چرا ساخت واکسن ویروس کرونا زمان‌بر است؟

انتشار ویروس کرونا یا همان SARS-Cov-2 که همه جهان را درگیر کرده است تنها به یک طریق می‌تواند پایان پذیرد. آن هم ساخت واکسن ویروس کرونا است؛ اما ساخت واکسن در کنار کارهای تحقیقاتی ضروری آن، دردسرهایی دارد که باعث طولانی شدن فرآیند آن می‌شود.

معمولا ساخت یک واکسن سال‌ها زمان می‌برد. در حال حاضر رکورددار سریع‌ترین واکسن ساخته‌شده در مورد واکسن بیماری اوریون است که چهار سال طول کشیده است. تا همین‌جا که ساخت واکسن ویروس کرونا به‌پیش رفته است، به‌خودی‌خود یک رکورد در تاریخ بشر محسوب می‌شود.

در حال حاضر چند نمونه واکسن ویروس کرونا وجود دارد که به‌تازگی مرحله آزمایش‌های بالینی را شروع کرده‌اند. پیشروترین این واکسن‌ها تازه در آغاز مرحله سوم بالینی است.
به همین بهانه ما در این مقاله قصد داریم به مبحث ساخت واکسن و مراحل آن بپردازیم.

اولین قوانین و استانداردهای تولید واکسن

اولین واکسن‌ها در اوایل قرن بیستم ساخته‌شده‌اند. این واکسن‌ها برای بیماری‌هایی همچون آبله، هاری، طاعون و وبا بودند. با اینکه این واکسن‌ها کارایی و تاثیرات مثبت خود را نشان دادند و جان‌های بسیاری را از مرگ رهانیدند و هم‌زمان بیماری‌های زیادی را ریشه‌کن کردند یا میزان ابتلا را شدیدا کاهش دادند، اما در آن زمان هیچ قانون و استانداردی برای تولید واکسن‌ها وجود نداشت.

اولین قوانین برای نظارت برای تولید و ساخت واکسن در دنیا در ۱ جولای ۱۹۰۲ توسط کنگره آمریکا به تصویب رسید. این مجموعه قوانین در ابتدا «قانون فروش محصولات ویروسی، سرم‌ها، مواد سمی و محصولات مرتبط» (An act to regulate the sale of viruses, serums, toxins, and analogous products) نام داشت که بعدها با نام قانون کنترل محصولات زیستی (Biologics Control Act) شناخته شد. این اولین بار بود که قوانین مدرن دولتی در این حوزه اجرا می‌شدند.

این قوانین البته بعدها بهبود پیدا کردند و به اروپا هم رسیدند. پس‌ازآن نیز سازمان بهداشت جهانی استانداردهایی در این مورد تصویب کرد که این استانداردها مورداستفاده کشورهای متعددی قرار گرفتند.

فاجعه واکسن فلج اطفال

البته علی‌رغم این قوانین اتفاق بدی در حوزه واکسن‌ها در سال‌های ۱۹۵۵ تا ۱۹۵۷ افتاد. این اتفاق‌های بد مربوط به واکسن فلج اطفال (Polio) بودند. فلج اطفال از ابتلا به ویروسی به نام پولیومیلیتیس (Poliomyelitis) ایجاد می‌شود. این ویروس با حمله به سیستم عصبی و تخریب آن می‌تواند به فلج دائمی کودکان منجر شود.

واکسن این بیماری را یک ویروس‌شناس به نام جوناس ساک (Jonas Edward Salk) با استفاده از ویروس‌ها ضعیف شده بیماری فلج اطفال تولید کرد. این واکسن موثر بود و راهی مناسب برای ریشه‌کن کردن این بیماری به‌حساب می‌آمد.

مشکل زمانی پیش آمد که مجوز توزیع و استفاده از این واکسن در سال ۱۹۵۵ پس از ارائه نتایج مثبت آن، تنها در ۲ ساعت صادر شد.

