صور لويس الفاريز / جيتي
الماخذ الرئيسية
- ربما وجد الباحثون حلاً كيميائيًا لعدم تحمل تخزين اللقاح.
- اللقاحات شديدة الحساسية لدرجة الحرارة ويجب نقلها عبر "سلسلة التبريد" لضمان صلاحيتها.
- يجب التخلص من نصف اللقاحات التي يتم إنتاجها سنويًا تقريبًا.
مثل الكثير من المنتجات الغذائية القابلة للتلف ، فإن اللقاحات - أو بالأحرى المكونات الفيروسية التي تجعلها قراد - يمكن أن تفسد إذا تم تخزينها بشكل غير صحيح. ومع ذلك ، ربما وجد الباحثون طريقة لمنعها من الفساد في البيئات الحارة.
في دراسة أجريت في جامعة ميشيغان ، وجد الباحثون أن تعريض الفيروسات المعطلة بالكامل لعملية كيميائية تعرف باسم "الحفظ المشترك" نجحت في عزلها من التقلبات في درجات الحرارة التي يمكن أن تؤدي إلى هلاكها. مجلةعلوم المواد الحيوية.
"أي تحسين في استقرار درجة حرارة الأدوية من شأنه أن يساعد في تقليل التكاليف وتحسين نوعية الحياة للأشخاص الذين يتعين عليهم التعامل مع هذه الأنواع من العلاجات كل يوم من حياتهم ،" ، مؤلفة مشاركة سارة بيري ، دكتوراه ، أستاذة مشاركة في يقول قسم الهندسة الكيميائية في جامعة ماساتشوستس لريثويل.
جيري ماكبرايد ، ماجستير ، دكتوراه ، أستاذ في أقسام علم الأمراض وعلم الأحياء الدقيقة والمناعة في الفرع الطبي بجامعة تكساس والذي لم يشارك في الدراسة ، متفائل بحذر بشأن النهج ، على الرغم من أنه يوضح أنه ليس خبيرًا ، في حد ذاته ، على تطوير اللقاح وتخزينه.
يقول: "بدون معرفة محددة بهذا النهج ، أعتقد أن هذه الطريقة يمكن أن تكون ذات قيمة في زيادة الوصول إلى اللقاحات عن طريق تقليل متطلبات سلسلة التبريد ، وبالتالي تحسين الاستقرار".
لا يمكن أن تعيش اللقاحات إلا في نطاق ضيق من درجات الحرارة ، مما يجعلها مشكلة كبيرة للمختبرات لتصميمها ، وللصانع لإنتاجها ، وللموزعين لنقلها. عند درجات حرارة أقل من 2 درجة مئوية ، فإنها تتجمد ، مما يؤدي إلى تلف مادي يقارن بيري بـ "السحق ، ولكن على نطاق جزيئي". عند درجات حرارة أعلى من 8 درجات مئوية ، فإنها تفسد مثل "شريحة لحم [تُترك] على المنضدة" حيث تبدأ البروتينات في التحلل - أو "تتكشف".
يقول بيري: "يتمثل جزء أساسي من كيفية عمل اللقاحات في أنها تعلم أجسامنا كيفية التعرف على عدوى معينة". "إذا بدأ البروتين المحدد ، أو قفيصة البروتين الكلية للفيروس في الظهور ، فإن المعلومات التي نحاول تعليمها سوف يفقد جهاز المناعة لدينا. على سبيل المثال ، لقد سمعنا الكثير عن هذا "بروتين سبايك" لـ COVID-19. هذا البروتين له شكل ثلاثي الأبعاد محدد للغاية ، وهذا ما نحاول الحفاظ عليه ".
باستخدام هذه العملية الكيميائية ، وجدت بيري وفريقها أن هذا التماسك يزيد بشكل كبير من استقرار درجة حرارة اللقاحات ، وبالتالي طول عمرها.
كيف يتم نقل اللقاحات حاليًا؟
يتم حاليًا نقل اللقاحات ، بالإضافة إلى علاجات التهاب المفاصل والتصلب المتعدد ، عبر "سلسلة التبريد" أو سلسلة إمداد يتم التحكم في درجة حرارتها بحيث:
- يبدأ بوحدة التخزين البارد في المصنع
- يمتد إلى نقل وإيصال اللقاح والتخزين المناسب في مرفق المزود
- وينتهي بإعطاء اللقاح أو العلاج للمريض
ومع ذلك ، فإن سلاسل التبريد معرضة لأعطال - لدرجة أن ما يقرب من نصف جميع اللقاحات التي يتم إنتاجها كل عام ينتهي بها المطاف في سلة المهملات ، مما يكلف دافعي الضرائب أموالًا ويحتمل أن يكون لدى الأفراد مناعة منقذة للحياة.
