فيديو: تحتاج لقاحات COVID الجديدة إلى كميات سخيفة من المواد والعمالة
2023 مؤلف: Peter Bradberry | [email protected]. آخر تعديل: 2023-05-21 22:31
تسعى الشركات جاهدة للحصول على إمدادات لمئات الملايين من الجرعات من نوع من اللقاح لم يتم صنعه بهذا الحجم من قبل.
قبل عام بالكاد سمع عدد قليل من الناس خارج شبكة صغيرة من العلماء والشركات عن لقاحات mRNA. يعلق الملايين اليوم آمالهم على هذه اللقاحات القائمة على الجينات ، والتي احتلت مركز الصدارة في مكافحة فيروس كورونا. لكن بعض العلماء يقولون إن النقص في الإمدادات والمواد اللازمة لصنع اللقاحات قد يؤدي إلى نقص واسع النطاق.
بدأت الجرعات الأولى من لقاحات mRNA COVID في الوصول إلى المستشفيات في الولايات المتحدة وعدة دول أخرى في ديسمبر. السؤال الرئيسي هو مدى سرعة الشركات التي تصنعها لتوسيع نطاق الإنتاج لتلبية الطلب العالمي. هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها السماح باستخدام لقاحات mRNA خارج التجارب السريرية. إنهم يعملون عن طريق خداع خلايا الجسم لصنع بروتين فيروسي يحفز ردود الفعل المناعية ضد العدوى. منحت الولايات المتحدة تصريحًا طارئًا لقاحين من لقاح COVID تم تصنيعهما حتى الآن من قبل شركتي الأدوية Pfizer و BioNTech وشركة التكنولوجيا الحيوية Moderna ، على التوالي - وكلاهما يعتمد على mRNA. تمتلك شركة ثالثة تسمى CureVac ، ومقرها توبنغن ، ألمانيا ، لقاح mRNA في المرحلة الأخيرة من التجارب السريرية. توصلت إدارة ترامب إلى اتفاق مع شركة فايزر في أواخر ديسمبر لتوفير 100 مليون جرعة إضافية للولايات المتحدة بحلول نهاية يوليو ، مما أدى إلى ضعف الكمية التي طلبتها الحكومة في الأصل. تخطط شركة Pfizer ، جنبًا إلى جنب مع شريكها BioNTech ، لإنتاج وتوزيع 1.3 مليار جرعة على مستوى العالم العام المقبل. وتعتزم شركة موديرنا إنتاج ما بين 500 مليون إلى مليار جرعة ، تم تخصيص 200 مليون منها بالفعل للولايات المتحدة.
إن تحقيق هذه الأهداف لن يكون بالأمر السهل. تقول ماريا إيلينا بوتازي ، عالمة الفيروسات في كلية بايلور للطب ومستشفى تكساس للأطفال في هيوستن: "لا توجد أية منشآت في العالم قامت بتصنيع الرنا المرسال على هذا النطاق الواسع من قبل". تعمل شركتا Pfizer و Moderna على بناء شبكات إمداد للتحول من الإنتاج السريري إلى الإنتاج على نطاق واسع. لكن كل خطوة في عملية التصنيع تتطلب مواد أولية كانت ، قبل COVID ، تُنتج فقط بالكميات اللازمة للبحث السريري - "لم يتم إنتاج بلايين الجرعات بشكل مستدام" ، كما يقول باتريك بويل ، المسؤول التنفيذي عن البحث والتطوير في بوسطن - شركة البيولوجيا التركيبية Ginkgo Bioworks.
يتم إنشاء لقاحات mRNA باستخدام عمليات كيميائية أسرع بكثير من اللقاحات التقليدية المصنوعة عن طريق نمو الفيروسات الضعيفة في بيض الدجاج. يبدأ المصنعون بتسلسل رقمي من اللبنات الجينية للبروتين "السنبلة" الخاص بفيروس كورونا الجديد ، والذي يستخدمه العامل الممرض لدخول الخلايا وإصابتها. تقوم خطوط التجميع الروبوتية بتحويل هذا التسلسل أولاً إلى قالب DNA ثم إلى مادة لقاح mRNA. لحماية الرنا المرسال ، وهو غير مستقر للغاية ، يقوم منتجو اللقاح بتعبئته داخل جسيم نانوي دهني زيتي يسهل أيضًا امتصاص الخلايا البشرية. ستقوم الخلايا الملقحة بعد ذلك بعمل وعرض السنبلة الفيروسية على سطحها حتى يتعلم الجهاز المناعي التعرف على الفيروس ومكافحته لاحقًا.
