موفقیت واکسن‌های mRNA کووید راه را برای نسل جدیدی از داروها باز می‌کند

درمان‌های شخصی‌شده سرطان از جمله درمان‌هایی هستند که با استفاده از فناوری‌ای توسعه می‌یابند که زمانی توسط داروخانه‌های بزرگ بی اهمیت شناخته میشدند.

در سال 2017، وینود بالاچاندران مقاله ای را در مجله علمی Nature منتشر کرد که در آن پدیده جالبی را که در تعداد کمی از بازماندگان سرطان پانکراس کشف کرده بود، توضیح داد. سلول‌های T در گردش خونشان توانایی شناسایی، به خاطر سپردن و مقابله با پروتئین‌های تومورهای کشنده را ایجاد کرده بودند.

جراحی از مرکز سرطان مموریال اسلون کترینگ نیویورک، آن را به “واکسیناسیون خودکار” تشبیه کرد. بالاچاندران توضیح داد که چگونه واکسن های واقعی با استفاده از مولکول های RNA پیام رسان می توانند برای تکرار پاسخ استفاده شوند و به بیماران بیشتری توانایی دفاع از خود در برابر تومورهای کشنده را بدهند.

تحقیقات او توجه دانشمندان زیادی راجلب نکرد اما اوگور شاهین، مدیر اجرایی شرکت بیوتکنولوژی آلمانی BioNTech، چنان مجذوب یافته های او شد که تیم بالاچاندران را به ماینز دعوت کرد. در همان زمان آنها و دانشمندان شرکت داروسازی سوئیسی Genentech در مورد پتانسیل واکسن‌های mRNA برای درمان سرطان پانکراس بحث کردند.

واکسن RNA، برخلاف واکسن های عادی، با معرفی یک رشته mRNA (مولکولی که تعیین می کند سلول چه بسازد) عمل می کند که برای آنتی ژن مخصوص بیماری کدگذاری شده است و به محض تولید در بدن، سیستم ایمنی آنتی ژن را تشخیص می دهد و آماده مبارزه با ویروس واقعی می شود.

میزان بقا در میان بیماران سرطان پانکراس پایین است. به گفته انجمن سرطان آمریکا، تنها 10 درصد بیش از 5 سال زنده می مانند و آن را به یکی از کشنده ترین انواع این بیماری تبدیل می کند. در مقایسه، 90 درصد از بیماران مبتلا به سرطان سینه در مدت زمان مشابه زنده می مانند.

بعد از ۲ سال تحقیق و در دسامبر 2019، 20 بیمار در اولین کارآزمایی بالینی که واکسن‌های mRNA را در مبتلایان به سرطان پانکراس ارزیابی می‌کرد، ثبت‌نام کردند. با توجه به اینکه جهان در شرف آشنایی با یک کروناویروس جدید بود، BioNTech و دیگران سریعا کار mRNA خود را برای ایجاد واکسنی علیه کووید-19 متمرکز کردند.

در حالی که واکسن‌های mRNA ساخته شده توسط BioNTech/Pfizer و Moderna مترادف با کمک به کاهش چشمگیر مرگ‌ومیر ناشی از کووید-19 شده‌اند، بالاچاندران در میان گروه رو به رشدی از دانشمندان است که از فناوری پزشکی برای بررسی درمان‌های سایر بیماری‌ها استفاده می‌کنند.

طرفداران mRNA استدلال می کنند که مبارزه با کووید-19 فقط شروع است و پذیرش گسترده تر آن منادی انقلابی در پزشکی مدرن است. درمان برخی از انواع سرطان از جمله حوزه‌هایی است که در حال بررسی است. شرکت های داروسازی اکنون توجه خود را به قدرت mRNA برای مقابله با طیف وسیعی از بیماری ها از آنفولانزا گرفته تا بیماری قلبی و HIV معطوف کرده اند. آزمایش‌های اولیه واکسن نیز برای ویروس زیکا، تب زرد و بیماری‌های نادری مانند اسیدمی متیل مالونیک، که در آن بدن قادر به تجزیه پروتئین‌ها نیست، در حال انجام است.

