چرا اثربخشی واکسن آنفلوانزا نسبت به واکسن‌های دیگر کمتر است؟

اثربخشی واکسن آنفلوانزای فصلی درمقایسه‌با واکسن‌هایی مانند واکسن MMR که حدود ۹۷ درصد در پیشگیری از سرخک، ۸۸ درصد در پیشگیری از اوریون و ۹۷ درصد در پیشگیری از سرخجه مؤثر است، کم است. درمقابل، اثربخشی واکسن‌های آنفلوانزا معمولا ۴۰ تا ۶۰ درصد است و گاهی اثربخشی آن‌ها تا ۱۰ درصد هم کاهش پیدا می‌کند.

اما چرا واکسن‌های آنفلوانزا نسبت‌به واکسن‌های رایج دیگر اثربخشی کمتری دارند؟ این موضوع تاحدود زیادی ناشی از جهش سریع ویروس‌های آنفلوانزا و عدم اطمینان درباره این مسئله است که در فصل آنفلوانزای پیش رو کدام سویه‌ها ممکن است در گردش باشند. برخی از ضعف‌های واکسن هم ممکن است ناشی از روش تولید واکسن و بخش‌های خاصی از ویروس آنفلوانزا باشد که واکسن آن‌ها را مورد هدف قرار می‌دهد. اما گرچه واکسن آنفلوانزا کامل نیست، هنوز محافظت کافی ارائه می‌دهد و دریافت آن ارزش دارد.

به‌گفته‌ی مرکز کنترل و پیشگیری بیماری، واکسن آنفلوانزای فصلی معمولا بدن را آموزش می‌دهد تا با چهار نوع ویروس آنفلوانزا مبارزه کند: دو ویروس آنفلوانزای نوع A از زیرگروه‌های H1N1 و H3N2 و دو ویروس آنفلوانزای نوع B از تبارهای ویکتوریا و یاماگاتا. این ویروس‌های آنفلوانزا از سالی به سال دیگر به سرعت جهش پیدا می‌کنند، یعنی کد ژنتیکی آن‌ها تغییر می‌کند و پروتئین‌های موجود روی سطح خارجی آن‌ها نیز به‌سرعت دچار تغییر می‌شود.

دکتر ویلیام شافنر، متخصص بیماری‌های عفونی در دانشگاه وندربیلت، گفت واکسن آنفلوانزا با آموزش سیستم ایمنی برای تشخیص یکی از این پروتئین‌های سطحی که هماگلوتینین (HA) نامیده می‌شود، عمل می‌کند. هماگلوتینین به شکل برجستگی‌هایی روی سطح ویروس ظاهر می‌شود.

همچون پروتئین اسپایک ویروس کرونای جدید، پروتئین هماگلوتینین ویروس آنفلوانزا را قادر می‌سازد تا به سلول‌‌ها متصل و وارد آن‌ها شده و درنهایت آن‌ها را آلوده کند. پروتئین HA به سرعت جهش پیدا می‌کند و هر سال تغییر می‌کند به‌طوری‌که شناسایی آن برای سیستم ایمنی دشوار می‌شود.

نمایش دیجیتالی از ویروس آنفلوانزا

چالش دیگر آن است که واکسن‌های آنفلوانزا باید پیش از فصل آنفلوانزا ساخته و آماده شوند؛ بنابراین دانشمندان از استراتژی‌های مختلفی برای پیش‌بینی سویه‌هایی از آنفلوانزا که در ماه‌های آینده در جامعه در گردش خواهند بود، استفاده می‌کنند.

حتی زمانی که واکسن آماده می‌شود، ویروس‌های درگردش می‌توانند به جهش پیدا کردن ادامه دهند و گاهی‌اوقات به‌حدی تغییر کنند که با واکسن‌ها به خوبی مطابقت نداشته باشند. علاوه‌بر‌این، با شروع فصل آنفلوانزا، سویه‌های آنفلوانزایی که دانشمندان فکر می‌کردند، شایع‌ترین سویه‌ها خواهند بود، گاهی ممکن است مغلوب نسخه‌های دیگر ویروس شوند.

برای پیش‌بینی این موضوع که کدام سویه‌های آنفلوانزا در فصل آینده غالب خواهد بود، بیش از ۱۴۰ مرکز ملی آنفلوانزا در ۱۱۳ کشور نمونه‌های افرادی را که در طول سال دچار آنفلوانزا می‌شوند، جمع‌آوری می‌کنند و کسانی را که واقعا به آنفلوانزا مبتلا شده‌اند، مشخص می‌کنند.

سپس پنج مرکز وابسته به سازمان جهانی بهداشت توالی‌یابی ژنی نمونه‌ها را انجام می‌دهند و پروتئین‌های موجود روی سطح ویروس را تشریح می‌کنند و آزمایش‌های آزمایشگاهی انجام می‌دهند تا ببینند واکسن‌های گذشته تا چه میزان سویه‌های در گردش آنفلوانزا را خنثی می‌کنند. آن‌ها همچنین تعیین می‌کنند که کدام سویه‌ها بیشتر افراد را بیمار می‌کنند و سرعت انتشار سویه‌های مختلف چقدر است.

