واکسن کرونای مدرنا چند روزه طراحی شد؟

چندی پیش شرکت داروسازی "مُدرنا" اعلام کرد فاز سوم آزمایشات این شرکت نشان می‌دهد که واکسن کرونای آنها بیش از ۹۴ درصد در جلوگیری از کووید-۱۹ مؤثر بوده است، این واکسن که دو دوز آن باید تزریق شود، روی ۳۰ هزار داوطلب تست شده و تاکنون نتایج ایمنی داشته است. "مدرنا" می‌گوید این واکسن در دمای دو تا هشت درجه سانتیگراد که دمای یک یخچال خانگی استاندارد یا یک یخچال پزشکی است تا ۳۰ روز پایدار باقی می‌ماند. همچنین تا ۶ ماه در منفی ۲۰ درجه سانتیگراد قابل نگهداری است و سالم می‌ماند.

درحالیکه شرکت‌های بسیاری در جهان به سختی در حال تولید واکسنی برای بیماری کووید-۱۹ هستند حال مشخص شده که شرکت داروسازی امریکایی مدرنا تنها دو روز برای طراحی واکسن کووید-۱۹ خود زمان صرف کرده است و این کار را به لطف فناوری آران‌ای پیام‌رسان به سرعت انجام داده است.

براساس گزارشی از نیویورک تایمز، آنچه که می‌تواند بزرگترین پیشرفت علمی این دهه باشد، فقط در ۴۸ ساعت طراحی شده است. واکسن شرکت مدرنا مبتنی بر آر ان‌ای پیام رسان است که آن قطعه‌ای از اسید ریبونوکلئیک است که اطلاعات مربوط به توالی اسیدهای آمینه یک پروتئین خاص را از دی.ان.ای (جایی که تمام این اطلاعات ذخیره می‌شود) به ریبوزوم(جایی که در سلول است) منتقل می‌کند. در این فرآیند پروتئین‌های مختلف سنتز می‌شوند. به زبان ساده، می‌توانیم آر ان‌ای پیام رسان را به عنوان یک دستگاه یو.اس.بی در نظر بگیریم که سلول‌ها از آن برای انتقال اطلاعات از کامپیوتر (دی.ان.ای) به دستگاه دیگری مانند چاپگر (ریبوزوم) استفاده می‌کنند.

همانطور که پژوهشگران در تولید آر.ان.ای مصنوعی پیشرفت کردند، دانشمندان به این فکر کنند که آیا می‌توانند سلول را با وارد کردن در یک زنجیره اسید ریبونوکلئیک اصلاح کنند یا خیر زیرا اگر این عمل صورت بگیرد سلول‌ها می‌توانند ریبوزوم‌ها را فریب دهند و باعث شوند پروتئین‌های مورد نظر ما تولید شود.

در سال ۱۹۹۰، در آزمایشگاه‌های "دانشگاه ویسکانسین"، برای نخستین بار فریب ریبوزوم‌های موش‌ها امکانپذیر شد و داده‌های آن مطالعه راه ایجاد آنتی بادی برای واکسیناسیون علیه عفونت‌ها و استفاده از آنزیم‌ها برای معکوس کردن روند بیماری‌های نادر یا عوامل رشد برای ترمیم بافت آسیب دیده قلب را باز کرد.

البته اعمال این روش و انجام دادن آن روی بدن انسان به همین آسانی نبود و بسیار پیچیده‌تر بود. یک از عواملی که انجام این کار را بر روی انسان سخت می‌کرد این بود که دانشمندان نمی‌توانستند آر.ان.ای مصنوعی را یکی یکی به سلول‌ها تزریق کنند و از طرفی دیگر، تأمین مقادیر زیادی از آن آر.ان.ای از خون می‌توانست یک واکنش ایمنی بسیار خطرناک را ایجاد کند.

