واکسن ارزان ویروس کرونا در حال آزمایش است

واکسن جدیدی که NDV-HXP-S نام دارد، اولین واکسنی است که وارد کارآزمایی‌های بالینی می‌شود که در آن از طرح مولکولی جدیدی استفاده می‌شود که انتظار می‌رود نسبت به نسل کنونی واکسن‌های کووید ۱۹ آنتی‌بادی‌های قوی‌تری تولید کند. علاوه بر این، ساخت واکسن جدید بسیار ساده است. این واکسن را می‌توان به روش تولید واکسن‌های آنفلوانزا، به‌صورت انبوه در تخم‌مرغ تولید کرد. اگر ایمنی و کارایی واکسن جدید تأیید شود، تولیدکنندگان واکسن آنفلوانزا به‌طور بالقوه می‌توانند بیش از یک میلیارد دوز در سال از این واکسن تولید کنند.

در مورد ویروس کرونا، بهترین هدف برای ساخت واکسن و آموزش سیستم ایمنی، پروتئینی است که مانند تاجی روی سطح آن قرار گرفته است. این پروتئین که اسپایک نامیده می‌شود، به سلول‌ها متصل می‌شود و به ویروس اجازه می‌‌دهد تا وارد سلول شود؛ اما تزریق ساده پروتئین‌های اسپایک به مردم بهترین راه برای واکسینه کردن آن‌ها نیست. علت آن است که پروتئین‌های اسپایک گاهی اوقات شکل نامناسبی به خود می‌گیرند و موجب می‌شوند سیستم ایمنی آنتی‌بادی‌های اشتباهی تولید کند.

این بینش‌ها پیش از دنیاگیری کووید ۱۹ پدیدار شد. به گزارش نیویورک‌ تایمز، در سال ۲۰۱۵، ویروس کرونای دیگری ظاهر شد که موجب فرم کشنده‌ی دیگری از ذات‌الریه به نام مرس می‌شد. جیسون مک‌للان که در آن زمان در دانشکده پزشکی گایزل در دارتموث بود، به همراه همکارانش درصدد ساخت واکسنی علیه آن برآمدند. آن‌ها می‌خواستند از پروتئین اسپایک به‌عنوان هدف استفاده کنند؛ اما باید این نکته را در نظر می‌گرفتند که پروتئین اسپایک دچار تغییر شکل می‌شود. دکتر مک‌للان و همکارانش از تکنیک‌های استاندارد برای ساخت واکسن مرس استفاده کردند اما درنهایت به اشکالی از اسپایک رسیدند که برای اهداف آن‌ها بی‌فایده بود. آن‌ها سپس راهی برای حفظ پروتئین در حالت مطلوب پیدا کردند. تنها کاری که باید انجام می‌دادند، این بود که دو مورد از بیش از هزار واحد سازنده‌ی پروتئین را به ترکیبی به نام پرولین تبدیل کنند. این کار انجام شد و اسپایک حاصل 2P نام گرفت.

پژوهشگران اسپایک‌های 2P را به موش‌ها تزریق کردند و متوجه شدند که حیوانات به‌راحتی می‌توانند با عفونت‌های حاصل از ویروس کرونای مرس مبارزه کنند. هنگامی که در اواخر سال ۲۰۱۹، ویروس کرونای جدید یعنی SARS-CoV-2 ظاهر شد، دکتر مک‌للان و همکارانش سعی کردند اسپایک 2P منحصر‌به‌فردی برای SARS-CoV-2 طراحی کنند. برخی شرکت‌ها به‌سرعت از این اطلاعات برای طراحی واکسن کووید خود استفاده کردند.

ساختار مولکولی HexaPro، نسخه‌ی اصلاح‌شده‌ای از پروتئین اسپایک SARS-CoV-2 با شش تغییر کلیدی که به‌صورت کره‌های قرمز و آبی نشان داده شده است

اما وقتی دکتر مک‌للان و همکارانش اسپایک 2P را به تولیدکنندگان واکسن ارائه دادند، دوباره پروتئین را مورد بررسی قرار دادند. بر اساس استدلال آن‌ها، اگر جایگزینی فقط دو پرولین باعث بهبود واکسن می‌شد، مطمئنا تغییرات اضافی می‌توانست آن را بیشتر بهبود بخشد. آن‌ها ۱۰۰ اسپایک جدید ایجاد کردند که هرکدام یک واحد ساختاری تغییریافته داشتند. پژوهشگران تمامی موارد را آزمایش کردند و سپس تغییرات امیدوارکننده را در اسپایک‌های جدید با هم ترکیب کردند. درنهایت، پروتئینی واحدی ساخته شد که اهداف آن‌ها را برآورده می‌کرد. پروتئین انتخابی حاوی دو پرولین در اسپایک 2P و نیز چهار پرولین در مناطق دیگر پروتئین بود و اسپایک HexaPro نام گرفت.

