نوبل پزشکی 2023
جایزه نوبل پزشکی ۲۰۲۳ به دو دانشمند، کاتالین کاریکو و درو وایسمن، به خاطر کشفیات شان در زمینه تغییرات پایه نوکلئوییدی که امکان توسعه واکسن های موثر mRNA علیه کووید-۱۹ را فراهم کرد، اعطا شد این دو دانشمند با یافته هایشان، به طور اساسی درک ما از اینکه چگونه mRNA با سیستم ایمنی ما تعامل می کند را تغییر دادند و به سرعت بی سابقه تولید واکسن در طول یکی از بزرگ ترین دوران تهدید سلامت انسان کمک کردند.
واکسنهای قبل از شیوع بیماری
واکسیناسیون باعث تحریک پاسخ ایمنی به یک عامل بیماری زا خاص می شود. در واقع باعث می شود بدن بعدا در صورت قرار گرفتن در معرض عامل بیماری زا، آمادگی بالاتری در مبارزه با بیماری داشته باشد. واکسن های مبتنی بر ویروس های کُشته شده یا ضعیف شده از مدت ها قبل در دسترس بوده اند، که نمونه های آن واکسن های علیه فلج اطفال، سرخجه و تب زرد هستند. در سال ۱۹۵۱، مکس تایلر به خاطر توسعه واکسن تب زرد جایزه نوبل پزشکی را دریافت کرد.
با پیشرفت زیست شناسی مولکولی در دهه های اخیر، واکسن های مبتنی بر جزئیات ویروس، به جای ویروس کامل، توسعه یافتند. قسمت هایی از کد ژنتیک ویروس که معمولاً رمزگذار پروتئین های روی سطح ویروس هستند، برای ساخت پروتئین هایی استفاده می شوند که باعث تحریک تولید آنتی بادی های مسدود کننده ویروس می شود. نمونه های آن، واکسن های علية هپاتيت B و ويروس پاپيلوم انساني هستند. به صورتی که، قسمت هایی از کد ژنتيك ويروس را مي توان به يك ويروس حامل بي ضرر، منتقل كرد. اين روش در واكسن هاي عليه ويروس ابولا استفاده مي شود.
وقتی واکسن تزریق می شود، پروتئین ویروسی انتخاب شده در سلول های ما تولید می شود، که باعث تحریک پاسخ ایمنی علیه ویروس هدف می شود. تولید واکسن های مبتنی بر ویروس کامل یا مهندسی شده نیازمند محیط سلولی در مقیاس بزرگ است. این فرآیند منابع زیادی را مصرف می کند و امکان تولید سریع واکسن را در پاسخ به شیوع و همه گیری محدود می کند. بنابراین، پژوهشگران از مدت ها قبل سعی کرده اند که تکنولوژی واکسن را بدون نیاز به محیط کشت سلولی توسعه دهند، اما این کار چالش برانگیز بود.
واکسن های mRNA یک ایده پر آوازه
در سلول های ما، اطلاعات ژنتیک رمزگذار شده در DNA به RNA پیام دهنده (mRNA) منتقل می شود، که به عنوان الگو برای تولید پروتئین استفاده می شود. در دهه ۱۹۸۰، روش های کارآمد برای تولید mRNA بدون نیاز به محیط کشت سلولی معرفی شدند، به نام ترانسکرپشن در شرایط آزمایشگاهی. این گام تعیین کننده باعث شتاب در توسعه کاربردهای زیست شناسی مولکولی در چندین زمینه شد.
این دو دانشمند، کاتالین کاریکو و درو وایسمن، با استفاده از روش ترانسکریپشن در شرایط آزمایشگاهی، توانستند mRNA را به صورت مصنوعی تولید کنند. اما مشکل این بود که وقتی mRNA را به بدن تزریق می کردند، سیستم ایمنی بدن به عنوان یک تهدید شناسایی می کرد و سعی میکرد آن را از بین ببرد. این باعث میشد که mRNA نتواند به سلول ها برسد و پروتئین مورد نظر را تولید کند. برای حل این مشکل، آن ها یک تغییر جزئی در ساختار شیمیایی mRNA انجام دادند.
آنها یک نوع مولکول در mRNA به نام یوریدین را با یک نوع دیگر به نام پسودو یوریدین جایگزین کردند. این تغییر باعث شد که mRNA دچار تغییرات پایه نوکلئوییدی شود و سیستم ایمنی بدن آن را به عنوان ژنوم خودش قبول کند. این چارچوب جدید برای mRNA امکان استفاده آن برای واکسن ها و درمان های دیگر را فراهم کرد.
چیزی که این جایزه رو متمایز کرد، پشتکار و خلاقیت شون بود. آنها با وجود مشکلات و محدودیت های زیاد، به تحقیقات خود ادامه دادند و چارچوب جدید را برای پزشکی باز کردند.
