د  جميل زيدان يكتب: ما لا تعرفه عن الفيروسات واللقاحات والنانوتكنولوجي

دكتوارة الفيروسات جامعة القاهرة – استاذ  الامراض المعدية  بالمركزالقومى  للبحوث – مصر

تعتبر الأمراض الفيروسية المعدية من أهم التهديدات لحياة وصحة الحيوان والانسان, بالاضافة الى تأثيرها الاجتماعي والاقتصادي السلبى كنتيجة للا نتشارالوبائى السريع وزيادة الوفيات في جميع أنحاء العالم ، وايضا لغياب الاستراتجيات الفعالة وأنظمة المراقبة الفورية للسيطرة و التحكم فى الامراض الفيروسية المعدية .

ما هي الفيروسات؟

الفيروس هو كائن مجهري يتراوح حجمة بين 25- 350 نانوميتر مكون أساسا من حمض نووي محاط بغشاء بروتيني، وهو يعيش متطفلا داخل الخلايا الحية فقط لكى تضمن له التكاثر،ويعتبر الفيروس شبة جماد خارج الخلايا الحية  وتتسبب أغلب الفيروسات في أمراض متفاوتة الخطورة.

يوجد العديد من الفيروسات التي تسبب الكثير من الأمراض مثل   فیروس كورونا المستجد المسبب لمرض كوفيد 19, وینتمي هذا الفیروس الجدید إلى مجموعة من الفیروسات تعرف باسم فیروسات كورونا أوالفيروسات التاجية ، لانها تمتلك نتؤات تشبة التاج على أسطحها ، وتحمل الحمض النووى الريبوسى كبيرة الحجم ايجابى كما تحمل غلاف خارجى منشاة من الخلية يمكن تقسيمها إلى 4 أجناس: ألفا ، وبيتا ، ودلتا ، وجاما ، ومن المعروف أن ألفا وبيتا تتعرف على أنواع مختلفة من الفيروسات تصيب البشر وهم أربعة فيروسات (HCoV 229E ، NL63  ، OC43  ، HKU1) مستوطنة على مستوى العالم وتمثل ما بين 10 ٪ إلى 30 ٪ من التهابات الجهاز التنفسي العلوي لدى البالغين.

لماذا يوجد صعوبة فى التشخيص والعلاج للامراض الفيروسية؟  

ترجع مخاطرالسيطرة والتحكم فى الامراض الفيروسية المعدية الى قلة عدد الادوية المضاده للفيروسات بسبب  اندامج وارتباط الفيروس مع مكونات الخلية الحية  ولذلك فإن  مضادات الفيروسات التي تستهدف الفيروس قد تستهدف الخلية وتقضى عليها أيضا ، ويعمل الباحثون على إيجاد مضادات تحارب الفيروس فقط دون الإضرار بالخلية .

بالاضافة الى ظهورجيل من الفيروسات المضادة للادوية كنتيجة لحدوث الطفرات فى الفيروسات بنسبة عالية ، كما تسبب بقايا الأدوية في اللحوم والأعلاف حدوث وتطور الطفرات فى الفيروسات التى تودى الى  مقاومة الادوية بالإضافة الى التشخيص المعملى المحدود فى الانسان والحيوان ، والذى يستغرق احيانا وقتًا طويلاً مما يحد من السيطرة على هذة الأمراض

الفرق بين اللقاح والمصل والبلازما   

المصل، وهو عبارة عن أجسام مضادة لمرض معين يتم نقلها للمريض لتكسبه مناعة فورية ضدّ مرض معين، وقد تستمر هذه المناعة من عدة أسابيع لعدة أشهر، ويسمى المصل أيضًا بالمناعة السّلبية، ومن الأمثلة علي المناعة السّلبية الطّبيعية انتقال الأجسام المضادة من الأم إلى رضيعها عن طريق الحليب والذي يحمي الطّفل في أول 4-6 شهور من حياته و اللقاح هو إعداد بيولوجي المستضد (المسبب المرضى) Antigen الذى يوفر مناعة مكتسبة نشطة لمرض معدي معين.