در ماه فوریه، مشاوران هر مرکز توصیه‌ی خود را درمورد سویه‌هایی که بهتر است در واکسن آنفلوانزای زمستان پیش روی نیمکره شمالی درنظر گرفته شوند، اعلام می‌کنند. در ماه سپتامبر، آن‌ها همین کار را برای نیمکره جنوبی انجام می‌دهند. شافنر گفت: «گاهی‌اوقات، انتخاب درست به هدف می‌خورد و در مواردی نیز آنفلوانزا موفق می‌شود از پیش‌بینی‌های ما فرار کند».

با‌این‌حال، حتی وقتی تطابق خوبی میان سویه‌های مورد استفاده در واکسن و سویه‌های در گردش وجود دارد، اثربخشی واکسن‌ها معمولا حدود ۴۰ تا ۶۰ درصد است. این اثربخشی نسبتا کم می‌تواند با این واقعیت در ارتباط باشد که واکسن‌ها به‌جای اینکه چندین نقطه روی ویروس آنفلوانزا را مورد هدف قرار دهند، فقط پروتئین هماگلوتینین را هدف قرار می‌دهند.

اولین مواجهه‌ی ما با آنفلوانزا در دوران کودکی ممکن است بر نحوه‌ی پاسخ سیستم ایمنی دربرابر واکسیناسیون اثر بگذارد و گاهی اوقات به ضرر ما باشد. پس از اولین مواجهه با آنفلوانزا، بدن سلول‌های B خاطره را تولید می‌کند که سلول‌های ایمنی هستند که ویروس را به خاطر می‌آورند و می‌توانند در آینده دوباره فعال شوند تا آنتی‌بادی‌های بیشتری تولید کنند.

برخی شواهد نشان می‌دهد که بعدا، اگر فردی علیه ویروس آنفلوانزای مشابه (اما نه یکسان) با ویروس آنفلوانزایی که اولین‌بار با آن مواجه شده است، واکسینه شود، بدن ممکن است این سلول‌های B خاطره را دوباره فعال کند که آنتی‌بادی‌هایی را تولید می‌کنند که هدف خود را از دست داده‌اند.

بسیاری از واکسن‌های آنفلوانزا روی راسوهای اهلی آزمایش می‌شوند که قبلا هرگز درمعرض آنفلوانزا قرار نگرفته‌اند، بنابراین دشوار است که بدانیم که آیا این واکسن در انسانی‌هایی که قبلا احتمالا چندین بار با ویروس‌های آنفلوانزا مواجه شده‌اند، به همین شکل عمل می‌کند.

روش تولید بیشتر واکسن‌های آنفلوانزا نیز ممکن است موفقیت آن‌ها را کاهش دهد. بیشتر واکسن‌های آنفلوانزا حاوی ویروس‌هایی هستند که به عنوان بخشی از فرایند تولید، در تخم‌مرغ رشد پیدا کرده‌اند. شافنر توضیح می‌دهد: «باید ویروس را کمی اصلاح کنید تا به فراوانی در تخم‌مرغ رشد کند».

شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد وقتی ویروس‌ها در تخم‌مرغ تکثیر پیدا می‌کنند، ممکن است جهش‌هایی را به دست آورند که موجب می‌شود ژنتیک آن‌ها از سویه‌های در گردش آنفلوانزا فاصله بگیرد. بنابراین، وقتی ویروس‌های رشدیافته در تخم‌مرغ برای استفاده از واکسن‌های آنفلوانزا غیرفعال یا ضعیف می‌شوند، دیگر با ویروس‌های آنفلوانزای وحشی مطابقتی ندارند.

به‌طورکلی، ویروس‌های آنفلوانزای نوع A(H3N2) در بین زیر گروه‌های آنفلوانزای موجود در واکسن‌ها با سرعت بیشتری جهش پیدا می‌کنند، بنابراین ویروس‌های نوع A(H3N2) به احتمال بیشتری جهش‌هایی کسب می‌کنند که به آن‌ها کمک می‌کند از واکسن فرار کنند. همچنین به‌نظر می‌رسد ویروس آنفلوانزای نوع A(H3N2) بیشتر مستعد ایجاد تغییراتی در مسیر سازگاری با محیط تخم‌مرغ باشد. این عوامل ممکن است توضیح دهد که چرا واکسن‌های آنفلوانزا خصوصا دربرابر H3N2 کمتر محافظت کننده‌اند.

اگرچه بیشتر واکسن‌های آنفلوانز با استفاده از تخم‌مرغ تولید می‌شوند، همه این طور نیستند. برخی از ویروس‌های مورد استفاده در واکسن‌های آنفلوانزا (که از نوع ویروس غیرفعال هستند)، در سلول‌های پستانداران رشد می‌کنند و واکسن‌های نوترکیب آنفلوانزا اصلا به نمونه‌های ویروس زنده نیازی ندارند.