مایکل چوی، رئیس علوم زیستی در گروه مشاوره بوستون می‌گوید: «پنج سال پیش از سوی شرکت‌های بزرگتر درباره سرمایه‌گذاری در این فضا تردید وجود داشت. دریافت تعداد زیادی از مردم از محصول mRNA [برای کووید] تفاوت بزرگی ایجاد کرده است.

کووید همه چیز را تغییر می دهد

موفقیت واکسن‌های کووید-19 دیدگاه علمی و تجاری این فناوری را تغییر داده است. هیچ محصول مبتنی بر mRNA تا زمان بحران توسط تنظیم‌کننده‌ها تایید نشده بود و علیرغم سال‌ها تحقیق، تجاری‌سازی این فناوری توسط برخی در صنعت دشوار بود.

شاهین در مورد اینکه چگونه این شرکت بیماری ها را برای هدف گیری انتخاب کرده است، می گوید: «این اغلب ترکیبی بین نیاز پزشکی و امکان سنجی است.»

تمرکز BioNTech همیشه بر روی ایجاد واکسن‌های فردی طراحی شده برای حمله به سرطان‌های خاص بوده است، رویکردی که شاهین (مدیر اجرایی BioNTech و متخصص سرطان) معتقد است درمان این بیماری را متحول خواهد کرد. این شرکت آزمایش های دارویی را برای درمان سرطان های روده بزرگ، سینه، پوست و سایر سرطان ها آغاز کرده است.

سایر داروسازان از جمله Moderna نیز در حال مطالعه واکسن های شخصی سازی شده سرطان با استفاده از mRNA هستند. آنها امیدوارند بیماری هایی را که از علل اصلی مرگ و میر در سراسر جهان هستند، درمان کنند و در عین حال از بازار چند میلیارد دلاری سرطان شناسی نیز بهره ببرند. طبق گفته مک کینزی، پیش‌بینی می‌شود فروش داروهای سرطان تا سال 2024 به 250 میلیارد دلار برسد که در مقایسه با 143 میلیارد دلار در سال 2019 افزایش یافته است.

شاهین می گوید: «دلیل اصلی واکسن های شخصی سازی شده سرطان این است که هر تومور متفاوت است». بیمارانی که سرطان مشابه دارند دارای تومارهای متفاوتی هستند. این یعنی درمان های شخصی سازی شده نسبت به راه حل های کلی بازده ای بیشتری دارند.

هدف واکسن‌های درمانی سرطان، تحریک پاسخ ایمنی در برابر تومورهای موجود، به جای پیشگیری از بیماری‌هایی مانند واکسن آنفولانزا است. آنها برای جهش های خاص در تومور بیمار طراحی شده اند. دانشمندان از طریق بیوپسی بافت را از تومور خارج می کنند و سپس جهش های یافت شده در سلول های سرطانی را توالی می کنند. یافته‌ها با DNA موجود در خون بیمار مقایسه می‌شوند و از الگوریتم‌هایی برای پیش‌بینی اینکه کدام پروتئین خاص قوی‌ترین پاسخ ایمنی را ایجاد می‌کند، استفاده می‌شود. سپس این پروتئین‌ها – ۲۰ تای آن‌ها، توسط BioNTech و Moderna – به یک مولکول mRNA کدگذاری می‌شوند که جوهر واکسن سرطان را تشکیل می‌دهد.

پس از تزریق، دستورالعمل‌های حمل شده بر روی واکسن mRNA به سلول‌های بدن می‌گوید پروتئین‌های خاصی را بیان کنند که سیستم ایمنی را آموزش می‌دهد تا جهش‌های روی سلول‌های سرطانی را به‌عنوان عوامل خارجی تشخیص دهد. سپس به آن سلول‌ها حمله کرده و از بین ببرد. ما در سال 2014 شروع کردیم و زمان از نمونه تومور تا واکسن حدود سه ماه بود اما اکنون با اتوماسیون. . . شاهین می گوید که کمتر از شش هفته طول می کشد.

واکسن های سرطان موجود در درجه اول ویروس عامل سرطان را هدف قرار می دهند نه خود تومور. در ایالات متحده، واکسن HPV غیر mRNA به کودکان 9 ساله داده می شود تا از سرطان دهانه رحم که می تواند توسط ویروس پاپیلومای انسانی ایجاد شود محافظت شوند.