ساختار HexaPro پایدارتر از 2P بود. این اسپایک همچنین انعطاف‌پذیرتر بود و بهتر می‌توانست در برابر گرما و تغییرات شیمیایی آسیب‌زننده مقاومت کند. در همین حین، دکتر بروس اینیس و همکارانش در مرکز نوآوری و دسترسی به واکسن PATH به‌دنبال راهی برای افزایش تولید واکسن‌های کووید ۱۹ بودند. آن‌ها واکسنی می‌خواستند که کشورهایی که زیادی ثروتمند نیستند نیز بتوانند آن را بسازند.

موج اول واکسن‌های تأییدشده کووید ۱۹ برای ساخت به مواد تخصصی و گرانی نیاز دارد. در مقابل، ساخت واکسنی مانند واکسن آنفلوانزا راحت است و بسیاری از کشورها کارخانه‌های بزرگی برای ساخت واکسن‌های ارزان‌قیمت آنفلوانزا دارند که در آن ویروس‌های آنفلوانزا به تخم‌مرغ تزریق می‌شود. تخم‌مرغ‌ها نسخه‌های جدید فراوانی از ویروس تولید می‌کنند. سپس ویروس‌ها استخراج شده، ضعیف یا غیرفعال شده و پس از آن، درون واکسن‌ها قرار داده می‌شود. پژوهشگران می‌خواستند بدانند که آیا می‌توانند واکسن کوویدی را بسازند که بتواند در تخم‌مرغ رشد پیدا کند. به این ترتیب، همان کارخانه‌هایی که واکسن آنفلوانزا را می‌سازند، می‌توانند واکسن کووید ۱۹ را نیز بسازند.

پژوهشگران در مانت‌ساینای نیز همین کار را انجام دادند ولی به‌جای پروتئین‌های ابولا از پروتئین‌های اسپایک ویروس کرونا استفاده کردند. آن‌ها از نسخه جدید HexaPro دکتر مک‌للان استفاده کردند و آن را به ویروس‌های بیماری نیوکاسل اضافه کردند. ویروس‌های حاصل با پروتئین‌های اسپایک پوشیده شدند که بسیاری از آن‌ها شکل مناسب برای استفاده در واکسن را دارا بودند. پژوهشگران با اشاره به ویروس بیماری نیوکاسل و اسپایک HexaPro، واکسن حاصل را NDV-HXP-S نامیدند. کارخانه‌ای در ویتنام که در حالت عادی واکسن آنفلوانزا را با استفاده از تخم‌مرغ می‌سازد، برای ساخت هزاران دوز NDV-HXP-S آماده شد. این کارخانه در ماه اکتبر واکسن‌ها را برای آزمایش به نیویورک فرستاد. پژوهشگران دریافتند که NDV-HXP-S در موش‌ها و همسترها حفاظت قوی ایجاد می‌کند.

قدرت واکسن مزیتی اضافه نیز به همراه دارد. پژوهشگران برای دوز مؤثر به واکسن کمتری نیاز داشتند. یک عدد تخم‌مرغ ده دوز NDV-HXP-S تولید می‌کرد. این در حالی است که در مورد واکسن آنفلوانزا به ازای هر تخم‌مرغ یکی دو دوز واکسن تولید می‌شود.

سپس در تاریخ ۱۵ مارس، ویتنام اعلام کرد که کارآزمایی بالینی NDV-HXP-S را آغاز کرده‌ است. به‌دنبال آن، تایلند و پس از آن در تاریخ ۲۶ مارس، مؤسسه بوتانتن برزیل برای آغاز کارآزمایی‌ها آماده شدند. در همین حین، شرکت مکزیکی Avi-Mex فرمی از واکسن را که به شکل اسپری بینی است، در کارآزمایی‌های بالینی آزمایش می‌کند تا مشخص شود که آیا این فرم از واکسن از فرم تزریقی آن قوی‌تر است یا نه.