تلاش برای تولید واکسن کرونا در سایه یک «ابهام بزرگ»؛ ویروس جهش یافته!

فرارو-در حالی که شیوع گسترده کروناویروس، به سرعت جان بسیاری از انسان‌ها را در سراسر جهان می‌گیرد، دانشمندان سایر کشور‌ها نیز تلاش دارند تا هرچه سریعتر واکسن و یا درمانی برای آن بیابند. این تلاش علی رغم تمام پیشرفت‌های علی جهان امروز هنوز به نتیجه قطعی نرسیده و هنوز خبری از واکسن این بیماری نیست. بسیاری از دانشمندان بر این باورند که یکی از مهمترین دلایل به نتیجه نرسیدن این تلاش‌ها تاکنون، عدم شناخت درست از «نحوه جهش» این ویروس است. نشریه نیویورک تایمز، طی گزارشی به بررسی اهمیت نحوه جهش کروناویروس جدید در ساخت واکسن این بیماری پرداخته است.

به گفته بسیاری از کارشناسان همچون دکتر «آنتونی فاوسی»، مدیر موسسه ملی آلرژی و بیماری‌های عفونی ایالات متحده، تنها راه متوقف کردن کروناویروس جدید، کشف واکسن این ویروس است و در غیر این صورت، جهان باید خود را با شرایط جدید ناشی از این اپیدمی تطبیق دهد. حال در سراسر دنیا، مردم جهان امیدوارند تا این «سلاح نهایی» (واکسن) هر چه زودتر کشف شود و فرصت برای بازگشت به شرایط عادی فراهم شود. اما هنوز به درستی مشخص نیست که واکسن ویروس SARS-CoV-2 که باعث بیماری COVID-19 می‌شود، چه زمانی تولید خواهد شد و چقدر می‌تواند موفق عمل کند.

اکنون در سراسر جهان، دانشمندان در تلاش برای تولید واکسن این بیماری هستند، اما این کار به نوبه خود دارای محدودیت‌هایی است. جدای از سایر محدودیت‌های ناشی از کمبود اطلاعات علمی درباره این ویروس، تولید واکسن برای این بیماری تا حد زیادی به نحوه جهش ویروس SARS-CoV-2 مرتبط است. به عبارت بهتر بدون شناخت نحوه جهش این ویروس، ساخت واکسن برای مبارزه با آن، بسیار دشوار و زمان بر خواهد بود. با توجه به این شرایط، می‌توان گفت که هنوز اطلاعات دانشمندان درباره نحوه جهش ویروس SARS-CoV-2 کامل نیست و یا حداقل اطلاعات آن تاکنون به صورت عمومی منتشر نشده است. حال در چنین وضعیتی، می‌توان دو سناریو به شرح ذیل را برای این موضوع پیش بینی کرد.

سناریو ۱: کروناویروس جدید قادر به فرار از واکسن نیست
یک واکسن موفقیت آمیز می‌تواند ویروس را در مسیر‌های خود متوقف کند، اما این تنها در صورتی خواهد بود که ویروس در برابر این حملات تغییری نکند. در واقع باید گفت که در این سناریو، دانشمندان به دنبال شرایط ذیل هستند.

مانند همه ویروس ها، SARS-CoV-2 با انتقال از فردی به فرد دیگر در حال «جهش» است. «جهش» فقط تغییر در کد ژنتیکی ویروس است و بیشتر جهش‌ها واقعاً عملکرد ویروس را تغییر نمی‌دهند. ویروس‌ها به طور کلی عملکرد یکسانی دارند و این همان کاری است که همه ویروس‌ها انجام می‌دهند: ورود به سلول، ربودن مکانیزم سلول و استفاده از آن برای تهیه نسخه‌های زیادی از خودش. بعضی اوقات در جریان این تکرار تولید نسخه‌های متعدد، تغییرات کوچک-یا جهش هایی- در ویروس رخ می‌دهد که این تغییرات با گذشت زمان جمع می‌شوند، در حالی که از سلولی به سلول دیگر و از فردی به فرد دیگر منتقل می‌شود.

