منح جائزة نوبل للطب لعالمين أسهما بأبحاثهما في تطوير لقاحات "كوفيد-19"

أعلنت جمعية نوبل في معهد كارولينسكا بالسويد، منح جائزة نوبل في الفسيولوجيا أو الطب لعام 2023 إلى كل من المجرية كاتالين كاريكو والأميركي درو وايزمان لاكتشافاتهما المتعلقة بتعديلات قاعدة النيوكليوزيد التي مكّنت من تطوير لقاحات "إم آر إن إيه" (mRNA) فعالة ضد "كوفيد-19".

وقالت جمعية نوبل في معهد كارولينسكا -في بيان صحفي اليوم الاثنين- إن اكتشافات الحائزين على جائزة نوبل كانت حاسمة لتطوير تلك اللقاحات التي كانت فعالة ضد "كوفيد-19" خلال تفشي الوباء في عام 2020.

ومن خلال النتائج الرائدة التي توصلا إليها -والتي غيرت فهمنا بشكل أساسي لكيفية تفاعل "إم آر إن إيه" مع جهاز المناعة لدينا- أسهم الحائزان على الجائزة بمعدل غير مسبوق في تطوير اللقاحات خلال أحد أكبر التهديدات لصحة الإنسان في العصر الحديث.

BREAKING NEWS
The 2023 #NobelPrize in Physiology or Medicine has been awarded to Katalin Karikó and Drew Weissman for their discoveries concerning nucleoside base modifications that enabled the development of effective mRNA vaccines against COVID-19. pic.twitter.com/Y62uJDlNMj

— The Nobel Prize (@NobelPrize) October 2, 2023

الفائزان

وولدت كاتالين كاريكو عام 1955 في زولنوك بالمجر، وحصلت على درجة الدكتوراه من جامعة زيجيد في عام 1982 وأجرت أبحاث ما بعد الدكتوراه بالأكاديمية المجرية للعلوم في زيجيد حتى عام 1985.

كما أجرت أبحاث ما بعد الدكتوراه في جامعة تيمبل، وفيلادلفيا، وجامعة العلوم الصحية، بيثيسدا.

وفي عام 1989، تم تعيينها أستاذا مساعدا في جامعة بنسلفانيا، حيث بقيت حتى عام 2013.

بعد ذلك، أصبحت نائبة الرئيس ثم نائبة الرئيس الأولى في شركة بيونتك للصناعات الدوائية.

ومنذ عام 2021، عملت أستاذة في جامعة زيجيد وأستاذة مساعدة في كلية بيرلمان للطب بجامعة بنسلفانيا.

أما درو وايزمان فولد عام 1959 في ليكسينغتون، ماساتشوستس بالولايات المتحدة الأميركية.

وحصل على درجة الماجستير والدكتوراه من جامعة بوسطن في عام 1987.

وأجرى تدريبه السريري في مركز بيث إسرائيل ديكونيس الطبي في كلية الطب بجامعة هارفارد وأبحاث ما بعد الدكتوراه في المعاهد الوطنية للصحة.

وفي عام 1997، أنشأ وايزمان مجموعته البحثية في كلية بيرلمان للطب بجامعة بنسلفانيا.

ودرو وايزمان هو أستاذ عائلة روبرتس في أبحاث اللقاحات ومدير معهد بنسلفانيا.

استجابة مناعية

ويحفز التطعيم تكوين استجابة مناعية لمسببات مرضية معينة. وهذا يمنح الجسم السبق في مكافحة المرض في حالة التعرض له لاحقا. وكانت اللقاحات القائمة على الفيروسات الميتة أو المضعفة متاحة منذ فترة طويلة، وتمثلت في اللقاحات ضد شلل الأطفال والحصبة والحمى الصفراء. وفي عام 1951، حصل ماكس ثيلر على جائزة نوبل في الفسيولوجيا أو الطب لتطوير لقاح الحمى الصفراء.

وأضاف البيان أنه بفضل التقدم في البيولوجيا الجزيئية في العقود الأخيرة، تم تطوير لقاحات تعتمد على مكونات فيروسية فردية، وليس فيروسات كاملة. تستخدم أجزاء من الشفرة الوراثية الفيروسية، والتي عادة ما تشفر البروتينات الموجودة على سطح الفيروس، في صنع البروتينات التي تحفز تكوين الأجسام المضادة التي تحجب الفيروس. ومن الأمثلة على ذلك اللقاحات ضد فيروس التهاب الكبد "بي" وفيروس الورم الحليمي البشري.

وبدلا من ذلك، يمكن نقل أجزاء من الشفرة الوراثية الفيروسية إلى فيروس حامل غير ضار (ناقل). وتستخدم هذه الطريقة في اللقاحات ضد فيروس الإيبولا. عندما يتم حقن لقاحات ناقلات الأمراض، يتم إنتاج البروتين الفيروسي المحدد في خلايانا، مما يحفز الاستجابة المناعية ضد الفيروس المستهدف.

يتطلب إنتاج لقاحات كاملة تعتمد على الفيروسات والبروتينات والنواقل زراعة الخلايا على نطاق واسع. وتحد هذه العملية الكثيفة الاستخدام للموارد من إمكانيات الإنتاج السريع للقاحات استجابة لتفشي الأوبئة. لذلك، حاول الباحثون منذ فترة طويلة تطوير تقنيات لقاحات مستقلة عن زراعة الخلايا، لكن ثبت أن ذلك يمثل تحديا.