يجب الحفاظ على سلسلة التبريد حتى بعد التوصيل للمنازل ، لذلك يجب على الأشخاص الذين يحتاجون إلى علاجات علاجية لمشاكل طبية معينة أن يخططوا لأيامهم قبل وصولهم.
يقول بيري: "هذا يعني أنه يجب عليك تحديد موعد لحياتك حول العودة إلى المنزل لقبول هذه الشحنات عند وصولها. إذا أدت عاصفة إلى انقطاع التيار الكهربائي عن منزلك ، فعليك التفكير في كيفية الحفاظ على كل من أسرتك وأدويتك آمنة. إذا كنت ترغب في السفر ، كيف يمكنك إحضار الدواء المبرد معك؟ "
ماذا يعني هذا بالنسبة لك
إذا كنت تعيش مع مرض مزمن يتطلب علاجًا منتظمًا ، فقد يؤدي تحسين استقرار درجة حرارة اللقاح إلى زيادة ملاءمة اللقاح أو تقديم العلاج. الدراسات لا تزال جارية.
الفكرة المشرقة
بدافع الرغبة في زيادة تحمل تخزين اللقاحات ، شرعت بيري وزملاؤها في البحث عن بديل لسلسلة التبريد. وجدوا طريقة لإحاطة الجزيئات الفيروسية داخل حواجز في عملية تعرف باسم "التماسك".
Coacervates عبارة عن مجموعات من الجزيئات الكبيرة التي يتم تجميعها معًا بواسطة القوى الكهروستاتيكية ؛ يصف بيري التماسك بأنه "نوع من فصل الطور السائل". للحصول على مثال لمادة تعتمد على التماسك للعمل ، لا تحتاج إلى النظر إلى أبعد من الغرور في الحمام.
يقول بيري: "يعمل الشامبو في الواقع من خلال الخضوع لهذا النوع من الفصل المرحلي. والشامبو الموجود في الزجاجة هو كل مرحلة واحدة. ومع ذلك ، عندما نضعه على شعرنا المبلل ، فإننا نخفف تركيز البوليمرات والمواد الخافضة للتوتر السطحي في الشامبو. تتم صياغة الشامبو بطريقة تجعل هذا التخفيف كافيًا للتسبب في حدوث فصل طوري ، مما يسمح للقطرات المتماسكة بتغليف وإزالة الأوساخ والزيوت ".
اختبار التماسك
وبمجرد أن صقل بيري وزملاؤها منهجهم ، قاموا باختباره - كان الأشخاص الخاضعون للاختبار عبارة عن فيروس بارفو الخنازير غير المغلف (PPV) وفيروس الإسهال الفيروسي البقري المغلف (BVDV).
في علم الفيروسات ، الفيروس "المغلف" هو الفيروس الذي يحتوي على طبقة خارجية عبارة عن بقايا من غشاء الخلية المضيفة الأصلي.
ثم قارنوا بين PPV و BVDV المغلفين إلى PPV و BVDV الحر (بمعنى غير المغلف). بعد يوم واحد عند 60 درجة مئوية ، ظل العيار الفيروسي لـ PPV المغلف ثابتًا بينما انخفض معدل PPV المجاني إلى حد ما. بعد سبعة أيام تحت 60 درجة مئوية ، انخفض العيار الفيروسي لـ PPV المغلف إلى حد ما بينما انخفض عيار PPV المجاني تمامًا.
في الدراسة ، عزت بيري ومؤلفوها المشاركون "الاحتفاظ الكبير بالنشاط" السابق إلى التغليف في شكل حفظ. لقد افترضوا أن التماسك قد يزيد من ثبات درجة حرارة اللقاحات عن طريق منع تمسخ البروتين أو تكشف البروتين.
فيما يتعلق بما إذا كان من الممكن استخدام التماسك لزيادة الاستقرار ، وبالتالي طول العمر ، للقاح COVID-19 المرتقب بشدة ، يقول بيري إنه ممكن نظريًا. على عكس اللقاحات في الدراسة ، فإن لقاح COVID-19 الذي سيتم طرحه من شركتي الأدوية Pfizer و Moderna يعتمد على تسلسل الحمض النووي الريبي لـ COVID-19 بدلاً من فيروسات COVID-19 المعطلة.
وتقول: "ركز عملنا الأخير على الفيروسات ، لذا ستكون هناك حاجة إلى مزيد من الدراسة لفهم كيف يمكن تطبيق نهجنا على اللقاحات القائمة على الحمض النووي الريبي".