مشکل اینجا بود که به دلیل نبود قوانین سفت‌وسخت مربوط به تولیدات دارویی، واکسن‌های فلج اطفال تولیدشده همواره کاملا خالص نبودند و در نتیجه می‌توانست عوارض جانبی داشته باشد.

شرکت دارویی کاتر (Cutter Laboratories) تولیدکننده واکسن فلج اطفال بود؛ اما به دلیل همین ناخالصی‌ها، واکسن تولیدی این شرکت خود باعث بیماری و فلج شدن کودکان بسیاری شد.

این اتفاق آسیب‌های فراوانی به تصویر عمومی و سطح اعتماد به واکسن، صنعت واکسن و جامعه علمی در دنیا زد که البته این اثرات منفی هنوز هم باقی است و بخشی از نتایج آن را امروزه هم می‌توان در جنبش‌های ضد واکسن مشاهده کرد.

این اتفاق از سوی دیگر باعث شد که میزان سخت‌گیری برای تولید و ساخت واکسن‌ها بسیار زیاد شود.

این سخت‌گیری‌ها در نهایت مراحل تولید و آزمایش واکسن‌ها را زمان‌بر و طولانی می‌کنند. در نهایت یک واکسن زمانی مجوز تولید و توزیع انبوه می‌گیرد که مشخص شده باشد استفاده از آن هیچ‌گونه اثرات جانبی چشم‌گیری ندارد.

ازاین‌روی هم است که بسیاری از واکسن‌های ساخته‌شده هیچ‌وقت حتی به مرحله آزمایش بالینی هم نمی‌رسند. در حقیقت ۹۰ درصد واکسن‌ها حتی از آزمایشگاه بیرون هم نمی‌آیند.

مراحل ساخت واکسن ویروس کرونا

مرحله تحقیقات

این مرحله شامل انجام کارهای تحقیقاتی برای یافتن ترکیب‌ها و فرآیند‌هایی است که بتوانند یک کاندیدای مناسب برای تولید واکسن باشند. این مرحله شامل بررسی عامل بیماری‌زا (در این مورد خود ویروس کرونا)، نحوه تاثیر آن بر بدن، نحوه ابتلا، نوع آسیب‌ها به بدن و هر جنبه دیگری از بیماری است.

پس‌ازآن در این مرحله دانشمندان تلاش می‌کنند آنتی‌ژن‌هایی را که می‌توانند به درمان بیماری کمک کنند بیابند. این آنتی‌ژن‌ها را می‌توانند از ویروس‌های دیگر، ویروس‌ها یا باکتری‌ها تضعیف‌شده عامل بیماری مورد هدف، سموم تضعیف‌شده باکتریایی و مواد دیگری باشند که از عامل یا عوامل بیماری‌زا استخراج می‌شوند.

مرحله پیش-بالینی

مرحله پیش بالینی شامل آزمایش مواد و ترکیب‌های کاندیدا بر روی بافت‌های سلولی و بررسی این نکته است که آیا واکسن یا ماده موردنظر می‌تواند پاسخ ایمنی لازم را ایجاد کند یا نه.

در این مرحله همچنین واکسن روی حیوانات آزمایشگاهی مثل موش‌ها و میمون‌ها آزمایش می‌شود. نتایج این آزمایش‌ها تا حدی روشن می‌سازد که آیا واکسن موردنظر می‌تواند در انسان‌ها نیز پاسخ ایمنی مناسب ایجاد کند یا نه.

همچنین با توجه به نتایج این آزمایش‌ها میزان غلظت‌ها یا همان دز‌های احتمالی برای ایجاد پاسخ ایمنی در انسان‌ها و مدت‌زمان و دفعات موردنیاز برای ایجاد این پاسخ ایمنی همراه با روش‌های ایمن برای آزمایش روی انسان‌ها پیشنهاد می‌شود.