لقاحات "إم آر إن إيه" فكرة واعدة

في خلايانا، يتم نقل المعلومات الوراثية المشفرة في الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبوزي المرسال "إم آر إن إيه" (mRNA)، والذي يستخدم كقالب لإنتاج البروتين. خلال الثمانينيات، تم تقديم طرق فعالة لإنتاج "إم آر إن إيه" من دون زراعة الخلايا، والتي تسمى النسخ المختبري. أدت هذه الخطوة الحاسمة إلى تسريع تطوير تطبيقات البيولوجيا الجزيئية في العديد من المجالات.

وانطلقت أيضا أفكار استخدام تقنيات "إم آر إن إيه" لأغراض اللقاحات والعلاج، لكن لا تزال هناك حواجز في الطريق. كان الرنا المرسال المنسوخ في المختبر يعتبر غير مستقر ويشكل تحديا في توصيله، مما يتطلب تطوير أنظمة دهنية حاملة متطورة لتغليف الرنا المرسال. علاوة على ذلك، أدى "إم آر إن إيه" المنتج في المختبر إلى حدوث تفاعلات التهابية. لذلك كان الحماس لتطوير تقنية "إم آر إن إيه" للأغراض السريرية محدودا في البداية.

ولم تثبط هذه العقبات عزيمة عالمة الكيمياء الحيوية المجرية كاتالين كاريكو، التي كرست جهودها لتطوير طرق لاستخدام الحمض النووي الريبوزي المرسال في العلاج. خلال أوائل التسعينيات، عندما كانت أستاذة مساعدة في جامعة بنسلفانيا، ظلت وفية لرؤيتها المتمثلة في تحقيق "إم آر إن إيه" كعلاج، على الرغم من مواجهة الصعوبات في إقناع ممولي الأبحاث بأهمية مشروعها.

كان زميل كاريكو الجديد في جامعتها هو عالم المناعة درو وايزمان، كان مهتما بالخلايا الجذعية التي لها وظائف مهمة في المراقبة المناعية وتنشيط الاستجابات المناعية الناجمة عن اللقاح. وسرعان ما بدأ تعاون مثمر بين الاثنين مدفوعا بأفكار جديدة، مع التركيز على كيفية تفاعل أنواع مختلفة من الحمض النووي الريبوزي "آر إن إيه" (RNA) مع الجهاز المناعي.

اختراق

لاحظ كاريكو ووايزمان أن الخلايا الجذعية تتعرف في المختبر على الحمض النووي الريبوزي المرسال "إم آر إن إيه" المنتسخ باعتباره مادة غريبة، مما يؤدي إلى تنشيطها وإطلاق جزيئات الإشارة الالتهابية. لقد تساءلا عن سبب التعرف على الرنا المرسال "إم آر إن إيه" المنقول في المختبر على أنه عنصر غريب، في حين أن الرنا المرسال "إم آر إن إيه" من خلايا الثدييات لم يؤد إلى التفاعل نفسه. أدرك كاريكو ووايزمان أن بعض الخصائص المهمة يجب أن تميز الأنواع المختلفة من الرنا المرسال.

بدأ الاهتمام بتكنولوجيا "إم آر إن إيه" في التزايد، وفي عام 2010 كانت العديد من الشركات تعمل على تطوير هذه الطريقة. وتمت متابعة اللقاحات ضد فيروس زيكا وفيروس كورونا المسبب لمتلازمة الشرق الأوسط التنفسية، ويرتبط الأخير ارتباطا وثيقا بـ"سارس كوف 2″ (SARS-CoV-2).

بعد تفشي جائحة كوفيد-19، تم تطوير لقاحين معدلين من الحمض النووي الريبوزي المرسال "إم آر إن إيه" لتشفير البروتين السطحي لـ"سارس كوف 2″ بسرعة قياسية. تم الإبلاغ عن تأثيرات وقائية تبلغ حوالي 95%، وتمت الموافقة على كلا اللقاحين في وقت مبكر من ديسمبر/كانون الأول 2020.

إن المرونة والسرعة المذهلة التي يمكن بها تطوير لقاحات "إم آر إن إيه" تمهد الطريق لاستخدام المنصة الجديدة أيضا للقاحات ضد الأمراض المعدية الأخرى. وفي المستقبل، يمكن أيضا استخدام هذه التكنولوجيا لتوصيل البروتينات العلاجية وعلاج بعض أنواع السرطان.

تم تقديم أكثر من 13 مليار جرعة لقاح لكوفيد-19 على مستوى العالم. لقد أنقذت اللقاحات حياة الملايين ومنعت الإصابة بأمراض خطيرة لدى كثيرين آخرين، مما سمح للمجتمعات بالانفتاح والعودة إلى الظروف الطبيعية.

ومن خلال اكتشافاتهم الأساسية لأهمية التعديلات الأساسية في الحمض النووي الريبوزي المرسال، ساهم الحائزون على جائزة نوبل لهذا العام بشكل حاسم في هذا التطور التحويلي خلال واحدة من كبرى الأزمات الصحية في عصرنا.