در سال ۲۰۰۵، "کاتالین کاریکو"(Katalin Karikó) و "درو وایسمن"(Drew Weissman) راهی برای پنهان کردن آر.ان.ای مصنوعی در برابر سیستم ایمنی بدن کشف کردند. بنابراین زنجیره وارد شده بدون ایجاد واکنش‌های ایمنی می‌توانست از بدن عبور کرده و وارد سلول شود و این شد که حال این فناوری توانست پایه و اساس طراحی واکسن پیشرفته کروناویروس برای دو شرکت نامی "مدرنا" و "فایزر" شود.

نحوه طراحی واکسن کروناویروس "مدرنا" در ۲ روز

در ابتدا پژوهشگران مدرنا فقط به دنبال راهی سریع برای برنامه‌ریزی مجدد سلول‌های بزرگسال و تبدیل آنها به سلول‌های بنیادی بودند اما آنها خیلی زود فهمیدند که چیزی بزرگتر در دست دارند و آن قدرت برنامه‌ریزی سیستم مولکولی سلول‌ها است.

دانشمندان نوعی "کتابخانه" با مجموعه‌ای از "پردازش امور کاربردی کدگذاری شده"(coded functional implementations) ایجاد کردند که این موضوع به آنها امکان نوشتن و طراحی برنامه‌های کوچک ژنومی(آر ان‌ای پیام رسان مصنوعی) را به راحتی و به سرعت می‌داد.

برای انجام این کار آنها ابتدا باید چگونگی خواندن و سنتز پروتئین‌ها توسط ریبوزوم‌ها و همچنین یادگیری زبان ماشین آران‌ای پیام‌رسان را می‌فهمدیدند و سپس باید راهی پیدا می‌کردند تا دستورالعمل‌های مورد نظر خود را نوشته و آن را در آر.ان.ای مصنوعی جمع آوری می‌کردند. این کار بزرگترین راز موفقیت آنها در ساخت واکسن ویروس کرونا بود.

در ۱۰ ژانویه سال ۲۰۲۰، نخستین توالی یابی ژن کروناویروس سندرم حاد تنفسی ۲ به اطلاع عموم رسید. توصیفی از پروتئین میخ مانند این ویروس در آن داده‌ها وجود داشت که این پروتئین به دلیل ویژگی‌های خاصش، هدف توسعه واکسن قرار گرفت. گروهی از دانشمندان چینی در تاریخ ۱۰ ژانویه ژنوم ویروس کرونا را در یک سایت به اشتراک گذاشتند و با این حرکت سوت آغاز مسابقه برای توسعه واکسن کرونا را زدند و به هر شرکتی که اکنون در حال تولید واکسن است اجازه داده شد که طراحی واکسن را آغاز کنند. هدف دانشمندان این است که سلول‌ها این پروتئین را تولید کنند که اگر این کار انجام شود سیستم ایمنی بدن می‌تواند آن را شناسایی کرده و ایمنی ایجاد کند.

برای شرکت مُدرنا طراحی دستورالعمل آر.ان.ای که باعث می‌شود سلول‌ها پروتئین میخ مانند ویروس کرونا را تولید کنند، فقط دو روز طول کشید. با این حال، قسمت دشوار ماجرا باقی مانده و آنها هنوز در حال کار بر روی واکسن و آزمایش هستند چرا که باید اطمینان کامل یابند که آیا این آر.ان.ای پیام رسان مصنوعی نقاب دار می‌تواند راحت و ایمن به بدن ارسال شود یا خیر. بنابراین اگر واکسن دو شرکت مدرنا یا فایزر در جلوگیری از بیماری کاملا موثر اعلام شود آنها گامی بسیار مهم در جهت نجات جان جهانیان برداشته‌اند. تاکنون بنابر گزارش‌ها تاثیر واکسن کروناویروس شرکت مدرنا و فایزر در مرحله سوم آزمایشات به ترتیب ۹۴.۵ درصد و ۹۵ درصد بوده است.