הנה איך פועלים החיסונים פורצי הדרך ל-COVID-19 של פייזר ומודרנה

(תמונות מאת Tang Ming Tung/DigitalVision/Getty Images)

ככל שמזג האוויר מתקרר, מספר הזיהומים של מגיפת COVID-19 עולה בחדות . מותח על ידי מגפה עייפות, אילוצים כלכליים ומחלוקת פוליטית, פקידי בריאות הציבור נאבקו לשלוט במגיפה הגואה.

אבל עכשיו, עומס של ניתוחי ביניים מחברות התרופות מוֹדֶרנִי ו פייזר/BioNTech עוררו אופטימיות שסוג חדש של חיסון העשוי מ-RNA שליח, המכונה mRNA, יכול להציע רמות גבוהות של הגנה על ידי מניעת COVID-19 בקרב אנשים מחוסנים.

למרות שלא פורסמו, דיווחים ראשוניים אלה עלו על הציפיות של מומחי חיסונים רבים, כולל שלי. עד תחילת השנה עבדתי על פיתוח מועמדים לחיסון נגד זיקה ודנגי.



עכשיו אני מתאם מאמץ בינלאומי לאסוף דיווחים על חולים מבוגרים עם סרטן נוכחי או קודם שאובחנו גם עם COVID-19.

מבטיח תוצאות ראשוניות

מודרן דיווח כי במהלך ה מחקר שלב 3 של מועמד החיסון שלה mRNA-1273 , אשר רשמה 30,000 משתתפים מבוגרים בארה'ב , רק חמישה מתוך 95 מקרי COVID-19 התרחשו בקרב מחוסנים, בעוד 90 זיהומים זוהו בקבוצת הפלצבו.

זה מקביל ליעילות של 94.5 אחוזים. אף אחד מהחולים הנגועים שקיבלו את החיסון לא פיתח COVID-19 חמור, בעוד ש-11 (12 אחוז) מאלה שקיבלו את הפלצבו עשו זאת.

באופן דומה, המועמד לחיסון פייזר-BioNTech, BNT162b2 , היה יעיל ב-90 אחוז במניעת זיהום בשלב 3 ניסוי קליני , אשר רשמה 43,538 משתתפים, עם 30 אחוז בארה'ב ו-42 אחוז בחו'ל .

כיצד פועל חיסון mRNA?

חיסונים מאמנים את מערכת החיסון לזהות את החלק הגורם למחלה של א נגיף . חיסונים מכילים באופן מסורתי או מוחלשים וירוסים או חלבוני חתימה מטוהרים של הנגיף.

אבל חיסון mRNA שונה, כי במקום להזריק את החלבון הנגיפי, אדם מקבל חומר גנטי - mRNA - המקודד את החלבון הנגיפי.

כאשר ההוראות הגנטיות הללו מוזרקות לזרוע העליונה, תאי השריר מתרגמים אותן ליצירת החלבון הנגיפי ישירות בגוף.

גישה זו מחקה את מה ש SARS-CoV-2 עושה בטבע - אבל ה-mRNA של החיסון מקודד רק עבור הפרגמנט הקריטי של החלבון הנגיפי. זה נותן למערכת החיסון תצוגה מקדימה של איך נראה הנגיף האמיתי מבלי לגרום למחלה.

תצוגה מקדימה זו נותנת למערכת החיסון זמן לעצב עוצמה נוגדנים שיכול לנטרל את הנגיף האמיתי אם האדם יידבק אי פעם.

למרות שה-mRNA הסינטטי הזה הוא חומר גנטי, לא ניתן להעביר אותו לדור הבא. לאחר הזרקת mRNA, מולקולה זו מנחה את ייצור החלבון בתוך תאי השריר , שמגיע לרמות שיא למשך 24 עד 48 שעות ויכול להימשך עוד כמה ימים.

מדוע הכנת חיסון mRNA כל כך מהר?

פיתוח חיסונים מסורתי, למרות שנחקר היטב, הוא זמן רב ואינו יכול להגיב באופן מיידי כנגד מגיפות חדשות כמו COVID-19.

לדוגמה, עבור שפעת עונתית, זה לוקח שישה חודשים בערך מזיהוי זן נגיף השפעת במחזור ועד לייצור חיסון. נגיף החיסון המועמד לשפעת גדל במשך כשלושה שבועות כדי לייצר וירוס היברידי, שהוא פחות מסוכן ומסוגל יותר לגדול בביצי תרנגולות.

