مستلهمين تطور فيروس سارس-كوف-2، ابتكر العلماء في الصين لقاحاً جديداً يوفر الحماية ضد سلالة «أوميكرون» ومجموعة من متغيراتها الفرعية.
على الرغم من أن الأجيال المبكرة من اللقاحات الخاصة بفيروس كورونا المستجد المسبب لمرض «كوفيد-19» كانت ناجحة للغاية، إلا أن التطور الفيروسي وظهور التهرب المناعي جعل إنتاج اللقاحات اللاحقة أكثر صعوبة.
يسأل أخصائيو اللقاحات باستمرار: كيف نواكب العوامل الممرضة سريعة التطور؟ يبدو دائماً أن فيروس كورونا يتقدم بخطوات عديدة، خاصة الآن مع استمرار المتغيرات الفرعية لسلالة «أوميكرون» في تطوير قدرات أكثر للإفلات من المناعة الناجمة عن تلقي اللقاحات.
يقول العلماء، إنه على الرغم من كون لقاحات الحمض النووي الريبوزي المرسال (mRNA)، أصبحت أدوات لا تقدر بثمن خلال العامين الماضيين، فإن هناك حاجة إلى المزيد من أساليب اللقاح.
كما اتضح، يحتوي بروتين spike الفيروسي على مناطق ظلت محفوظة بشكل كبير عبر المتغيرات الحديثة من فيروس كورونا المستجد. هذه المناطق المحفوظة هي قوائم حقيقية للبيانات التطورية التي يمكن من خلالها صياغة لقاح من الجيل التالي. البروتين spike هو نهاية الفيروس التي ترتبط بمستقبلات ACE-2 البشرية لبدء العدوى.
لمعالجة المشكلة الحرجة لإفلات الفيروس من المناعة وبدء المهمة الشاقة المتمثلة في تطوير لقاح جديد، يأمل الدكتور يونغليانغ زهاو وزملاؤه في مختبر لعلم الفيروسات، وهو أحد أقسام جامعة ووهان في الصين، في التخفيف من تأثير المتغيرات الفرعية بتطوير نوع جديد ومستقبلي من اللقاح.
يستند اللقاح التجريبي، الذي اختبروه بالفعل على فئران التجارب، على المناطق المحفوظة من بروتين spike، مما يعني أن اللقاح مرتبط ارتباطًا وثيقًا بأجزاء من الفيروس نادرًا ما تتحور.
يعرب فريق ووهان بهدوء عن تفاؤله بشأن أبحاثه، التي يأملون أن تكون بمثابة نموذج للقاحات في المستقبل، وتحصين شامل وقائي. وهو جرعة عالمية تحمي من المتغيرات والتهديدات الحالية التي قد تنشأ في المستقبل. يتمثل أحد الشواغل الرئيسية للقاحات الحالية في أنه في حين أنها تحمي من المرض الشديد، فإن السلالات الأحدث من الفيروس، مثل العدد المتزايد من المتغيرات الفرعية لأوميكرون، يمكن أن تتخطى دفاعات الجهاز المناعي.
بدأ زهاو وفريق من المتعاونين من عدة مؤسسات بحثية في ووهان تطوير اللقاح الجديد من خلال استجواب المسار التطوري لفيروس سارس-كوف-2 كجزء مهم من بحثهم. وقاموا بتحليل أكثر من 11 مليون تسلسل للفيروس، بالإضافة إلى القدرة على العدوى والقدرة على الإفلات من المناعة لـ 54 من الفيروسات الزائفة ومتغيرات كورونا.
كشفت التجارب أن بروتين spike الفيروسي لم يتطور بشكل عشوائي، بل يتجه نحو العدوى العالية المقترنة بالإفلات المنخفض من المناعة أو العدوى المنخفضة المقترنة بإفلات عال من المناعة.
بناءً على ذلك، صمم الفريق لقاحاً يركز على مستضد مصمم حديثاً يسمى "Span". يرمز الحرف "S" في الاسم إلى "spike"، كما في بروتين spike الفيروسي، و"pan" من الكلمة اليونانية التي تعني "كل"، في إشارة إلى لقاح ضد جميع بروتينات spike. بالنظر إلى مصطلح pan بطريقة أخرى، بدمجه مع الكلمة اليونانية demos، والتي تعني الناس، فإنك تحصل على كلمة Pandemos التي تعني "الجائحة"، وهي مرض يصيب جميع الناس.
كتب زهاو وزملاؤه، في مجلة Science Translational Medicine، أن تطوير لقاح Span التجريبي لم يكن سهلاً. أكد زهاو، المؤلف الرئيسي لأبحاث لقاح span، أن "السارس- CoV-2 يستمر في تراكم الطفرات للتهرب من المناعة، مما يؤدي إلى حدوث عدوى بعد التطعيم".
وتابع زهاو "كيفية توقع الباحثين المسار التطوري للفيروس مقدمًا في تصميم لقاحات من الجيل التالي تتطلب التحقيق. هنا، أجرينا دراسة شاملة لـ 11،650،487 تسلسل سارس-كوف-2، والتي كشفت أن بروتين spike لم يتطور بشكل عشوائي ولكن إلى مسارات اتجاهية إما للعدوى العالية بالإضافة إلى مقاومة مناعية منخفضة أو عدوى منخفضة بالإضافة إلى مقاومة مناعية عالية".
يدمج مستضد Span بقايا الأحماض الأمينية الموجودة بتردد عالٍ عبر جميع المتغيرات الرئيسية حتى الآن، مما يسمح له بالحماية. لقد أدى لقاح span حتى الآن إلى تحييد الأجسام المضادة ضد متغيرات السارس-كوف-2 المختلفة عندما أعطي لنماذج حيوانية في المختبر.
اختبر زهاو وزملاؤه لقاح Span المبتكر جنباً إلى جنب مع لقاح مصنوع من بروتين spike من النوع البري. وجد الباحثون أن الاستجابة المناعية كانت أكثر فعالية بعد التطعيم بلقاح Span من الجرعات التي تعتمد على بروتين spike من النوع البري. كانت النماذج الحيوانية، وهي في هذه الحالة الفئران، محمية تمامًا من متغيرات أوميكرون عند أخذ جرعات من لقاح span.
يحتاج فريق ووهان، وفقًا لزهاو، إلى إجراء اختبارات إضافية لفعالية اللقاح ضد متغيرات أوميكرون الفرعية الأحدث، خاصة تلك التي ظهرت في الأشهر الأخيرة.
يحذر الباحثون أيضًا من أن لقاح Span يتطلب مزيدًا من الاختبارات على نماذج حيوانية بخلاف فئران التجارب لفهم نقاط القوة والضعف في اللقاح بشكل أفضل.
وخلص زهاو إلى أنه "سيكون من الضروري تضمين نماذج حيوانية إضافية قبل إخضاع هذا اللقاح إلى تجارب سريرية [بشرية]".