تصنيع لقاح بروتيني لـ«كورونا» باستخدام الخميرة

أظهر نتائج واعدة في التجارب قبل السريرية

رغم تطعيم العديد من الأشخاص في البلدان الأكثر ثراءً ضد «كوفيد – 19»، لا تزال هناك حاجة للتطعيم في معظم أنحاء العالم. وقد يساعد لقاح جديد يتم تصميمه باستخدام الخميرة في هذه الجهود، حيث يقدم بديلاً غير مكلف وسهل التخزين وفعالاً للقاحات الحمض النووي الريبي.
وفي ورقة بحثية جديدة تم نشرها أول من أمس (الأربعاء) في دورية «ساينس أدفانسيس»، أفاد الباحثون بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بأن اللقاح الذي يتكون من شظايا البروتين الشائك للفيروس (بروتين سبايك) على جسيم شبيه بالفيروس، أثار استجابة مناعية قوية في التجارب قبل السريرية على الحيوانات.
وتم تصميم اللقاح باستخدام الخميرة، ويمكن استخدام مرافق التخمير الموجودة بالفعل في جميع أنحاء العالم في هذا الغرض، وينتج معهد المصل في الهند حالياً، وهو أكبر مصنع للقاحات في العالم، كميات كبيرة من اللقاح تمهيداً لاستخدامه في تجربة إكلينيكية في أفريقيا بعد نجاح التجربة قبل السريرية.
ويقول كريستوفر لوف، أستاذ الهندسة الكيميائية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، في تقرير نشره الموقع الإلكتروني للمعهد بالتزامن مع نشر الدراسة: «لا يزال هناك عدد كبير جداً من السكان لا يحصلون على لقاحات (كوفيد - 19)، ولقاحات الجزيئات البروتينية منخفضة التكلفة يمكن أن توفر إمداداً ثابتاً ومقبولاً في أجزاء كثيرة من العالم».
وبدأ الفريق البحثي العمل على لقاح (كوفيد - 19) أوائل عام 2020، وكان هدفهم إنتاج لقاح لن يكون فعالاً فحسب، بل سهل التصنيع أيضاً، ولتحقيق هذه الغاية، ركزوا على لقاحات البروتينات الفرعية، وهي نوع من اللقاحات يتكون من قطع صغيرة من البروتينات الفيروسية، وتم صنع العديد من اللقاحات الحالية، بما في ذلك لقاح التهاب الكبد (بي)، باستخدام هذا النهج.
ويقول لوف: «في أماكن من العالم، حيث التكلفة لا تزال تمثل تحدياً، يمكن للقاحات البروتينات الفرعية أن تعالج ذلك، ويمكنها أيضاً معالجة مشكلة تردد إقبال البعض على اللقاحات القائمة على التقنيات الحديثة».
ميزة أخرى للقاحات البروتينات الفرعية، هي أنها لا تتطلب درجات حرارة التخزين شديدة البرودة التي تتطلبها لقاحات الحمض النووي الريبي.
وبالنسبة للقاح «كوفيد – 19» القائم على البروتينات الفرعية، قرر الباحثون استخدام قطعة صغيرة من البروتين الشائك لفيروس «كورونا»، وهو مجال ربط المستقبلات (RBD).
وفي وقت مبكر من الوباء، اقترحت الدراسات التي أجريت على الحيوانات أن هذا الجزء من البروتين وحده لن ينتج استجابة مناعية قوية، لذلك لجعله أكثر مناعة، قرر الفريق عرض نسخ عديدة من البروتين على جسيم يشبه الفيروس، واختاروا المستضد الموجود على سطح فيروس التهاب الكبد (بي)، وأظهروا أنه عند تغطية المستضد بشظايا البروتين الشائك، وتحديداً مجال ربط المستقبلات (RBD)، فإن هذا الجسيم ولّد استجابة أقوى بكثير من استخدام مجال ربط المستقبلات (RBD) بمفرده.
وأراد الباحثون أيضاً التأكد من أن لقاحهم يمكن تصنيعه بسهولة وكفاءة، حيث صمم فريق معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بروتين RBD بحيث يمكن إنتاجه بواسطة خميرة «بيتشيا باستوريس»، التي يسهل نموها نسبياً في مفاعل حيوي صناعي.
ويمكن إنتاج كل مكون من مكونات اللقاح - جزء بروتين RBD وجسيم التهاب الكبد B - بشكل منفصل في الخميرة، وأضاف الباحثون إلى كل مكون علامة ببتيد متخصصة ترتبط بعلامة موجودة على المكون الآخر، ما يسمح بربط شظايا RBD بجزيئات الفيروس بعد إنتاج كل منها.
وتُستخدم «بيتشيا باستوريس» بالفعل لإنتاج لقاحات في المفاعلات الحيوية حول العالم، وبمجرد أن جهز الباحثون خلايا الخميرة المهندسة الخاصة بهم، أرسلوها إلى معهد المصل بالهند، ما أدى إلى زيادة الإنتاج بسرعة.
ويقول لوف: «أحد الأشياء الرئيسية التي تفصل لقاحنا عن اللقاحات الأخرى هو أن مرافق تصنيع اللقاحات في كائنات الخميرة هذه موجودة بالفعل في أجزاء من العالم حيث لا تزال هناك حاجة ماسة للقاحات اليوم».
وبمجرد أن أصبح لقاحهم مرشحاً جاهزاً، اختبروه في تجربة صغيرة على الرئيسيات غير البشرية، وفي تلك الدراسات، أظهر الباحثون أن اللقاح أنتج مستويات من الأجسام المضادة مماثلة لتلك التي تنتجها بعض لقاحات «كوفيد – 19» المعتمدة، بما في ذلك لقاح «جونسون وجونسون».