لجستیکی و مالی را به کشورهای درحال‌توسعه تحمیل می‌کند که برای جلوگیری از شیوع بیماری فلج اطفال نوع 2، واکسن‌های خوراکی نوع 2 را لازم دارند. مقامات بهداشتی هنوز نمی‌دانند كه چگونه می‌توان كودكان واكسینه نشده در مقابل ویروس‌های جهش‌یافته را از خطر فلج اطفال نجات دهند.

محققان در تلاش هستند که واکسن را از ویروس زنده ضعیف‌شده ایجاد کنند که البته این نیز بعید به نظر می‌رسد. به‌عنوان بخشی از این تلاش، دانشمندان اکنون نقشه‌هایی را ترسیم کرده‌اند که اجازه می‌دهد واکسن PV2 مجدداً هوشیاری را به دست آورد. سه جهش ژنتیکی ساده، که هرکدام به‌تنهایی اثر کمی دارند، در هنگام ترکیب، میزان هوشیاری PV2 در موش‌ها را در آزمایشگاه به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهند که هر سه جهش لازم در ویروس‌های ریخته شده توسط واکسن‌های اخیر مشاهده‌ شده‌اند.

طراحی ویروس برای واکسن

با کشف اینکه ویروس واکسن نوع ۲ چگونه مجدداً قدرت بیماری‌زایی خود را به دست می‌آورد، دانشمندان روش‌هایی را برای پیشگیری از ایجاد این تغییرات ژنتیکی خاص پیدا کردند. آن‌ها با استفاده از ابزارهای زیست‌شناسی مولکولی چهار تغییر مهم را در ژنوم PV2 ایجاد کردند که مانع از کسب مجدد قدرت بیماری‌زایی در آن می‌شود. برای اینکه این پروتئین‌ها (محصولات حاصل از جهش) ساخته شوند، بخشی از RNA ویروس باید به شکل آبنبات چوبی تا بخورد.

این ساختار در سویه‌ ضعیف‌شده موجود در واکسن تشکیل نمی‌شود اما بروز یک جهش موجب می‌شود که ویروس مجددا این قابلیت را به دست آورد. برای اینکه چنین اتفاقی نیفتد، دانشمندان توالی RNA را به شکلی تغییر دادند که هیچ تغییر تک نوکلئوتیدی اجازه‌ تاخوردن RNA را به شکل ساختار پایدار آبنبات چوبی شکل ندهد.

دوم، آن‌ها آن توالی ژنتیکی آنزیمی را که RNA را نسخه‌برداری می‌کند، تغییر دادند. به این ترتیب، جهش‌های ژنتیکی کمتری در روده‌ی دریافت‌کنندگان واکسن اتفاق خواهد افتاد.

سوم، تغییر دیگری در همان آنزیم موجب کاهش احتمال ترکیب شدن ژنوم ویروس فلج اطفال با ژنوم ویروس‌های دیگر شد.

درنهایت چهارم، پژوهشگران ژن‌های ویروس را به شکلی بازآرایی کردند که جایگزینی مناطق خاصی از RNA با اطلاعات ژنتیکی ویروس دیگری مانند کوکساکی برای آن کشنده باشد.

پژوهشگران دو نمونه از این ویروس‌ها را ایجاد کردند و مورد آزمایش قرار دادند. این ویروس‌ها در سلول‌های آزمایشی به‌خوبی رشد کردند و وقتی روی موش مورد آزمایش قرار گرفتند، بیماری‌زا نبوده و ازنظر ژنتیکی پایدار بودند. در آزمایش بالینی مرحله‌ اول، نشان داده شد که واکسن‌های ساخته‌شده از این ویروس‌ها به‌خوبی تحمل می‌شوند، پاسخ ایمنی رضایت‌بخشی حاصل می‌کنند و در مقایسه‌ با واکسن خوراکی PV2 میزان بازگشت آن‌ها به حالت بیماری‌زایی اگرچه به صفر نمی‌رسد، اما کاهش می‌یابد. چنین ویروس‌های طراحی‌شده‌ای دارای ظرفیت ایجاد حفاظت دربرابر فلج اطفال و کاهش خطر شیوع بیماری در اثر ویروس‌های ناشی از واکسن هستند.

انتهای پیام/4108/پ