معمار ناشناخته پشت واکسن‌های mRNA کیست؟

به گزارش ایسنا، در دهه ۱۹۷۰ میلادی دکتر پیتر کولیـس (Dr. Pieter Cullis) به بررسی ساختار چربی‌هایی پرداخت که غشای سلول‌های بدن انسان را تشکیل می‌دهند. او با بهره‌گیری از اجزای این غشاها، نانوذرات لیپیدی (LNPs) را طراحی کرد؛ ساختارهایی ریز و زیستی که می‌توانند داروها را به درون بدن منتقل کنند.

در آن زمان، بیش از ۹۹ درصد از داروهای شیمی‌درمانی عوارض جانبی سمی داشتند و تنها مقدار اندکی از داروها به سلول‌های سرطانی می‌رسید. آزمایش‌های بالینی نشان دادند که انتقال داروهای شیمی‌درمانی به کمک نانوذرات لیپیدی باعث هدایت بهتر دارو به بافت تومور و کاهش عوارض جانبی می‌شود.

نتایج موفقیت‌آمیز این تحقیقات باعث شد سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) و آژانس دارویی اروپا (EMA) داروهایی نظیر مایوسِت (Myocet) و مارکیبو (Marqibo) را برای درمان سرطان پستان و لوسمی لنفوبلاستیک تأیید کنند. امروزه نیز بسیاری از داروهای ضدسرطان همچنان از این فناوری برای دارورسانی استفاده می‌کنند.

در دهه ۲۰۰۰، با آغاز موج پژوهش‌ها پیرامون داروهای مبتنی بر RNA، دکتر کولیـس و همکارانش دریافتند که نانوذرات لیپیدی گزینه‌ای ایده‌آل برای محافظت و انتقال RNA به سلول‌ها هستند. آن‌ها موفق شدند از این فناوری برای درمان بیماری نادر آمیلوئیدوز ترانس‌تیرتین (transthyretin amyloidosis) استفاده کرده و مجوزهای درمانی لازم را از کانادا، آمریکا و اروپا دریافت کنند.

در ادامه، پژوهشگران آزمایش کردند که آیا این نانوذرات می‌توانند RNA پیام‌رسان (mRNA) را نیز به سلول منتقل کنند؛ مولکول‌هایی بزرگ‌تر که قابلیت «آموزش» سلول‌ها برای تولید پروتئین‌های موردنیاز را دارند. به گفته دکتر کولیـس، «اگر کودکی به دلیل جهش ژنتیکی قادر به تولید یک پروتئین خاص نباشد، شاید این فناوری بتواند کبد او را به ساخت آن پروتئین وادار کند.»

این پژوهش‌ها منجر به همکاری آزمایشگاه دکتر کولیـس در دانشگاه بریتیش کلمبیا با شرکت آکوییتاس (Acuitas) –که توسط وی تأسیس شده بود–، دانشگاه پنسیلوانیا و شرکت بیون‌تک (BioNTech) آلمان شد. آن‌ها موفق شدند از نانوذرات لیپیدی برای انتقال mRNA مربوط به پروتئین سطحی ویروس‌هایی مانند زیکا و آنفلوآنزا استفاده کنند تا واکنش ایمنی در بدن ایجاد شود.

در دوران پاندمی کووید-۱۹، شرکت‌های فایزر–بیون‌تک (Pfizer-BioNTech) و مدرنا (Moderna) همین فناوری را برای توسعه سریع واکسن‌های مؤثر mRNA به‌کار گرفتند؛ واکسن‌هایی که جان میلیون‌ها نفر را در سراسر جهان نجات دادند.

آن‌چه نانوذرات لیپیدی را خاص می‌کند، توان بالقوه‌ بی‌نظیر آن‌ها برای دارورسانی هدفمند و توسعه داروهای RNAمحور است. دکتر کولیـس دراین‌باره می‌گوید: کاربردهای داروهای RNA در درمان و پیشگیری از بیماری‌ها واقعاً گسترده است. به‌طور بالقوه می‌توان تقریباً هر بیماری انسانی را با این روش درمان کرد. اکنون زمان بسیار هیجان‌انگیزی برای فعالیت در این حوزه است، زیرا با ابزارهایی که در اختیار داریم، می‌توانیم مستقیم به سراغ خود بیماری برویم.

دستاوردهای اخیر تیم تحقیقاتی دکتر کولیـس که هنوز هم با حمایت مؤسسه تحقیقات سلامت کانادا (CIHR) ادامه دارد، شامل بهبود بیشتر نانوذرات برای افزایش اثربخشی داروها و مطالعه روش‌هایی برای آزادسازی هدفمند داروهای سرطان تنها در نواحی آسیب‌دیده است.

وی معتقد است هیچ‌کدام از این موفقیت‌ها بدون داشتن تیمی توانمند و ذهنیتی کارآفرینانه ممکن نمی‌شد. پروژه‌ای که با سرهم کردن تجهیزات آزمایشگاهی در گاراژ همکاران و وعده‌ نوشیدنی رایگان در روزهای جمعه آغاز شد، امروز به بیش از ۱۲ شرکت زیست‌فناوری، صدها اختراع ثبت‌شده و همکاری‌های گسترده‌ دانشگاهی و صنعتی ختم شده است.

به نقل از ستاد نانو، دکتر پیتر کولیـس در سال ۲۰۲۴ به‌پاس خدمات ارزشمندش در پیشبرد پژوهش‌های زیست‌پزشکی، توسعه دارو و تربیت نسل جدید دانشمندان، نشان نظم کانادا (Order of Canada) را دریافت کرد.