برای واکسن‌های نوترکیب، دانشمندان ژن مصنوعی را می‌سازند که کدکننده پروتئین HA است و سپس پروتئین مورد نظر درون باکولوویروس‌ها تولید می‌شود که به‌طور طبیعی حشرات را آلوده می‌کند.

برخی مطالعات اشاره کرده‌اند که هماگلوتینینی که ازنظر ژنتیکی مهندسی شده است، محافظت بهتری نسبت‌به ویروس‌های رشد یافته در تخم‌مرغ حاصل کند اما به‌گفته‌‌ی شافنر این موضوع باید در پژوهش‌های بیشتر تأیید شود.

بسیاری از پژوهشگران درحال کار روی واکسن‌های جدید و بهبودیافته آنفلوانزا هستند که محافظت بیشتری ارائه دهند و نیاز نباشد که هر سال به‌روزرسانی شوند. برای مثال، پژوهشگران دانشگاه استنفورد درحال کار برای ساخت واکسنی برای آنفلوانزا هستند که به‌جای خود هماگلوتینین، ساقه‌ی آن را مورد هدف قرار می‌دهد (واکسن مشابهی که Flu-v نامیده می‌شود، در کارآزمایی بالینی اولیه امیدبخش ظاهر شد).

درحالی‌که پروتئین هماگلوتینین بی‌وقفه جهش پیدا می‌کند، بخشی از ساقه در سویه‌های مختلف آنفلوانزا یکسان به‌نظر می‌رسد و سال به سال تغییر نمی‌کند؛ بنابراین، با هدف قرار دادن ساقه به‌جای پروتئین HA، واکسن‌های آنفلوانزا می‌توانند دربرابر سویه‌های متعدد محافظت فراهم کنند و به‌روزرسانی نیز نیاز نباشد. شافنر گفت: «چنین واکسنی عملا همه‌ی سویه‌های آنفلوانزا را پوشش می‌دهد».

گروه‌هایی از پژوهشگران در جستجوی واکسن وسیع‌الطیفی دربرابر آنفلوانزا، درحال هدف قرار دادن پروتئین متفاوتی روی سطح ویروس آنفلوانزا هستند که نورآمینیداز نام دارد. گروه‌های دیگر قطعاتی خاصی از بخش برجسته HA را پیدا کرده‌اند که به‌نظر می‌رسد درمیان زیرگروه‌های مختلف آنفلوانزا یکسان باشد.

براساس گزارشی که سال ۲۰۲۰ در مجله‌ی PNAS منتشر شد، اضافه کردن برخی مواد کمکی یا اجزایی که سیستم ایمنی را تقویت می‌کنند، به واکسن‌های عمومی آنفلوانزا همچنین می‌تواند به آن‌ها کمک کند تا هم سلول‌های B خاطره آموزش‌دیده را فراخوانی کنند و هم سلول‌های B بدون تجربه را وارد عمل کنند و پاسخ ایمنی بدن را گسترش دهند.

علاوه بر گروه‌هایی که به دنبال ساخت واکسن‌های عمومی آنفلوانزا هستند، چند سازنده واکسن ازجمله شرکت‌های مدرنا و فایزر که واکسن کووید ۱۹ را ساخته‌اند، درحال آزمایش واکسن‌های آنفلوانزایی هستند که مبتنی‌بر مولکول ژنتیکی mRNA است. وقتی mRNA وارد بدن می‌شود، به سلول‌ها دستور ساخت آنتی‌ژن‌های آنفلوانزا را می‌دهد و به سیستم ایمنی آموزش می‌دهد که چگونه ویروس‌ها را شناسایی کند.

درمقایسه‌با واکسن‌های رشدیافته در تخم‌مرغ که تولید آن‌ها چندین ماه طول می‌کشد، واکسن‌های mRNA را می‌توان با سرعت زیادی ساخت و به نمونه‌های زنده ویروس نیازی ندارد. بنابراین، ازنظر تئوری، سویه‌های موردنیاز برای ساخت واکسن‌ها را می‌توان نزدیک‌تر به فصل آغاز آنفلوانزا انتخاب کرد. درنتیجه، واکسن‌ها احتمالا با سویه‌های در گردش مطابقت بیشتری خواهند داشت.

اما درحال‌حاضر، با وجود نقایص آن‌ها، واکسن‌های موجود آنفلوانزای موجود بهترین گزینه برای محافظت از خود در برابر آنفلوانزا هستند. به‌گفته‌ی شافنر، واکسن آنفلوانزایی که وارد بازوی شما شود، حداقل محافظت نسبی را ارائه می‌دهد اما واکسن‌هایی که در یخچال ذخیره شده‌اند، هرگز از هیچ بیماری پیشگیری نمی‌کنند.