واکسن‌ها در واقع با وادار کردن بدن به تولید «آنتی بادی» -که با روشی بسیار خاص، مانع اتصال ویروس به سلول می‌شود- عملکرد ویروس‌ها را خنثی می‌کنند. در این میان دانشمندان نیز تلاش می‌کنند تا نحوه جهش ویروس بر این تعامل را مورد بررسی قرار دهند و چنانچه ویروس‌ها جهش معناداری نکنند، می‌توان امیدوار بود که یک واکسن کارآمد و بدون نیاز به به روزرسانی مداوم، به دست آمده است. در واقع وقتی ویروس جهش‌های شدیدی از خود نشان ندهد، واکسن ساخته شده بر ضد آن می‌تواند برای سال‌ها و حتی ده‌ها سال مورد استفاده قرار گیرد بدن اینکه نیازی به تغییر واکسن وجود داشته باشد. این فرآیندی است که بر روی بسیاری از موثرترین واکسن‌های ما، از جمله واکسن ضد سرخک انجام شده است.

«تریور بدفورد»، زیست شناس مرکز تحقیقات سرطان Fred Hutchinson سیاتل، در این خصوص گفت: «ویروس سرخک به همان سرعت ویروس‌های آنفولانزا و COVID-19 جهش می‌یابد، اما واکسن سرخک از سال ۱۹۵۰ تاکنون هنوز هم به خوبی عمل می‌کند». ویروس سرخک برای ورود به یک سلول، از برخی پروتئین‌های آن استفاده می‌کند که این پروتئین‌ها بدون شکسته شدن قادر به جهش، حتی به صورت بسیار محدود نیستند. واکسن این بیماری دقیقاً همین قسمت‌ها را هدف قرار می‌دهد، بنابراین هر جهشی که در برابر واکسن ایجاد شود به این معنی خواهد بود که ویروس نمی‌تواند سلول‌های دیگر را آلوده کند. البته واکسن نیز به طور طبیعی دارای ویروس سرخک است.

سناریو ۲: جهش‌ها باعث می‌شود واکسن‌ها به مرور زمان کارایی کمتری داشته باشند
اما در سناریوی دوم باید شرایط متفاوتی را در نظر بگیریم به این معنی که اگر کروناویروس جدید همانند ویروس سرخک عمل نکند، چه می‌شود؟ به سخن ساده اگر SARS-CoV-2 به شکلی جهش یابد که از اتصال آنتی بادی جلوگیری کند، می‌تواند تولید یک واکسن پایدار و جهانی را دشوار کند. آنتی بادی‌ها که بدن در پاسخ به واکسن یا عفونت ایجاد می‌کند، با اتصال به نقاط خاصی بر روی ویروس به نام «آنتی ژن» عمل می‌کنند. اگر جهش‌های ویروسی تصادفی، شکل یک آنتی ژن را تغییر دهند، این امر می‌تواند اثر یک واکسن در برابر ویروس را کاهش دهد.

دکتر بدفورد در خصوص این فرآیند اینگونه توضیح می‌دهد: «آنچه در فرآیند مبارزه واکسن با بسیاری از ویروس‌ها رخ می‌دهد این است که وقتی شما به ویروس نوع A مبتلا هستید، بدن شما می‌آموزد که پروتئین‌های سطح را در برابر این نوع ویروس شناسایی کند. اما وقتی ویروس در برابر این اقدام شروع به جهش کند تا بتواند به فعالیت خود ادامه دهد، گونه B را پدید خواهد آورد که سیستم ایمنی بدن و آنتی بادی‌ها قادر به شناسایی آن نیستند. به عبارت بهتر واکسن دیگر قادر به ممانعت از ویروس جهش یافته نیست چرا که فقط قادر به شناسایی نوع A است».

در واقع بر اساس گفته دکتر بدفورد می‌توان این سناریو را اینگونه خلاصه کرد که: آنتی بادی‌های تولید شده توسط واکسن روی یک گونه ویروس عمل می‌کنند، اما نمی‌توانند به گونه جدید وصل شوند و این فرآیند واکسن را ناکارآمد می‌کند. این همان اتفاقی است که در مورد آنفولانزا رخ می‌دهد: آنتی ژن‌های ویروس به حدی جهش می‌یابند که در گونه‌های مختلف تکامل می‌یابند و هرکدام به واکسن متفاوتی نیاز دارند. دانشمندان بطور مداوم واکسن‌هایی را برای مبارزه کردن با این گونه‌های جدید تولید می‌کنند. با این همه، واکسن‌های تولید شده فقط ایمنی محدودی به گونه‌های مختلف آنفولانزا که هر ساله در حال گسترش است، نشان می‌دهند. اگر چنین موضوعی در مورد کروناویروس جدید صادق باشد، می‌توان تصور کرد که دانشمندان مدام باید در حال مطالعه و آزمایش واکسن‌های جدید برای گونه‌های جدید این ویروس باشند که به طور طبیعی پدید خواهند آمد.

