دوره طراحی واکسن

واکسن نوعی از درمان است که با هدف تحریک سیستم ایمنی بدن برای مبارزه با پاتوژن‌های عفونی مانند باکتری‌ها و ویروس‌ها انجام می‌شود. طبق گفته سازمان بهداشت جهانی ” آن‌ها یکی از موثر‌ترین راه‌های پیشگیری از بیماری‌ها هستند.” دوره های آموزشی طراحی واکسن برای افرادیست که در زمینه های بیولوژیکی و تحقیقاتی علاقه مند می باشند و می خواهند در جهت ادامه تحصیل در دانشگاه های برتر جهان یا ورود به بازار کاری بسیار پرسود و مفید این زمینه گام بردارند.با توجه به اهمیت یافتن واکسن ها در شرایط حال حاضر جهان و مقابله با پاندمی کرونا این دوره ها اهمیت چندانی یافته است.

دوره طراحی واکسن

واکسن چیست؟

واکسن‌ها نمونه‌های جعلی باهوشی هستند. آن‌ها طوری عمل می‌کنند که بدن تصور کند آلوده شده است، بنابراین واکنش ایمن سازی را شبیه سازی می‌کند.

موجود زنده ، مانند بدن انسان به خودي خود نیروي مقاومت و غلبه یافتن بر میکروب ها را دارد . این حالت را « مصونیت » می نامند. اما در برخی از موارد باید بدن را از خارج کمک کرد ، تا چنین مصونیتی را پیدا کند. در بسیاري از بیماري هایی که از ویروس پدید می آیند ، اگر انسان یکبار آن بیماري را بگیرد و خوب بشود دیگر در برابر آن مصونیت پیدا می کند .

مثلاً آبله ، سرخک و آبله مرغان از بیماري هایی هستند که اگر یک بار انسان آنها را بگیرد ، براي همیشه از آنها مصونیت پیدا می کند . یعنی دیگر آنها را هرگز نخواهد گرفت .

اما بیماري هاي دیگري مانند آنفولانزا ممکن است چند بار به سراغ به سراغ انسان بیایند .پس براي رهایی از چنگ انها می آیند و به طور مصنوعی در انسان مصونیت ایجاد می کنند .

بدین طریق که ویروس ضعیف شده آن بیماري را به بدن تزریق کرده ، انسان را دچار یک حالت خفیفی از آن بیماري می نمایند. ولی چون این بسیار ضعیف است، انسان به زودي بهبودي می یابد و پس از بهبودي کامل براي یک مدت طولانی در برابر آن مرض ، مصونیت می یابد . واکسن زدن یعنی تزریق ویروس ضعیف یک بیماري به بدن. 

اولین واکسن چگونه به وجود آمد؟

اولین واکسن توسط دانشمندی به نام ادوارد جنر در اواخر قرن ۱۸ ساخته شد. در یک آزمایش مشهور، جنر چرک را از یک ماده گاو آلوده به آبله خارج کرد و آن را به یک پسر جوان تزریق نمود. بعد از این تزریق، پسر بیماری خفیف آبله گرفت. مدتی بعد، جنر ویروس آبله را به پسر تزریق نمود، اما آن پسر بیمار نشد.

اولین تزریق جنر به بدن پسر باعث شد که بدن با این نوع ویروس آشنا شود و در هنگام مواجهه با بیماری توانست ان را شناسایی کند و بدون بیمار شدن ان را شکست دهد.

از سال ۱۷۹۶ تاکنون، واکسن‌ها راه طولانی را طی کرده‌اند. دانشمندان دیگر چرک گرفته شده از یک بیمار را به بیماری دیگر تزریق نمی‌کنند، و واکسن‌ها می‌بایست قبل از اینکه برای عموم استفاده شود، قوانین ایمنی سختگیرانه، چندین دور آزمایشات بالینی و دستورالعمل‌های سختگیرانه دولتی را پشت سر بگذارند.

طرز ساختن واکسن چگونه است ؟

واکسن را اینگونه میسازند : نخست حیوانی را عمداً دچار بیماري مورد نظر می کنند . سپس ویروس آن بیماري را از بدن حیوان مزبور جدا می سازند .
مجدداً این ویروس را به حیوانی دیگر تزریق می کنند و پس از بیمار شدنش ، باز ویروس را از بدنش جدا می سازند . آنقدر این عمل را تکرار می کنند تا به قدري ویروس ضعیف گردد که اگر آنرا به بدن انسانی تزریق کنند نه تنها او را بیمار نکند، بلکه برایش مصونیت هم پدید آورد .

راه دیگر واکسن سازي این است که آن را از ویروسهاي مرده یا بی فعالیت به دست می آورند . با تزریق این نوع واکسن بدن مشغول ساختن پادزهر می شود و خود را آماده دفاع در برابر میکر وب اصلی می کند .براي بیماري خواب و آنفولانزا از این روش استفاده می کنند .

