تحديات تواجه لقاحي فايزر ومودرنا لعلاج كورونا.. التطعيمات قائمة على الحمض النووي.. فايزر يواجه تحدي الاحتفاظ به بدرجة باردة جدًا.. ومودرنا يمكن تخزينه بالثلاجة شهرًا

تواجه لقاحات فيروس كورونا التي طورتها شركتا فايزر ومودرنا، والتي أثبتت فعالية كبيرة للوقاية من فيروس كورونا، تحدي "التجميد في درجة حرارة باردة" للاحتفاظ بمكوناتها وفعاليتها، وهي لقاحات قائمة على تقنية الحمض النووي الريبي لفيروس كورونا RNA، وهذه المشكلة تواجه لقاح فايزر بشكل خاص، في السطور التالية نتعرف على أسباب تجعل من الضرورى تجميد لقاحات كورونا لشركتي فايزر ومودرنا الأمريكيتين.

وبحسب ما ذكر موقع "science news" تأتي أهمية تجميد اللقاحات القائمة على تقنية الحمض النووي الريبي في أن درجات الحرارة الباردة تمنع مكونات اللقاح الهشة من الانهيار وتجعلها تحتفظ بقيمتها وفائدتها.

وتتسابق شركة فايزر Pfizer للحصول على الموافقة على لقاح كورونا الخاص بها، حيث تقدمت بطلب للحصول على إذن استخدام طارئ من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية في 20 نوفمبر الماضى، ودرجة الحرارة التي يجب الاحتفاظ باللقاح بها هي 70 درجة مئوية، تتطلب مجمدات تخزين خاصة وحاويات شحن.

قال كيرت سيتو، مدير برنامج التحصين في إدارة الصحة العامة في ماريلاند الأمريكية: "إن لقاح فايزر يحتوي على بعض متطلبات التخزين الفريدة.. نحن لا نخزن اللقاحات في العادة عند درجة الحرارة هذه، وهذا بالتأكيد يمثل تحديًا."

هذا يعني أنه على الرغم من أن اللقاح الذي طورته شركة Pfizer وشريكتها الألمانية BioNTech من المرجح أن يكون أول لقاح يصل إلى خط النهاية في الولايات المتحدة، إلا أن اعتماده قد يكون محدودًا في النهاية.

ستجتمع لجنة الإشراف على اللقاحات التابعة لإدارة الغذاء والدواء في 10 ديسمبر لمناقشة طلب الاستخدام الطارئ.

تسعى الشركات أيضًا للحصول على إذن لتوزيع اللقاح في أستراليا وكندا وأوروبا واليابان والمملكة المتحدة وأجزاء أخرى من العالم، ما يجعل مشكلة التجمد العميق تحديًا عالميًا.

تجميد لقاح مودرنا

لقاح مماثل طورته مودرنا والمعهد الوطني الأمريكي للحساسية والأمراض المعدية يتطلب أيضًا التجميد لكنها يمكن الاحتفاظ به عند درجة حرارة أقل من 20 درجة مئوية، لذلك يمكن حفظها في في درجات حرارة الثلاجة لمدة تصل إلى شهر.

أسباب تجميد لقاحات مودرنا وفايزر

معظم اللقاحات لا تتطلب التجميد على الإطلاق، ولكن كل من شركة Pfizer وModerna اللقاحات هي نوع جديد من اللقاحات التي تعتبر درجات الحرارة المنخفضة ضرورية لها لمنع اللقاحات من الانهيار أو أن تصبح عديمة الفائدة.

كلا اللقاحين يعتمدان على تقنية الرنا، الذي يحمل تعليمات لبناء نسخ من البروتين الشائك لفيروس كورونا تقرأ الخلايا البشرية هذه التعليمات وتنتج نسخًا من البروتين، والذي بدوره يهيئ الجهاز المناعي لمهاجمة الفيروس التاجي إذا اتصل.

فلماذا يحتاج لقاح شركة فايزر إلى التجميد في درجات حرارة شبه القارة القطبية الجنوبية بينما لا يتم تجميد لقاح موديرنا؟

قال سانجاي ميشرا، كيميائي بروتين وعالم بيانات في المركز الطبي بجامعة فاندربيلت، من غير المحتمل أن تكشف الشركات عن كل الحيل والأسرار التجارية التي استخدموها في صنع اللقاحات.