לאחר מכן הנגיף ההיברידי מוזרק להרבה ביציות מופרות ומודגרים במשך מספר ימים כדי ליצור עותקים נוספים. לאחר מכן, הנוזל המכיל את הנגיף נקצר מביצים, נגיפי החיסון מומתים, והחלבונים הנגיפיים מטוהרים במשך מספר ימים.

חיסוני ה-mRNA יכולים לקפוץ מהמכשולים של פיתוח חיסונים מסורתיים, כגון ייצור וירוסים לא מדבקים, או ייצור חלבונים ויראליים ברמות טוהר תובעניות מבחינה רפואית.

חיסוני MRNA מבטלים חלק גדול מתהליך הייצור מכיוון שבמקום להזריק חלבונים ויראליים, גוף האדם משתמש בהוראות לייצור חלבונים ויראליים בעצמו.

כמו כן, מולקולות mRNA הן הרבה יותר פשוטות מחלבונים. עבור חיסונים, mRNA מיוצר על ידי סינתזה כימית ולא ביולוגית, כך שהרבה יותר מהיר מחיסונים קונבנציונליים לעצב מחדש, להגדיל את גודלו וייצור המוני.

למעשה, בתוך ימים מהרגע שהקוד הגנטי של נגיף ה-SARS-CoV-2 הפך זמין, ה קוד mRNA בדיקת חיסון למועמד הייתה מוכנה. מה שהכי אטרקטיבי הוא שברגע שכלי חיסון ה-mRNA הופכים לקיימא, ניתן להתאים את ה-mRNA במהירות למגיפות עתידיות אחרות.

מהן הבעיות עם mRNA?

טכנולוגיית MRNA אינה חדשה. זה היה הוצג לפני זמן מה שכאשר מזריקים mRNA סינטטי לבעל חיים, התאים יכולים לייצר חלבון רצוי. אבל ההתקדמות נשארה איטית.

הסיבה לכך היא ש-mRNA הוא לא רק ידוע לשמצה לא יציב וקל לפירוק לרכיבים קטנים יותר, הוא גם נהרס בקלות על ידי ההגנות החיסוניות של גוף האדם, מה שהופך את מסירתו למטרה מאוד לא יעילה.

אבל החל מ-2005 , חוקרים הבינו כיצד לייצב את ה-mRNA ולארוז אותו לחלקיקים קטנים כדי לספק אותו כחיסון. חיסוני mRNA COVID-19 צפויים להיות הראשונים המשתמשים בטכנולוגיה זו שיאושרו על ידי ה-FDA.

לאחר עשור של עבודה, חיסוני ה-mRNA מוכנים כעת להערכה. הרופאים יצפו תגובות חיסוניות לא מכוונות , שיכול להיות גם וגם מוֹעִיל ו מזיק .

למה לשמור על mRNA סופר קר?

האתגר החשוב ביותר לפיתוח חיסון mRNA נותר חוסר היציבות הטבועה בו מכיוון שהוא נוטה יותר להתפרק מעל הטמפרטורות הקפואות.

שינוי אבני הבניין של ה-mRNA ופיתוח החלקיקים שיכולים לכסות אותו בצורה בטוחה יחסית סייעו למועמדים לחיסון ה-mRNA. אבל סוג חדש זה של חיסון עדיין דורש תנאי מקפיא חסרי תקדים להפצה ומתן.

מהן דרישות הקירור?

חיסון ה-mRNA של Pfizer-BioNTech יצטרך להיות מאוחסן בצורה אופטימלית במינוס 94 מעלות פרנהייט (מינוס 70 מעלות צלזיוס) ויתפרק תוך כ חמישה ימים בטמפרטורות קירור רגילות של מעט מעל הקפיא.

לעומת זאת, מודרני טוען החיסון שלו יכול להישמר ברוב הטמפרטורות בבית או במקפיא רפואי עד שישה חודשים למשלוח ואחסון לטווח ארוך יותר.

Moderna גם טוענת שהחיסון שלה יכול להישאר יציב בתנאי קירור סטנדרטיים, של 36 עד 46 מעלות פרנהייט (2 עד 8 מעלות צלזיוס), עד 30 ימים לאחר ההפשרה, בתוך חיי המדף של שישה חודשים.

לא מפתיע, פייזר מפתחת גם מכולות שילוח שימוש בקרח יבש כדי להתמודד עם אילוצי משלוח.

סנג'אי מישרה , מתאם פרויקט ומדען צוות, המרכז הרפואי של אוניברסיטת ונדרבילט, אוניברסיטת ונדרבילט

מאמר זה פורסם מחדש מ השיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי .

אודותינו

פרסום עובדות עצמאיות ומוכחות של דיווחים על בריאות, מרחב, טבע, טכנולוגיה וסביבה.