و بالاخرهگاهی هم خود ویروس را بی آنکه ضعیفش گردانند از راه پوست به بدن تزریق می نمایند . آنگاه چون ویروس از راه غیر طبیعی وارد بدن گردیده ، باز در آن ایجاد مصونیت میکند .

روش های ساخت واکسن

از جمله انواع واکسن ها و روش های ساخت واکسن می توان به ویروس زنده، ضعیف شده، غیرفعال، زیرواحد، مزدوج و توکسوئید اشاره کرد.

☑️ویروس زنده، ضعیف شده

یکی از مهمترین روش های ساخت واکسن استفاده از ویروس زنده ولی ضعیف شده است. اصطلاح زنده و ضعیف شده در این جا به واکسنی اطلاق می شود که از ویروس ضعیف شده استفاده می کند. درواقع، ویروس آن قدر ضعیف است که نمی تواند باعث بروز بیماری شود. این نوع از واکسن بسیار موثر است زیرا بیشترین شباهت را با عفونت طبیعی دارد و واکنش ایمنی قوی ایجاد می کند. یعنی هم سلول بی و هم سلول تی، اصلی ترین گلبول های سفید ارتش سیستم ایمنی، وارد عمل می شوند و سلول حافظه تولید می کنند. سلول های حافظه مرتبا در بدن نگهبانی می دهند تا به محض قرار گرفتن در معرض پاتوژن زنده و واقعی از طریق عفونت طبیعی، آماده دفاع باشند.

یکی از عیوب این نوع واکسن این است که همه نمی توانند واکسن زنده و ضعیف شده دریافت کنند. کودکانی که سیستم ایمنی شان (به دلیل نقص ایمنی یا استفاده از داروهای شیمی درمانی برای درمان سرطان) ضعیف است، نمی توانند واکسن زنده تزریق کنند. از آن جایی که سیستم ایمنی آن ها ضعیف است یا به درستی عمل نمی کند، قرار گرفتن در معرض ویروس زنده، حتی ویروس ضعیف شده، توصیه نمی شود.

☑️غیرفعال

واکسن غیرفعال حاوی ویروسی است که کشته شده و قادر به بروز بیماری نیست. با این که ویروس زنده نیست، سلول های سیستم ایمنی هنوز به ویروس مرده موجود در واکسن واکنش نشان می دهند و سلول حافظه تولید می کنند تا برای پاتوژن واقعی آماده باشند. مزیت این روش این است که کودکان دچار ضعف ایمنی می توانند این واکسن را دریافت کنند زیرا این روش حتی باعث بروز بیماری خفیف نمی شود. نقطه ضعف این روش این است که گاهی لازم است چند دوز از واکسن غیرفعال تزریق شود تا ایمنی و مصونیت بالا به دست آید. ازواکسن های غیر فعال توان به واکسن آنفولانزا، واکسن غیرفعال فلج اطفال، واکسن هپاتیت آ و واکسن هاری اشاره کرد.

☑️زیرواحد

واکسن زیرواحد حاوی بخشی از ویروس است. به جای استفاده از کل پاتوژن، قسمت های تصفیه شده پاتوژن برای تحریک واکنش ایمنی مورد استفاده قرار می گیرد. در این نوع از واکسن، از آنتی ژن لایه بیرونی (که مانند پوششی ویروس را احاطه کرده است) برای تولید واکسن زیرواحد استفاده می شود. این پوشش خارجی، قسمتی از پاتوژن است که سلول های ایمنی درصورت عفونت طبیعی با آن روبه رو می شوند. از آن جایی که زیرواحد یا بخش هایی از پاتوژن تزریق می شود، معمولا این نوع از واکسن به اندازه پاتوژن کامل مصونیت ایجاد نمی کند و اغلب لازم است چند دوز از آن دریافت شود تا کاملا موثر واقع شود.از جمله واکسن های زیرواحد می توان به واکسن هپاتیت ب (HBV) و واکسن ویروس پاپیلوم انسانی (HPV) اشاره کرد.

☑️مزدوج

هدف از تولید واکسن مزدوج، مبارزه با پاتوژن های باکتریایی است که پوشش بیرونی آن ها از مواد شبه قند تشکیل شده است. سیستم ایمنی، مخصوصا سلول تی، به سختی نسبت به این نوع از باکتری واکنش نشان می دهد. مواد شبه قند روی لایه بیرونی باکتری به نوعی آن را استتار می کند و به باکتری اجازه می دهد برای سلول های تی در سیستم ایمنی نامرئی شود (اگر طرفدار هری پاتر هستید، می توانید این مواد شبه قند را با شنل نامرئی مقایسه کنید). برای این که مواد شبه قند توسط سلول های تی درون سیستم ایمنی دیده شوند، آن ها را به موادی که سلول های تی قابلیت تشخیص و نشان دادن واکنش نسبت به آن ها را دارند (مانند پروتئین های بزرگ و بی خطر) متصل می کنیم. اتصال یا ازدواج مواد شبه قند باکتری به پروتئین های بی خطر واکنش ایمنی را تحریک می کند. این روش به خصوص برای نوزادانی که سیستم ایمنی شان هنوز کاملا شکل نگرفته موثر است.واکسن Hib که با آنفولانزای هموفیلوس نوع ب (نوعی باکتری که باعث عفونت پوشش مغز و بروز مننژیت می شود) مبارزه می کند، نمونه ای از واکسن مزدوج است.