این مرحله البته راستش کمی غیرانسانی هم هست؛ زیرا واکسن‌ها روی حیوانات متعددی آزمایش می‌شود. بدین‌صورت که ابتدا واکسن را به حیوان نگون‌بخت تزریق می‌کنند و سپس آن حیوان را به ویروس یا عامل بیماری‌زایی موردبررسی مبتلا می‌کنند تا ببینند آیا واکسن تاثیری روی ابتلای وی دارد یا نه. در این مرحله حیوانات زیادی می‌میرند.

بسیاری از واکسن‌ها در همین مرحله متوقف می‌شوند زیرا نمی‌توانند پاسخ ایمنی موردنیاز را ایجاد کنند. مرحله پیش بالینی می‌تواند ۱ تا ۲ سال طول بکشد و معمولا در شرکت‌های دارویی یا دانشگاه‌ها انجام می‌شود.

پس‌ازاین اگر واکسن‌ موفق بود، شرکتی که روی آن تحقیق می‌کند درخواست مجوز برای آزمایش‌های بالینی می‌دهد. اگر هم واکسن در یک دانشگاه تولیدشده است، گروه تحقیقاتی با یک شرکت دارویی قرارداد می‌بندد و آن شرکت از سازمان‌های نظارتی مجوزی برای آزمایش‌های بالینی درخواست می‌کند. وقتی این مجوز صادر شد واکسن برای سه مرحله آزمایش بالینی استفاده می‌شود.

مرحله یک آزمایش‌های بالینی

در تمامی مراحل آزمایش بالینی، آزمایش روی دو گروه انجام می‌شود. اولین گروه کسانی هستند که واکسن واقعی را دریافت می‌کنند و گروه دوم کسانی هستند که نه واکسن واقعی بلکه یک دارونما (Placebo) یا صرفا یک داروی تقویت سیستم ایمنی دریافت می‌کنند.

اولین تلاش برای بررسی واکسن کاندیدا، آزمایش کردن آن روی یک گروه کوچک از افراد بالغ است. در این مرحله واکسن روی ۲۰ تا ۸۰ نفر آزمایش می‌شود.

حتی اگر واکسن برای تزریق به کودکان نیز ساخته‌شده باشد، اول روی افراد بالغ آزمایش می‌شود. اگر نتایج مثبت بود، پس‌ازآن مرحله‌به‌مرحله واکسن روی افراد جوان‌تر آزمایش می‌شود تا به گروه سنی مورد هدف برسد.

این مرحله از آزمایش می‌تواند با آگاهی کامل افراد داوطلب آزمایش انجام شود؛ یعنی داوطلبان کاملا می‌دانند که آیا واکسن دریافت کرده‌اند یا دارونما.

هدف از مرحله اول آزمایش بالینی ارزیابی میزان ایمن بودن واکسن و بررسی سطح پاسخ ایمنی است که با دزهای مختلف ایجاد می‌شود.

در برخی از موارد محققان تلاش می‌کنند پس از واکسینه کردن داوطلبان آن‌ها را به ویروس موردنظر مبتلا کنند و سپس شرایط و علائم آن‌ها را به‌دقت موردبررسی قرار دهند. در برخی از موارد ممکن است نسخه ضعیف شده یا تغییریافته عامل بیماری‌زا برای مبتلا کردن داوطلبان استفاده شود.

مرحله دوم آزمایش بالینی

در مرحله دوم آزمایش بالینی هم دوباره دو گروه که یکی واکسن و دیگری دارونما دریافت می‌کنند استفاده می‌شود. در این مرحله واکسن‌ روی صدها نفر آزمایش می‌شود. در بین این افراد ممکن است کسانی مثل بیماران دیابتی که ریسک ابتلای آن‌ها به بیماری بالاتر است نیز حضور داشته باشند.

