توصلت دراسة جديدة إلى أن تقنية الهندسة الحيوية لتعزيز إنتاج بروتينات معينة يمكن أن تكون أساس لقاح فعال ضد فيروس كورونا.
تلاعب العلماء بعملية خلوية طبيعية لزيادة مستويات البروتينين اللذين يستخدمهما الفيروس لإصابة الخلايا الأخرى، وحزموا تعليمات تعزيز البروتين في الجسيمات النانوية، وحقنوها في الفئران. في غضون شهر، طورت الفئران أجسامًا مضادة ضد فيروس “SARS-CoV-2”.
وتتضمن هذه التقنية تغيير تسلسلات معينة من مرسال الحمض النووي الريبي (Messenger RNA)، وهي عبارة عن الجزيئات التي تترجم المعلومات الجينية إلى بروتينات وظيفية. وعلى الرغم من عدم ترجمة هذه التسلسلات إلى بروتينات، غيّر الباحثون هياكلها لتعزيز مستويات البروتينات أعلى من المعتاد. وتُعرف هذه التسلسلات بالمناطق غير المترجمة أو (UTR).
أجرى الفريق تجارب على مستضدين محتملين يُعرف أن الفيروس التاجي الجديد يستخدمهما لإحداث العدوى: بروتين سبايك وبروتين آخر. يتم استخدام كليهما في لقاح مرشح آخر لـ ” SARS-CoV-2″.
وبعد معالجة مرسال الحمض النووي الريبي لهذين البروتينين، قام الفريق بتغليفهما بجزيئات نانوية دهنية تم تطويرها سابقًا في مختبر دونغ. قاموا بحقن الفئران بلقاح تجريبي ومنحهم جرعة معززة بعد أسبوعين.بعد شهر من الحقن الأول، تناولت الخلايا المناعية في الفئران مستضدات البروتينين وطوّرت أجسامًا مضادة ضدهما.
ويقول” ييتشو دونغ”؛المؤلف الأول للدراسة وأستاذ مشارك، قسم الصيدلانيات والصيدلة في جامعة ولاية أوهايو: “يستغرق الجهاز المناعي بعض الوقت في معالجة المستضدات وجعل الخلايا تنتج أجسامًا مضادة،وفي هذه الدراسة، اكتشفنا الأجسام المضادة بعد 30 يومًا”.
ويذكر”دونغ”: “على الرغم من أن التجارب السريرية للمرحلة الثالثة من لقاح فيروس كورونا سريع التتبع قيد التنفيذ، إلا إن منصة مختبره تقدم بديلًا محتملًا”.
ويوضح: “إذا كانت اللقاحات الحالية تعمل بشكل جيد، فهذا رائع. في حالة احتياج المجال لهذا، فهذا خيار؛ إذ نجح كلقاح متوقع، ويمكننا توسيع نطاق هذا بسرعة كبيرة”.
ويتابع ” دونغ”: “في الوقت الحالي، يُعد هذا دليلًا على المفهوم. لقد أثبتنا أنه يمكننا تحسين تسلسل مرسال الحمض النووي الريبي لتحسين إنتاج البروتين وإنتاج المستضدات وتحفيز الأجسام المضادة ضد تلك المستضدات المحددة”.
إن جوهر هذه الطريقة نموذجي لتطوير اللقاح؛ حيث يتم استخدام مقتطفات من بنية العامل الممرض لإنتاج مستضد -المادة الغريبة التي تطلق استجابة مناعية مناسبة- وإيجاد طريقة آمنة لإدخالها إلى الجسم.
لكن التقنية الهندسية تأخذ تصميم اللقاح إلى مستوى جديد من خلال الاستفادة من (Messenger RNA UTRs)، على حد قول “دونغ”.
ويضيف “دونغ”: “بالنسبة لتطبيقنا، حاولنا تحسين UTRs لتحسين عملية إنتاج البروتين. أردنا إنتاج أكبر قدر ممكن من البروتين، حتى نتمكن من إعطاء جرعة صغيرة من مرسال الحمض النووي الريبي الذي ينتج مستضدًا كافيًا لتحفيز الأجسام المضادة ضد الفيروس”.
في النهاية، حتى إذا لم يكن هذا اللقاح المرشح ضروريًا لعلاج فيروس كورونا، فهو يواصل تحسين هذه الطريقة الأخيرة في هندسة (Messenger RNA).