ولكن هناك أربعة أشياء على الأقل قد تحدد مدى هشاشة لقاح يعتمد على تقنية الحمض الفيروسي الريبي ومدى عمق تجميده لإبقائه طازجًا وفعالًا.

وأوضح ميشرا إن الطريقة التي عالجت بها الشركات هذه التحديات الأربعة هي على الأرجح المفتاح لمدى برودة اللقاحات.

تبدأ مشكلة المتطلبات الباردة بالاختلاف في الكيمياء بين الحمض النووي الريبي والحمض النووي.

يرجع أحد أسباب كون الحمض النووي الريبي أقل استقرارًا من الحمض النووي إلى الاختلاف المهم في السكريات التي تشكل العمود الفقري للجزيئات.

 العمود الفقري للحمض النووي الريبي هو سكر يسمى الريبوز، بينما الحمض النووي هو الديوكسيريبوز الفرق: ينقص الحمض النووي جزيء الأكسجين ونتيجة لذلك ، "يمكن للحمض النووي أن يعيش لأجيال ، لكن الحمض النووي الريبي أكثر عرضة للانهيار".

عندما يكون للخلايا وظيفة تقوم بها، فإنها عادة ما تحتاج إلى استدعاء البروتينات ولكن مثل معظم الشركات المصنعة، لا تمتلك الخلايا مخزونًا من البروتينات عليهم عمل دفعات جديدة في كل مرة. يتم تخزين وصفة صنع البروتينات في الحمض النووي.

تقوم الخلايا بدلاً من ذلك بعمل نسخ من الحمض النووي الريبي وتتم قراءة هذه النسخ بواسطة الآلات الخلوية وتستخدم لإنتاج البروتينات.

يعد التخلص السريع من الحمض النووي الريبي أحد طرق التحكم في كمية بروتين معين هناك مجموعة من الإنزيمات المخصصة لتدمير الحمض النووي الريبي (RNA) وهي تطفو داخل الخلايا وفي كل مكان آخر تقريبًا.

 إن لصق اللقاحات القائمة على الحمض النووي الريبي في المجمد يمنع هذه الإنزيمات من تمزيق الحمض النووي الريبي وجعل اللقاح خاملًا.

الطريقة الأخرى التي يختلف بها استقرار الجزيئات تكمن في بنيتها خيوط الحمض النووي المزدوجة تتشابك في حلزون مزدوج رشيق لكن الحمض النووي الريبي يعمل بمفرده في خيط واحد يتزاوج مع نفسه في بعض المناطق، مما يخلق أشكالًا خيالية يمكن لهذه "الهياكل الثانوية" أن تجعل بعض الحمض النووي الفيروسي أكثر هشاشة من غيره.

قد تحد الحاجة إلى التخزين شديد البرودة في النهاية من عدد الأشخاص الذين يتم تطعيمهم بلقاح فايزر ويتوقع العلماء أن يتم استخدام لقاح فايزر هذا في هذه المرحلة المبكرة فقط.

من المتوقع أن تذهب الموجة الأولى من التطعيمات إلى العاملين في مجال الرعاية الصحية والموظفين الأساسيين الآخرين، مثل رجال الإطفاء والشرطة ، وإلى الأشخاص المعرضين لخطر الإصابة بمرض شديد أو الوفاة من COVID-19 في حالة إصابتهم به مثل كبار السن الذين يعيشون في مرافق التمريض.

أخبرت شركة فايزر مسؤولي الصحة أنه يمكن تخزين اللقاح في حاويات شحن خاصة يتم إعادة شحنها بالثلج الجاف لمدة 15 يومًا وتبقى في الثلاجة لمدة خمسة أيام أخرى بعد الذوبان.

يمنح هذا مسئولي الصحة 20 يومًا لإيصال اللقاح إلى الناس بمجرد تسليمه ولكن يبدو أن لقاح موديرنا ومجموعة من اللقاحات الأخرى التي لا تزال قيد الاختبار تستمر لفترة أطول في درجات الحرارة الأكثر دفئًا.

إذا كانت تلك اللقاحات فعالة مثل لقاحات Pfizer ، فقد تكون أكثر جاذبية على المدى الطويل لأنها لا تحتاج إلى مثل هذه المعالجة الخاصة للتجميد.