☑️توکسوئید

واکسن توکسوئید حاوی سموم غیرفعال یا کشته شده به نام توکسوئید است که دیگر نمی تواند به بدن آسیب بزند یا آن را بیمار کند. به مواد سمی که توسط بسیاری از انواع باکتری تولید می شود، سم می گویند. درنتیجه، انواع باکتری از طریق تولید سموم مضر باعث بروز بیماری می شوند. واکسن توکسوئید از سم غیرفعال برای تحریک واکنش ایمنی و از بین بردن احتمال بیماری استفاده می کند. واکسن های توکسوئید در وهله اول سلول های بی را تقویت می کنند تا آنتی بادی ضد سم تولید کنند. تحقیقات نشان می دهد که آنتی بادی ضد سم به مرور زمان کاهش می یابد بنابراین توصیه می شود هر ۱۰ سال دوز دیگری از واکسن تزریق شود تا مصونیت از بین نرود.

ازجمله واکسن های توکسوئید می توان به واکسن کزاز، سیاه سرفه و دیفتری مخصوص کودکان (DTaP) و بزرگسالان (Tdap) اشاره کرد. با این که واکسن انواع مختلفی دارد، تمام واکسن ها با استفاده از یک روش تهیه می شوند: تضعیف پاتوژن برای تحریک واکنش ایمنی بدون ابتلا به بیماری

مراحل استانداردی که یک واکسن باید طی کند تا به تأیید نهایی برسید به صورت زیراست:

☑️مرحله پیش کلینیکی

 در این مرحله دانشمندان واکسن را به حیواناتی مانند موش یا میمون می دهند تا ببینند که آیا پاسخ ایمنی ایجاد می‌کند یا خیر.

☑️آزمایش های ایمنی:

دانشمندان واکسن را به تعداد کمی از افراد می دهند تا ایمنی و دوز واکسن را آزمایش کنند و همچنین تأیید کنند که سیستم ایمنی بدن را تحریک می کند یا خیر.

☑️آزمایش‌های گسترده :

دانشمندان واکسن را به صدها نفر که به گروه‌هایی مانند کودکان و افراد مسن تقسیم می‌شوند، می‌دهند تا ببینند آیا واکسن در آنها متفاوت عمل می‌کند یا خیر. این آزمایشات بیشتر ایمنی و توانایی واکسن را در تحریک سیستم ایمنی بدن آزمایش می‌کنند.

☑️آزمایشات اثربخشی:

دانشمندان واکسن را به هزاران نفر می‌دهند و منتظرند ببینند که چه تعداد از افراد در مقایسه با داوطلبانی که دارونما دریافت کرده اند، آلوده می‌شوند. این آزمایشات می‌تواند تعیین کند که آیا واکسن در برابر تاج ویروسی  محافظت می‌کند یا خیر.

در خردادماه، F.D.A.(سازمان جهانی دارو و غذای آمریکا) اعلام کرد که واکسن ویروس کرونا برای محافظت از حداقل ۵۰٪ از افراد واکسینه شده باید مؤثر باشد.

علاوه بر این، آزمایشات فاز ۳ به اندازه کافی در مقیاس بزرگ هستند تا شواهدی از عوارض جانبی نسبتاً نادر را نشان دهند که ممکن است در مطالعات اولیه از دست رفته باشد.

☑️مرحله تأیید:

 تنظیم کنندگان و تایید کنندگان واکسن در هر کشور نتایج آزمایش را بررسی می‌کنند و تصمیم می‌گیرند واکسن را تأیید کنند یا خیر. در طی یک بیماری همه گیر، واکسن ممکن است مجوز استفاده اضطراری را قبل از تأیید رسمی دریافت کند.

هنگامی که واکسن مجاز شد، محققان همچنان افرادی را که واکسن دریافت می‌کنند ، نظارت می‌کنند تا از ایمنی و کارآمد بودن آن اطمینان حاصل کنند.

☑️فازهای ترکیبی:

راه دیگر برای سرعت بخشیدن به پیشرفت واکسن، ترکیب مراحل است. برخی از نمونه‌های واکسن کرونا اکنون در آزمایشات فاز ۱/۲ قرار دارند، به عنوان مثال، واکسن‌هایی که برای اولین بار روی صدها نفر آزمایش می‌شوند. (توجه داشته باشید که یک مرحله آزمایشی فاز ۱/۲  به عنوان فاز ۱ و فاز ۲ حساب خواهد شد).