دانشمندان در کارآزمایی جدیدی از پشه‌ها برای تحویل واکسن مالاریا استفاده کردند

یک روز صبح در سیاتل، کارولینا رید به‌همراه ۹ داوطلب دیگر در اتاقی نشستند و منتظر بودند تا در کارآزمایی بالینی برای آزمایش واکسن جدید مالاریا شرکت کنند. وقتی نوبت به رید رسید، او بازوی خود را روی جعبه‌ی مقوایی پر از ۲۰۰ پشه‌ای قرار داد. جعبه با توری پوشانده شده بود؛ به‌طوری‌که پشه‌ها فرار نکنند و در‌عین‌حال بتوانند نیش بزنند. سپس دانشمندی بازوی او را با پارچه‌ای سیاه پوشاند؛ زیرا پشه‌ها دوست دارند هنگام شب نیش بزنند. پشه‌ها دیوانه‌وار شروع به مکیدن خون رید کردند.

رید می‌گوید: «تمام ساعدم متورم شد و تاول زد. خانواده‌ام می‌خندیدند و از من می‌پرسیدند که چرا خودت را درمعرض چنین کاری قرار می‌دهی؟» او این کار را فقط یک بار انجام نداد؛ بلکه پنج بار تکرار کرد. شاید فکر کنید که این شوخی است؛ اما این‌طور نیست. دکتر شان مورفی، پزشک و دانشمند دانشگاه واشینگتن و نویسنده‌ی مقاله منتشرشده در مجله‌ی Science Translational Medicine است که در آن کارآزمایی واکسن توضیح داده شده است. وی می‌گوید: «ما از پشه‌ها به‌عنوان سرنگ‌های کوچک پروازکننده استفاده می‌کنیم.»

پشه‌ها انگل‌های پلاسمودیوم را منتقل می‌کنند که موجب مالاریا می‌شوند؛ اما پشه‌های استفاده‌شده در این بخش از کارآزمایی ازنظر ژنتیکی اصلاح شده بودند تا موجب بیماری افراد نشوند. بدن همچنان دربرابر انگل ضعیف‌شده آنتی‌بادی می‌سازد؛ بنابراین، برای مقابله با انگل واقعی آماده می‌شود.

تورم بازوی رید پس از اینکه ۲۰۰ پشه به‌طورهم‌زمان او را نیش زدند تا واکسن آزمایشی مالاریا وارد بدن او شود.

مورفی قصد ندارد از پشه‌ها برای واکسینه‌کردن میلیون‌ها نفر استفاده کند. در گذشته نیز، از پشه‌ها برای تحویل واکسن مالاریا در آزمایش‌های بالینی استفاده شده است؛ اما این کار رایج نیست. او و همکارانش این مسیر را دنبال کردند؛ زیرا ساخت فرمولاسیون انگلی که بتواند با سوزن وارد بدن شود، پرهزینه و زمان‌بر است. انگل‌ها درون بدن پشه‌ها به بلوغ می‌رسند؛ پس در این مرحله، اثبات مفهوم استفاده از آن‌ها برای تحویل واکسن معقول است.

دکتر کریستن لایک، پزشک و پژوهشگر واکسن در دانشکده‌ی پزشکی دانشگاه مریلند‌، استفاده از انگل زنده‌ی اصلاح‌شده‌ی ژنتیکی را درزمینه‌ی‌ ساخت واکسن تحول‌آفرین می‌خواند. این نوع واکسن هنوز برای استفاده‌ی گسترده آماده نیست؛ ولی کارآزمایی کوچک متشکل از ۲۶ شرکت‌کننده نشان داد که انگل‌های اصلاح‌شده به‌مدت چند ماه از چندین شرکت‌کننده دربرابر عفونت مالاریا محافظت کردند.

مورفی بر این باور است که این رویکرد می‌تواند به ساخت واکسنی منجر شود که مؤثرتر از اولین واکسن مالاریا در جهان باشد. واکسن مذکور RTS,S نام دارد و شرکت گلاکسواسمیت‌کلاین آن را ساخته است. سازمان جهانی بهداشت سال گذشته این واکسن را تأیید کرد؛ اما نرخ کارآیی آن ۳۰ تا ۴۰ درصد است.

ارتباط زهرآگین بین پشه و مالاریا

رید زمانی که در سال ۲۰۱۸ به کارآزمایی پیوست، به‌دنبال کار بود. او می‌گوید: «اولین چیزی که توجه مرا به خود جلب کرد، پول بود.» به شرکت‌کنندگان ۴,۱۰۰ دلار داده می‌شد؛ اما وقتی با دوستانش که به مالاریا مبتلا شده بودند، صحبت کرد، انگیزه‌ی دیگری پیدا کرد. او گفت که دیگر در آن زمان پول هدف اصلی‌اش نبود؛ بلکه شرکت در این پژوهش برایش اهمیت بیشتری پیدا کرد.