عادة ما يحتوي اللقاح على الكائنات الدقيقة المسببة للأمراض وغالبًا ما يتم تصنيعه من أشكال ضعيفة و ميتة من الميكروب او جزء منة   ، أو أحد البروتينات السطحية. الذى ينتج اجسام مضادة ويحفز الجهاز المناعي على التعرف على هذة الفيروسات عند دخولها جسم الكائن الحى  وتدميرها ، وزيادة التعرف على أي من الفيروسات المرتبطة بهذا العامل التي قد تواجهها في المستقبل وتدميرها. يمكن أن تكون اللقاحات وقائية (لمنع أو تخفيف آثار العدوى المستقبلية بمسببات الأمراض الطبيعية أو حتى غير الطبيعية)

إذا الفرق بين المصل واللقاح

هو طبيعة المادة المكونة لكل منهما، حيث يتكون المصل من أجسام مضادة بينما يتكون اللقاح من   الفيروس المسبب للمرض أو أجزاء منهما، عند إعطاء اللقاح يتم تحفيز الجسم ليكون مناعة متمثلة بالأجسام المضادة ضد مسببات المرض، بينما عند إعطاء المصل لا يكون الجسم أجسام مضادة، لأن المصل عبارة عن أجسام مضادة جاهزة لمقاومة المرض.

مفعول الحماية عند استخدام المصل فوري بينما يحتاج اللقاح إلى عدة أسابيع حتى يبدأ بتنشيط مناعة الجسم لتقوم بحماية الجسم من المرض. مفعول المصل قصير نسبيًا بالمقارنة مع اللقاح، حيث يستمر مفعول المصل من عدة أسابيع لعدة أشهر، بينما يكون مفعول اللقاح أطول ويتحدد بحسب نوعه وقد يستمر مفعول بعض أنواع اللقاح مدى الحياة.

انواع اللقاحات

لقاح ميت   Inactivated killed  vaccine

ويتم تصنيف اللقاحات المعطلة بشكل أكبرعتمادًا على الطريقة المستخدمة لإبطال نشاط الفيروس. تستخدم لقاحات الفيروسات الكاملة ، ويتم تدميره بالكامل باستخدام الحرارة أو المواد الكيميائية أو الإشعاع.

ويتميز هذا النوع من اللقاح باستقراره العالي لكن فعاليتة  أقل نظرًا لأن الفيروسات المعطلة تميل إلى إنتاج استجابة أضعف من الجهاز المناعي مقارنة بالفيروسات الحية ، فقد تكون هناك حاجة إلى المواد المساعدة المناعية والحقن المتعددة “المعززة للمناعة  لتوفير استجابة مناعية فعالة ضد العامل الممرض وغالبًا ما تُفضل اللقاحات المضعفة للأشخاص الأصحاء عمومًا لأن جرعة واحدة غالبًا ما تكون آمنة وفعالة للغاية.

ومع ذلك ، لا يستطيع بعض الأشخاص تناول اللقاحات المضعفة لأن العامل الممرض يشكل خطرًا كبيرًا عليهم (على سبيل المثال ، كبار السن أو الأشخاص الذين يعانون من نقص المناعة). بالنسبة لهؤلاء المرضى ، يمكن أن يوفر اللقاح المعطل الحماية.

 لقاح الفيروس التاجى الجديد COVID-19 المعطل

تم إنشاؤه بواسطة معهد ووهان للمنتجات البيولوجية التابع للمجموعة الصيدلانية الوطنية الصينية ، سينوفارم ، ومعهد ووهان لعلم الفيروسات (WIV) في التجارب السريرية. في 17 يوليو 2020 ، بدأت Sinopharm تجربة سريرية للمرحلة الثالثة لتقييم لقاح Covid-19 المرشح لها في أبو ظبي ، الإمارات العربية المتحدة.