هدف از مرحله دوم آزمایش بالینی مطالعه ایمن بودن واکسن، پاسخ ایمنی بدن، دزهای لازم، تعداد دفعات و بازه‌های زمانی تزریق و همچنین بررسی روش موثر ارائه واکسن است. منظور از روش موثر این است که مشخص شود بهتر است واکسن به کدام طریق از جمله تزریقی، خوراکی یا استنشاقی استفاده شود.

مرحله سوم آزمایش بالینی

واکسن‌هایی که در مرحله دوم موفق از آب درآیند در مرحله سوم روی افراد بیشتری آزمایش می‌شوند. این مرحله شامل هزاران یا ده‌ها هزار داوطلب است و در برخی از موارد در مناطقی اجرا می‌شود که تعداد افراد مبتلا در آن بیشتر است.

در این مرحله مثل مرحله دوم به یک گروه از داوطلبان بدون اینکه آگاهی داشته باشند واکسن و به گروه دیگر دارونما تزریق می‌شود.

یکی از اهداف این مرحله نیز دوباره بررسی میزان ایمن بودن واکسن و اثرات جانبی آن است؛ زیرا اثرات جانبی یک واکسن ممکن است در مرحله اول و دوم بروز نکند؛ اما به‌محض اینکه تعداد افراد مورد آزمایش بیشتر شود این اثرات جانبی ظاهر شوند.

مثلا اگر یکی از اثرات جانبی یک دارو یا یک واکسن تنها در 0.01 درصد از موارد رخ دهد، اگر این دارو یا واکسن را روی ۱۰ هزار نفر مورد آزمایش قرار دهیم احتمال اینکه این اثر جانبی را در یک یا ۲ نفر مشاهده کنیم بیشتر می‌شود.

برای اینکه بتوان به سطح اطمینانی بالایی از شناسایی اثرات جانبی یک واکسن برسیم باید آزمایش روی ۶۰ هزار نفر انجام شود. از این گروه ۶۰ هزارنفری، ۳۰ هزار نفر واکسن واقعی و ۳۰ هزار نفر دارونما دریافت می‌کنند.

در تمامی این مراحل محققان تلاش می‌کنند پاسخ سه سوال مهم را بدهند:

1. آیا واکسن کاندیدا از بیماری جلوگیری می‌کند؟
2. آیا واکسن کاندیدا جلو ابتلا به ویروس یا عامل بیماری‌زا را می‌گیرد؟
3. آیا واکسن کاندیدا باعث تولید آنتی‌بادی یا دیگر پاسخ ایمنی مناسب می‌شود؟

همچنین در مرحله سوم نحوه توزیع واکسن هم موردبررسی قرار می‌گیرد. قضیه این است که بیشتر واکسن‌ها یا داروها باید در دمای پایین نگهداری شوند؛ اما وقتی قرار است این واکسن‌ها روی تعداد بسیار زیادی تزریق شوند و کار میدانی انجام شود، لزوما یخچال و تجهیزات نگهداری آن‌ها را نمی‌تواند به همراه داشت و با خود به همه‌جا برد.

این اتفاق در مرحله سوم که دوباره واکسن روی تعدادی زیاد آزمایش می‌شود هم صدق می‌کند.

ازاین‌روی محققان این نکته را هم بررسی می‌کنند که اولا واکسن چقدر می‌تواند بدون تجهیزات نگهداری در دمای محیط همچنان فعال بماند و خراب نشود و همچنین آیا می‌توان با ابزارهای ساده‌ای مثل یخچال‌های کوچکی که از یخ پر می‌شوند، برای مدتی واکسن‌ها را نگهداری کرد یا نه.

چرا واکسن ویروس کرونا تنها راه پایان پاندمی است؟

ویروس کرونا که عامل بیماری کووید-۱۹ است بیشتر از ویروس‌های کرونای دیگر یعنی سارس و مرس در بخش بالایی ریه‌ها تکثیر می‌شود به همین دلیل این ویروس با سرفه و عطسه و حتی حرف زدن، خیلی بیشتر از دو ویروس دیگر، به بقیه افراد منتقل می‌شود.