مسئله دیگری که در اینجا وجود دارد این است که آیا می‌توان برای مبارزه با این ویروس از راهکار «مصونیت جمعی» استفاده کرد. به عنوان مثال، با گذشت زمان، بسیاری از مردم ایمنی حداقلی در برابر برخی از انواع آنفولانزا را - از طریق مبارزه با عفونت‌ها یا با واکسیناسیون – به دست آورده اند در حالی که ویروس همچنان در حال گسترش است. اما در خصوص کروناویروس جدید، می‌توان همچین انتظاری داشت؟

برای یک ویروس کاملاً جدید مانند SARS-CoV-2، مصونیت جمعی وجود ندارد. این ویروس با سیستم ایمنی چند میزبان روبرو بوده که هریک می‌توانست شیوع آن را متوقف کند. تا زمانی که ویروس برای زنده ماندن نیازی به تغییر نداشته باشد، جهش‌هایی که می‌توانند شکل آنتی ژن‌ها را اصلاح کنند - در صورت وجود- احتمالاً نادر هستند و نادر خواهند ماند. اما اگر افراد از طریق مبارزه با ویروس یا از طریق واکسیناسیون نسبت به عفونت آن ایمن شوند، جریان بازی تغییر خواهد کرد. نسخه‌های این ویروس با جهش‌هایی که در سیستم ایمنی افراد به وجود می‌آید، احتمالاً تغییر می‌کنند و می‌توانند به گونه‌های جدید تبدیل شوند.

چه خواهد شد؟ باید صبر کنیم و ببینیم!
دانشمندان می‌دانند که SARS-CoV-2 در حال جهش است. در بین هزاران نمونه از رشته طولانی RNA که باعث تشکیل کروناویروس جدید شده، ۱۱ جهش نسبتاً پرتکرار دیده شده است. «پیتر تیلن»، زیست شناس مولکولی آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جانس هاپکینز می‌گوید: تا آنجا که می‌دانیم، ویروسی که مردم را در سراسر جهان آلوده کرده، یک ویروس است به این معنی که فقط یک «گونه» ویروس وجود دارد.

تنها یکی از آن جهش‌های پرتکرار و معمول است که بر «پروتئین سنبله» اثر می‌گذارد و کروناویروس جدید را قادر می‌سازد تا سلول‌های گلو و ریه را آلوده کند. تلاش برای تولید آنتی بادی‌هایی که مسیر اتصال پروتئین سنبله را مسدود می‌کنند، در واقع تلاش‌هایی برای تولید واکسن است. از آنجایی که پروتئین سنبله تاکنون تغییرات اندکی داشته است، برخی از دانشمندان معتقدند که این می‌تواند نشانه‌ای باشد برای این استدلال که این ویروس احتمالاً نمی‌تواند خود را زیاد تغییر دهد و عفونی بماند.

با این حال هنوز اطلاعات ما درباره این ویروس جدید، بسیار اندک است و ابهامات زیادی درباره آن وجود دارد. ما دقیقاً نمی‌دانیم که آیا واقعاً برخی از انسان‌ها از ابتلا به کروناویروس جدید مصون هستند و اگر چنین باشد این مصونیت برای چه مدت زمانی می‌تواند دوام داشته باشد، هرچند که برای درک این ابهامات تلاش‌های زیادی در حال انجام است. آقای تلین می‌گوید که هنوز مشخص نیست که چگونه جهش‌ها در ژنوم‌های این ویروس، در نهایت بر اقدامات متقابل مانند ساخت واکسن تأثیر می‌گذارد. وی گفت: «فقط باید صبر کرد و دید که رخ خواهد داد».