وتظهر نتائج التجارب السريرية للمرحلة الثانية أن اللقاح يحفز الأجسام المضادة المعادلة بعد 14 يومًا من التطعيم بجدول زمني يبلغ 0 و 14 يومًا. يزيد معدل التحويل المصلي للأجسام المضادة المعادلة عن 90٪ ، مما يخلص إلى أن اللقاح المرشح يمكنه إحداث استجابة مناعية إيجابية

  لقاح مضعف  Attenuated vaccine

تحتوي بعض اللقاحات على كائنات دقيقة حية وموهنة. العديد من هذه الفيروسات نشطة تم زراعتها في ظروف تعطل خصائصها المريضية، أو تستخدم كائنات وثيقة الصلة ولكنها أقل خطورة لإنتاج استجابة مناعية واسعة. على الرغم من أن معظم اللقاحات المخففة فيروسية ، إلا أن بعضها  بكتيرى.

تشمل الأمثلة الأمراض الفيروسية الحمى الصفراء والحصبة والنكاف والحصبة الألمانية ، اللقاحات المضعفه  لها بعض المزايا والعيوب. عادة ما تثير استجابات مناعية أكثر فعالية وهي النوع المفضل للبالغين الأصحاء.

ولكن قد لا تكون آمنة للاستخدام في الأفراد الذين يعانون من نقص المناعة ، وفي حالات نادرة تتحول إلى شكل ضارى وتسبب المرض.

 Subunit vaccine

بدلاً من إدخال كائن حي دقيق معطّل أو مُضعف إلى جهاز المناعة (الذي سيشكل لقاحًا “كامل العامل”) ، يمكن لجزء منه أن يخلق استجابة مناعية يتألف من البروتينات السطحية للفيروس فقط ، ويمكن إنتاجها الآن عن طريق إعادة دمج الجينات الفيروسية في الخميرة  أو فى الطحالب الصالحة للأكل

   لقاحات النواقل الفيروسية  Vaccines based on viral vectors

إلى جانب لقاحات الفيروسات التقليدية ، تُستخدم النواقل الفيروسية على نطاق واسع ، حيث يتم استخدام جينوم أحد الفيروسات لتوصيل مستضد فيروس آخر ، مما يسمح بتطوير تقنية جديدة لإنتاج اللقاح. تتوفر هذه التقنيات على نطاق واسعوتحتاج هذة التقنيات الى تأكيد موثوق لنقاء ونشاط الفيروس  النواقل مثل  Adenovirus و herpesvirus و poxviruses

وقد تم إحراز تقدم كبير نحو تطوير القاحات الجديدة  .و تمت دراسة النواقل الفيروسية كأدوات محتملة لإيصال اللقاحات لأنها تقدم مزايا على اللقاحات التقليدية من حيث أنها تحفز مجموعة واسعة من الاستجابات المناعية بما في ذلك المناعة الخلوية. تمت دراسة النواقل الفيروسية على نطاق واسع في النماذج الحيوانية ، ودخل العديد منها في التقييم السريري.

تتضمن بعض الأساليب الواعدة الجمع بين استراتيجيات “التعزيز الأولي” (أنواع اللقاحات المختلفة المستخدمة في الجرعات الأولى والجرعات اللاحقة) مع أنواع أخرى من اللقاحات مثل المستضدات recombinant antigens. ، أو لقاحات الحمض النووي or DNA vaccines وبالتالي يمكن استخدام النواقل الفيروسى يعد نظامًا واعدًا لتطوير لقاحات فعالة وآمنة ضد العديد من الأمراض المهمة ، إلا أن هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات قبل تطوير الناقل المثالي وترخيصه للاستخدام في البشر.

 مثل لقاح AZD1222 SARS-CoV-2

يتم تطويره بواسطة معهد جينر التابع لجامعة أكسفورد على أساس فيروسات الادنيو التى تصيب الشمبانزي وتسمى ChAdOx1. أكدت نتائج دراسة المرحلة الجديدة 1/2 المنشورة في The Lancet أن جرعة واحدة من AZD1222 أدت إلى زيادة 4 أضعاف في الأجسام المضادة لبروتين ارتفاع فيروس SARS-CoV-2 في 95 ٪ من المشاركين بعد شهر واحد من الحقن. في جميع المشاركين .