انگل‌های مالاریا در غده‌های بزاقی پشه‌های آنوفل زندگی می‌کنند. این بیماری بیشتر در آفریقا شایع است که در آن آب‌و‌هوای گرم برای رشد انگل مناسب است. انسان‌ها با نیش پشه آلوده به مالاریا مبتلا می‌شوند. افراد آلوده انگل مالاریا را به پشه‌هایی که آن‌ها را نیش می‌زنند، منتقل می‌کنند و چرخه عفونت تداوم پیدا می‌کند.

کشورها سعی می‌کنند مالاریا را با استفاده از پشه‌بند، اسپری‌های حشره‌کش، داروهای ضدمالاریا و حتی با رهاسازی پشه‌های اصلاح‌شده‌ی ژنتیکی که نمی‌توانند نیش بزنند یا تخم بگذارند، مهار کنند. حتی با این اقدامات، دانشمندان تخمین می‌زنند که سالانه بیش از ۲۴۰ میلیون مورد مالاریا و بیش از ۶۰۰ هزار مورد مرگ رخ می‌دهد؛ بنابراین، لازم است واکسنی برای این بیماری ساخته شود.

تصویر رنگی میکروسکوپی از انگل مالاریا (سبز) که یک سلول قرمز خون را آلوده کرده است (قرمز). مالاریا از پشه‌های آنوفل آلوده به انسان منتقل می‌شود. این انگل کبد را آلوده می‌کند و سپس وارد خون می‌شود.

شروع امیدوارکننده بوده است؛ اما هنوز جا برای پیشرفت وجود دارد. دلیل اینکه چرا مورفی فکر می‌کند که واکسن آزمایشی جدید باید درمقایسه‌با واکسن RTS,S پاسخ ایمنی قوی‌تری حاصل کند، این است که واکسن جدید از انگل کامل استفاده می‌کند که ضعیف شده است. واکسن RTS,S فقط یکی از بیش از ۵ هزار پروتئینی را هدف قرار می‌دهد که انگل تولید می‌کند.

برخی دیگر تلاش کرده‌اند تا از انگل‌های خلع‌سلاح‌شده واکسن مالاریا بسازند. نکته‌ی جدید این است که این تیم این توانایی بیماری‌زایی انگل را به‌کمک کریسپر حذف کرده است. کریسپر قیچی مولکولی بسیار دقیقی است که DNA را برش می‌دهد.

رید و شرکت‌کنندگان دیگر برای آزمایش عملکرد این رویکرد مجبور شدند دور دیگری از نیش پشه را دریافت کنند که این بار حاوی انگل‌های واقعی مالاریا بود. از چهارده شرکت‌کننده‌ای که درمعرض مالاریا قرار گرفتند، هفت نفر ازجمله رید به بیماری مبتلا شدند، بدین‌معنا که واکسن فقط ۵۰ درصد مؤثر بود. برای هفت نفر دیگر محافظت چند ماه بیشتر طول نکشید.

رید می‌گوید: «وقتی به من گفتند که مالاریا دارم، گریه کردم؛ زیرا ارتباط نزدیکی با پرستاران ایجاد کرده بودم.» او می‌خواست کارآزمایی‌ها را ادامه دهد؛ اما عفونت او موجب شد شرایط حضور را نداشته باشد. او دارویی دریافت کرد تا عفونت او پاک‌سازی شود و به خانه فرستاده شد.

استفان کپ، نویسنده‌ی مطالعه و انگل‌شناس دانشگاه واشینگتن در سیاتل، بر این باور است که آن‌ها می‌توانند رویکرد خود را بهبود بخشند. او و مورفی امیدوار هستند با قرار‌دادن واکسن در سرنگ به‌جای استفاده از پشه‌ها، بتوانند دوز کافی را به داوطلبان برسانند تا کارآیی افزایش پیدا کند. دوز اولیه بیشتر می‌تواند موجب محافظت بیشتر برای مدت طولاتی‌تر شود.

لایک می‌گوید برخی دانشمندان فکر می‌کنند استفاده از نسخه بالغ‌تر انگل درمقایسه‌با نمونه‌های به‌کاررفته در این واکسن به بدن زمان بیشتری برای آماده‌سازی پاسخ ایمنی می‌دهد. به‌گفته‌ی کپ، تیم پژوهشی مشغول کار روی این رویکرد است.

اگر آزمایش‌های آینده امیدوارکننده باشد، سؤالات دیگری وجود دارد که باید پاسخ داده شود. برای مثال، هزینه‌ی این نوع واکسن چقدر خواهد بود؟ دانشمندان در حال همکاری با شرکت کوچکی به نام Sanaria هستند تا انگل‌های اصلاح‌شده را تولید کنند. کپ می‌گوید افزایش ظرفیت تولید برای افزایش مقیاس تولید به سرمایه‌گذاری نیاز دارد.

درمورد رید، تجریه‌ی شرکت در کارآزمایی به‌قدری مثبت بود که او در کارآزمایی بالینی واکسن آنفلوانزای پرندگان و واکسن کووید ۱۹ شرکت مدرنا نیز شرکت کرد. او می‌گوید در‌ادامه نیز همچنان در کارآزمایی‌های بالینی واکسن شرکت خواهد کرد.