واکسن شخصی‌شده برای سرطان

خلاضه مقاله :
تصور کن بتوانیم برای هر بیمار سرطانی یک «واکسن اختصاصی» بسازیم؛ واکسنی که مثل یک پیام رمزگذاری‌شده، دقیقاً به سیستم ایمنی می‌گوید کدام سلول‌ها باید نابود شوند. این رؤیا، با فناوری mRNA که از دل واکسن‌های کووید بیرون آمد، حالا به واقعیت نزدیک شده است. داستان شگفت‌انگیز زنی که با واکسن شخصی mRNA از سرطان پانکراس نجات یافت، تنها شروع ماجراست. اما آیا می‌توان چنین معجزه‌ای را برای هزاران بیمار دیگر تکرار کرد؟ پشت این فناوری چه چالش‌های علمی، تکنولوژیک و حتی سیاسی پنهان شده‌اند؟ در ادامه با زبانی ساده و تصویری به این پرسش پاسخ می‌دهیم.

یک داستان واقعی: نجات با دوزهای شخصی

در پائیز ۲۰۲۰، هنگامی که تومور لوزالمعدهی خانم باربارا بریگِهم (Barbara Brigham) برداشته شد، مسیر نمونه‌برداری و تحلیل بافت او آغاز شد: از منجمد کردن در دمای –۸۰‌ درجه گرفته تا برش‌های فوق‌العاده نازک، رنگ‌آمیزی و بررسی میکروسکوپی. محققان بیش از ۵۰ نفر بودند که بر دقت این کار نظارت داشتند. اما همه اینها فقط مقدمه بود.

دو ماه بعد، بریگِهم دوباره به بیمارستان بازگشت این‌بار برای دریافت واکسنی که فقط مخصوص تومور خودش طراحی شده بود. واکسنی بر پایه mRNA، حاوی دستورالعمل‌هایی ژنتیکی، داخل نانوذرات چربی. این واکسن به سیستم ایمنی او گفت: «این پروتئین‌ها متعلق به تومور هستند  آن‌ها را هدف بگیر».

چهار سال بعد، بریگِهم در سلامت زندگی می‌کند: با نوه‌ها، جشن‌ها، و حتی بوی یک زندگی عادی. نه نشانه‌ای از سرطان باقی مانده، نه اثرات جدی درمان.

اما سؤال مهم این است: آیا می‌توان این یک «معجزه شخصی» را برای جمعیت زیادی تکرار کرد؟

چرا سیستم ایمنی اغلب «تومور» را نمی‌بیند؟

سیستم ایمنی ما معمولاً عوامل بیگانه (ویروس‌ها، باکتری‌ها، قارچ‌ها) را شناسایی می‌کند؛ اما در سرطان موضوع متفاوت است:

• تومور از سلول‌های خود بدن شکل می‌گیرد؛ یعنی سیستم ایمنی ممکن است آن را «خودی» تلقی کند، نه تهدید.

• برخی سرطان‌ها بافتی شبیه سپر (استروما) می‌سازند تا مانع رسیدن سلول‌های ایمنی شوند.

• تومور قادر است سیگنال‌هایی تولید کند که «چک‌پوینت» (checkpoint) نامیده می‌شوند و مانع حمله T سل‌ها شوند.

برای همین، پیش از دهه ۱۹۹۰ و ۲۰۰۰، درمان سرطان غالباً به جراحی، پرتودرمانی یا شیمی‌درمانی متکی بود روش‌هایی که سلول‌های سرطانی و سالم را با هم هدف می‌گرفتند، با عوارض فراوان.

با ظهور مهارکننده‌های چک‌پوینت (Checkpoint inhibitors) در دهه ۱۹۹۰ و ۲۰۰۰، برای نخستین بار ثابت شد که سیستم ایمنی می‌تواند تومور را شناسایی کند. در بسیاری از بیماران مبتلا به ملانوما، این روش موفقیت‌آمیز بود. اما مشکل این بود که فقط حدود ۲۰٪ بیماران به آن پاسخ می‌دادند؛ یعنی ۸۰٪ هیچ تأثیر قابل‌توجهی دریافت نمی‌کردند.