تم تحفيز استجابة الخلايا التائية ، وبلغت ذروتها بحلول اليوم 14 ، واستمرت لمدة شهرين بعد التطعيم. تجري حاليًا تجارب المرحلة الثانية / الثالثة المتأخرة في المملكة المتحدة والبرازيل وجنوب إفريقيا ومن المقرر أن تبدأ في الولايات المتحدة الأمريكية. أعلنت Shenzhen Kangtai Biological Products في 6 أغسطس 2020 ، أنها تعتزم إنتاج 200 مليون جرعة لقاح على الأقل بحلول نهاية عام 2021 ، كجزء من الاتفاقية الإطارية الحصرية.

كوفيد 19 هل ينتهى من العالم قريبا ( العوامل الموثرة على الفيروس)

بسبب العدوى السريعة التي يسببها هذا الفيروس، سرعان ما أصبح من الصعب وقف انتشاره كما حدث مع الأوبئة السابقة من فيروسات عائلة الكورونا – سارس و MERS في السنوات 2003 و 2012 على التوالي. لذلك، كل ما يمكن فعله هو احتواء الوباء وتقليل العدوى والوفيات التي يتسبب بها. وأفضل طريقة للحد من انتشار الفيروس هي عبر اتباع أساليب الوقاية من خلال تشخيص المرضى وحاملي العدوى، الحجر الصحي، حظر التجمع، تقييد الحركة والتنقل واستخدام المطهرات والمعقمات والكمامات. معظم الدول المتضررة تتخذ هذه الإجراءات التي أثبتت نجاعتها في التعامل مع فيروسات السارس MERS. إن تم تنفيذها في الوقت المناسب وفرضها بشكل فعال فمن الممكن تقليل خطر الإصابة بالعدوى وبالتالي عدد المرضى والضحايا.

وكما فى بعض القيروسات الاخرى لابد من حيوان حامل  للمرض  carrier or reservoir  animals or birds   وهو حتى الان البنجلون او اكل النمل الحورشفى او الخفاش ذو حدوة الفرس الوجود فى الصين  ودول جنوب شرق اسيا فقط  وعدم وجود هذا النوع من الحيوانات فى كثير من دول العالم  يعزز فرضية  اختفاء المرض من العالم مالم ينتقل بعوامل اخرى غير معروفة حتى الان فمثلا مرض الحمى القلاعية يمكن أن تصبح الماشية والجاموس حاملة  للفيروس دون ظهور اعراض لمدة تصل إلى 2 إلى 3 سنواث يودى الى ظهور بؤر وبائية من ان اى اخر

المستقبل فى مصر للعلوم البازغة مثل النانوتكولوجى

وفرت النانوتكنولوجى حلولاً وتطبيقات جديدة   لانتاج الأدوية الذكية المضادة للفيروسات ، والاختبارات والمواد التشخيصية ، وكذلك اللقاحات النانومترية ، واالحوامل المحفزة لها وانتاج المطهرات النانومترية لتطوير استراتيجية دقيقة وفعالة لمكافحة الأمراض الفيروسية. كما يؤدى استخدام تقنية النانوتكنولوجى الى تحسن العقاقير المضادة للفيروسات شائعة الاستخدام والتي تنعكس مباشرة على صحة الحيوان والانسان, و تعمل تقنية النانوتكنولوجى بنفس عمل نطاق الفيروس على الاهداف والجسيمات التى تسبب الأمراض ، وبالتالي تحمل إمكانية التحكم والاستئصال المبكرًا جدًا للآمراض الفيروسية.

ويسهم المركز القومى للبحوث ببعض المشاريع البحثية لتطوير بعض الاختبارات التشخيصة عالية الدقة والسرعة لتشخيص الامراض الفيروسة فى غضون نصف ساعة من خلال استخدام الناتكنولوجى. واستخدم الناتكنولوجى ليس فقط في تشخيص الأمراض المعدية الناشئة ومكافحتها ولكن أيضًا في علاجها وفي الختام ، تعمل الناتكنولوجى على تطوير أدوات تشخيصية سريعة جديدة لخدمة المجتمع  للحفاظ على صحة الحيوان و الإنسان.