وفقًا لتقرير صادر عن مكتب محاسبة الحكومة الأمريكية (GAO) في نوفمبر ، فإن الكثير مما هو مطلوب لإنتاج هذه اللقاحات هو نقص في المعروض. خلال المقابلات مع موظفي GOA ، وصف موظفو المصنع التحديات في الحصول على الكواشف وبعض المواد الكيميائية ، وكذلك القوارير الزجاجية والمحاقن وغيرها من الأجهزة. وأشاروا أيضًا إلى نقص مرافق "الملء والإنهاء" حيث يتم تحميل جرعات اللقاح في حاويات معقمة وندرة العمال ذوي المهارات المتخصصة اللازمة لتشغيل عمليات إنتاج الرنا المرسال. وخلص مكتب المحاسبة الحكومي إلى أن ندرة الموارد هذه يمكن أن تؤدي إلى تراكم الإنتاج.
خص بويل polymerases ، وهو نوع من الإنزيمات ، يحول الحمض النووي إلى mRNA والمكونات المستخدمة في صنع الجسيمات النانوية الدهنية باعتبارها من أهم المواد الخام للقاحات. ويقول أيضًا إن المصنِّعين بحاجة إلى وصول أفضل إلى مادة نادرة تسمى إنزيم تغطية اللقاح (VCE) ، والذي يساعد في الحفاظ على الحمض النووي الريبي من التدهور ويمنحها مظهرًا بشريًا مخادعًا لمنع آلات تصنيع البروتين في الخلايا من رفضها. قام فريق Boyle بحساب أن صنع 10 أرطال من VCE اللازمة لتوليد 100 مليون جرعة لقاح mRNA من شأنه أن يطغى على القدرة المحدودة للمفاعلات الحيوية (الحاويات المستخدمة لإجراء تفاعلات كيميائية حيوية) وسيكلف سلسلة التوريد العالمية للصناعات الدوائية الحيوية ، ويقر بأنه كان هناك "القليل من مشكلة توسيع النطاق في أوائل الخريف "التي تقول إنه تم حلها منذ ذلك الحين. يقول ألكورن: "عندما تجري بهذه الوتيرة ، يحتاج الجميع إلى التوسع في نفس الوقت". "نحن بحاجة إلى المزيد من موردينا ، كما تحتاج مواقعنا إلى تحسين الأداء التشغيلي أيضًا." ذكرت صحيفة نيويورك تايمز أن صفقة فايزر الجديدة مع حكومة الولايات المتحدة تعتمد على تحسين الوصول إلى المواد المتخصصة التي لم يتم الكشف عنها علنًا من قبل الشركة. لكن ألكورن أخبر مجلة Scientific American أن "المكونات الجديدة والفريدة اللازمة للجسيمات النانوية الدهنية" هي عامل مقيد. لم تستجب موديرنا لطلبات التعليق.
إن العامل الأساسي في توسيع نطاق التصنيع المطلوب هو المدة التي تستغرقها حماية لقاح الرنا المرسال. يقول كوري كاسبر ، الرئيس التنفيذي لمعهد أبحاث الأمراض المعدية في سياتل ، إن الخبراء كانوا يأملون في أن تحفز اللقاحات مستويات الأجسام المضادة أعلى من أربعة إلى عشرة أضعاف تلك التي تسببها العدوى الطبيعية. يقول: "هذا لم يحدث". "لقاحات mRNA تعمل بشكل رائع: [حوالي] 95٪ حماية من المرض [في التجارب السريرية]. ولكن إذا انخفضت الأجسام المضادة بسرعة إلى ما دون عتبة الحماية ، فقد يحتاج الناس إلى معزز ، الأمر الذي يتطلب تصنيع المزيد من اللقاح. من الممكن أن تقوم مجموعة أوسع من الخلايا المناعية ، بما في ذلك الخلايا التائية ، بإطالة وإدامة الحماية التي يسببها الرنا المرسال ، لكن هذا السيناريو يظل سؤالًا مفتوحًا.
لحسن الحظ ، لقاحات mRNA ليست اللعبة الوحيدة في المدينة. شركات أخرى - مثل Johnson & Johnson و AstraZeneca - تأخذ لقاحات COVID المصنوعة باستخدام أساليب مختلفة من خلال التجارب السريرية في المراحل المتأخرة. ومن الناحية المثالية ، ستساهم هذه الجهود بملايين الجرعات الإضافية - ليس فقط للدول الغنية التي كانت حتى الآن تخزن الإمدادات على المدى القريب ولكن أيضًا للبلدان المنخفضة والمتوسطة الدخل. تشمل الفئة الأخيرة 67 دولة حيث قد يتم تحصين واحد فقط من كل 10 أشخاص في العام المقبل ، وفقًا لتحليل أجراه تحالف اللقاحات الشعبية ، وهي منظمة تضم منظمة العفو الدولية وأوكسفام الدولية. يقول كاسبر: "لقد قيل عدة مرات من قبل ، لكننا نحتاج إلى تسديدات متعددة على المرمى".
اقرأ المزيد عن تفشي فيروس كورونا من Scientific American هنا. واقرأ التغطية من شبكتنا الدولية من المجلات هنا.