ملحوظة المحرر: قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
فاز عالمان رائدان ابتكرا التكنولوجيا وراء لقاحات كوفيد-19 المنقذة للحياة، بجائزة نوبل في الطب أو علم وظائف الأعضاء.
حقق الدكتور كاتالين كاريكو والدكتور درو وايزمان، وكلاهما من جامعة بنسلفانيا، إنجازهما من خلال تسخير قوة المادة الوراثية المعروفة باسم messenger RNA، أو mRNA.
وقد فتحت اكتشافاتهم فصلا جديدا في الطب، مما مهد الطريق للقاحات جديدة للأمراض المعدية الأخرى، بما في ذلك الأنفلونزا، وعلاجات الأمراض غير المعدية مثل السرطان.
فيما يلي خمسة أشياء يجب معرفتها عن أبحاث كاريكو وويسمان التي غيرت قواعد اللعبة ولقاحات mRNA.
ما يفعله mRNA
Messenger RNA، أو mRNA، هو شكل من أشكال الحمض النووي الذي يخبر الخلايا بما يجب القيام به بناءً على المعلومات الموجودة في الحمض النووي.
على عكس الحمض النووي، الذي يعمل كدليل تعليمات للحياة الموجودة في كل خلية، فإن mRNA هو جزء مؤقت من الشفرة الجينية التي يمكنها إنشاء بروتين أو إصلاح الضرر. غالبًا ما يستخدم الباحثون تشبيهًا بكتاب الطبخ. الحمض النووي عبارة عن كتاب وصفات سميك، في حين أن الحمض النووي الريبي (RNA) هو نسخة مكتوبة بخط اليد من وصفة فردية يتم خدشها والتخلص منها بعد الاستخدام.
لقد عرف العلماء منذ فترة طويلة عن mRNA، ولكن كان يُعتقد سابقًا أنه غير مستقر جدًا بحيث لا تكون له قيمة كأداة علاجية.
ما اكتشفه الحائزون على جائزة نوبل
كان الإنجاز الرئيسي الذي حققه كاريكو وويسمان هو إيجاد طريقة لتغيير الوحدات البنائية للحمض النووي الريبوزي (RNA)، والتي تسمى النيوكليوتيدات، من أجل جعل أجسامنا تنتج استجابة مناعية.
وقال روبن شاتوك، أستاذ عدوى الغشاء المخاطي والمناعة في إمبريال كوليدج لندن، إن “العمل الأساسي” الذي قام به الثنائي في فهم كيفية تكوين الحمض النووي الريبي (RNA) كان حاسما لنجاح لقاح mRNA عالي الفعالية ضد كوفيد-19.
وقال شاتوك: “إن عملهم الأساسي في استخدام النيوكليوتيدات المعدلة، وهي اللبنات الأساسية للحمض النووي الريبوزي، لتجنب تنشيط الجهاز المناعي الفطري سيكون مفتاح الاستخدام الناجح للقاحات الحمض النووي الريبوزي في المستقبل والأدوية الجديدة المعتمدة على الحمض النووي الريبي”.
كيف تختلف لقاحات mRNA عن اللقاحات الأخرى
تستخدم العديد من اللقاحات نسخًا ضعيفة أو ميتة من الفيروسات التي تستهدفها، وهي ليست كافية لإصابة الشخص بالمرض، ولكنها كمية تجعل الجهاز المناعي يستجيب حتى ينتج الجسم أجسامًا مضادة إذا واجه الفيروس الحقيقي. وتسمى هذه اللقاحات ناقلات الأمراض.
هناك تقنية أخرى ذات صلة – تُستخدم في لقاحات الوحدات الفرعية البروتينية – تستخدم قطعًا نقية من الفيروس لتحفيز الاستجابة المناعية.
ومع ذلك، قد يستغرق تطوير هذه الأنواع من اللقاحات وقتًا طويلاً، وقد يكون من الصعب تعديلها بسرعة.
لا تعتمد تكنولوجيا اللقاحات المعتمدة على Messenger RNA على نسخة معدلة من الفيروس لإنتاج استجابة مناعية. ويستخدم mRNA المعدل لإخبار خلايا الجسم بإنتاج البروتينات التي تدرب جهاز المناعة للدفاع عن الجسم ضد مرض معين.
ما تغلب عليه الفريق
بدأ افتتان كاريكو بالإمكانات العلاجية للحمض النووي الريبوزي المرسال (mRNA) أثناء دراستها في الدراسات العليا في هنغاريا، ولم يتزعزع أبدًا على الرغم من النكسات المتعددة، وفقدان الوظائف، والشكوك، والتحرك عبر المحيط الأطلسي. أثار اقتناعها بإمكانية استخدامه لمكافحة الأمراض الشكوك، وكثيرًا ما كانت المنح التي تقدمت بها تُرفض.
التقى كاريكو، وهو الآن أستاذ مساعد في جراحة الأعصاب في كلية بيرلمان للطب في بنسلفانيا، مع وايزمان بالصدفة في عام 1997. وقالت لجنة جائزة نوبل إن خلفية وايزمان في علم المناعة وخبرة كاريكو في الكيمياء الحيوية للحمض النووي الريبي (RNA) تعني أن العالمين يكملان بعضهما البعض بشكل جيد.
قال وايزمان، أستاذ عائلة روبرتس لأبحاث اللقاحات في كلية بيرلمان للطب، في مقطع فيديو شاركته جامعة بيرلمان يوم الاثنين: “أعتقد أن الشيء المهم هو أننا لم نتمكن من التوصل إلى النتيجة دون مشاركة كلانا”. بنسلفانيا.
نُشرت دراستهم الرائدة في عام 2005، أي قبل 15 عامًا من بدء جائحة كوفيد-19.
وقال توماس بيرلمان، الأمين العام لجمعية نوبل للطب، إنه في ذلك الوقت كان هناك العديد من العقبات التي يجب التغلب عليها قبل أن يتمكنوا من استخدام التكنولوجيا في شكل لقاح. وتضمنت تلك العوائق تصنيع الرنا المرسال بكميات كبيرة وتحسين طريقة توصيل الرنا المرسال إلى الخلايا. ومع ذلك، قال إن عملهم الأساسي يعني أن لقاحات كوفيد المستندة إلى mRNA بدأت “بداية سريعة” عندما ظهر الوباء.
إمكانات تتجاوز مكافحة Covid-19
أدى ظهور تكنولوجيا لقاح mRNA إلى حماية آمنة وقوية ضد كوفيد-19. لكن المؤيدين يقولون إن هذه مجرد البداية.
تشير الدراسات المبكرة إلى أن تقنية mRNA تظهر نتائج واعدة كعلاج للسرطان، بما في ذلك سرطان الجلد وسرطان البنكرياس، وتجري دراستها لاستخدامها في لقاحات الأنفلونزا الموسمية والفيروس المخلوي التنفسي (RSV) وفيروس نقص المناعة البشرية.
تشمل الطرق الأخرى لأبحاث mRNA المستمرة استكشاف طريقة جديدة لعلاج أمراض المناعة الذاتية. ويتم أيضًا فحص تقنية mRNA كبديل محتمل للعلاج الجيني للحالات المستعصية مثل مرض الخلايا المنجلية.
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com