این نرخ انتشار ویروس همراه با مجموعه بزرگ و متنوعی از علائم که حداقل دو هفته طول می‌کشد بروز کنند و همچنین وجود مبتلایان زیاد بدون علائم، باعث می‌شود کنترل و قرنطینه کردن و همچنین ردیابی ویروس و یافتن مسیر انتشار آن عملا غیرممکن باشد.

در چنین شرایط تنها راه جلوگیری از انتقال آن، واکسن ویروس کرونا است ازاین‌روی هم در حال حاضر تولید واکسن ویروس کرونا در صدر اولویت‌های دولت‌ها و نظام‌های بهداشتی دنیا قرار گرفته است.

به همین دلیل تلاش‌های فراوان شبانه‌روزی عظیمی برای یافتن واکسن این ویروس در جریان است. همان‌طور که سطور بالاتر خواندید شاید تنها آزمایش پیش بالینی یک واکسن یک تا ۲ سال طول بکشد.

اگر بقیه مراحل را هم در نظر بگیرید می‌بینید که در کل تولید یک واکسن بین ۱۰ تا ۲۰ سال زمان می‌برد؛ اما حالا فشارهای جهانی زیاد است و دانشمندان تلاش می‌کنند که بتواند در میانه سال ۲۰۲۱ حداقل یک واکسن قابل‌اتکا داشته باشند و سپس آن را به تولید انبوه برسانند.

در مورد واکسنی که اخیرا توسط محققین دانشگاه آکسفورد ساخته‌شده و موفق از آب درآمده، این فشار وجود دارد که این واکسن در میانه سال ۲۰۲۱ لااقل به‌اندازه جمعیت بریتانیا به تولید انبوه برسد.

از آن‌سو هم چون در کل احتمال موفق نبودن واکسن‌ها زیاد است، شرکت‌ها و گروه‌های تحقیقاتی متعدد روی واکسن‌های مختلفی به‌صورت مستقل کار می‌کنند تا مطمئن باشند که در نهایت حداقل ۲ یا ۳ واکسن می‌توانند به نتایج قابل‌قبول برسند. این احتمال هم وجود دارد که چندین واکسن موفق که هرکدام به درد دسته‌ای از افراد می‌خورتد تولید شود.

شاید برخی از واکسن‌ها روی افرادی که وضعیت بحرانی دارند و با مرگ دست‌وپنجه نرم می‌کنند موثر باشد. دیگری می‌تواند برای افرادی که بیماری‌های زمینه مزمن مثل دیابت یا بیماری قلبی دارند، پاسخ ایمنی ایجاد کند. برخی دیگر می‌تواند برای ایجاد پاسخ ایمنی سریع که برای کارکنان بخش سلامتی لازم است باشد و دیگری برای کسانی دیگری که بیشتر با بیماران درگیر هستند، باشد.

بیشتر این واکسن‌ها از نوع واکسن mRNA هستند که پیش‌ازاین در مقاله چالش تولید واکسن ویروس کرونا در مورد آن‌ها نوشته‌ایم. چنین واکسن‌هایی را راحت‌تر و سریع‌تر از واکسن‌هایی که تا پیش‌ازاین وجود داشته‌اند می‌توان به تولید انبوه رساند و درعین‌حال این نوع واکسن‌ها ایمن‌تر از واکسن‌های قبلی دارای ویروس‌های مرده یا تضعیف‌شده هستند.

در حال حاضر که ما در ماه جولای ۲۰۲۰ هستیم، ۲۴ واکسن که کاندیدای آزمایش‌های بالینی هستند، این آزمایش‌ها رو شروع کرده‌اند. از بین این‌ها نیز واکسن تولیدی گروه تحقیقاتی دانشگاه آکسفورد فعلا مراحل اول و دوم بالینی را طی کرده و در حال حاضر مرحله سوم آزمایش‌های بالینی را آغاز کرده است.