نئوآنتی‌ژن‌ها: نشانه‌های نامرئی‌ که باید پیدا شوند

سرطان در مسیر رشد، جهش‌های ژنتیکی ایجاد می‌کند؛ جهش‌هایی که پروتئین‌های جدید و غیرمعمول تولید می‌کنند. این پروتئین‌های جدید را «نئوآنتی‌ژن» می‌نامند  مثل یک پلاک خودرو با شماره‌ای متفاوت.

• بخشی از این آنتی‌ژن‌ها در نتیجه جهش‌های راننده (driver mutation) هستند؛ مثلا در سرطان پانکراس، جهش در ژن KRAS رایج است. اما مشکل اینجاست که آنتی‌ژن‌های حاصل از این جهش غالباً به اندازه کافی قوی نیستند که سیستم ایمنی را تحریک کنند.

• آنچه محققان جالب یافتند: در بازماندگان طولانی‌مدت (مثل بریگِهم)، بیشترین پاسخ ایمنی متعلق به آنتی‌ژن‌های حاصل از جهش‌های «مسافر» (passenger) بود  همان جهش‌هایی که تصادفی رخ داده و غالباً نادیده گرفته می‌شدند.

یعنی آنتی‌ژی‌ن‌هایی که شاید در ابتدا به نظر ضعیف یا کم اهمیت می‌آمدند، در عمل کلید موفقیت واکسن شخصی بودند.

اما چرا؟ چون تعداد جهش‌ها در تومورهای ملانوما زیاد است  ده‌ها تا صدها هزار هدف بالقوه! انتخاب آنتی‌ژن مناسب مثل پیدا کردن سوزن در انبار کاه است.
در سرطان پانکراس اما، تعداد جهش کمتر است: انتخاب هدف ساده‌تر است و شانس موفقیت بالاتر.

mRNA: بُرد بلند برای واکسن‌های شخصی‌شده

پلتفرم mRNA بر خلاف واکسن‌های سنتی (که نیاز به تولید ویروس کامل دارند)، فقط یک بخش کوتاه از کد ژنتیکی را منتقل می‌کند. مزایای این روش:

• سریع‌تر طراحی می‌شود: فقط کافی‌ست «میان» مولکول mRNA را با اطلاعات نئوآنتی‌ژن مورد نظر تغییر دهید.

• انعطاف‌پذیر است  می‌توان برای هر بیمار جداگانه واکسن ساخت.

• تجربه موفق واکسن کووید-۱۹ ثابت کرد: این پلتفرم قابل اعتماد، سریع و ایمن است.

شرکت‌هایی مانند BioNTech و Moderna امروز روی تولید واکسن‌های mRNA برای سرطان فعالیت می‌کنند. بعد از موفقیت برای ملانوما، آن‌ها وارد حوزه سرطان پانکراس و حتی انواع مختلف تومور شده‌اند.

چالش تولید: از میلیاردها دوز تا ویال‌های شخصی

زمانی واکسن mRNA به‌صورت دوز انبوه برای میلیون‌ها نفر طراحی می‌شد. اما برای سرطان، هر واکسن باید به‌صورت خصوصی برای هر بیمار ساخته شود  یعنی:

• به‌جای هزاران لیتر، چند میلی‌لیتر نیاز است.

• زمان تولید باید از چند ماه به چند هفته کاهش یابد.

• تمام فرآیند (تهیه مواد اولیه، پر کردن ویال، کنترل کیفیت) باید سریع، دقیق و بی‌خطر انجام شود.

برای همین، اتوماسیون و رباتیک وارد کار شدند. شرکت‌ها برای هر دسته واکسن، کیت‌های استریل آماده می‌کنند تا اپراتور کمتر دخالت کند.
همچنین آزمایش‌های کیفیت (استریل بودن، بیوشیمی، میکروب‌شناسی) با استفاده از هوش مصنوعی انجام می‌شوند  همان کاری که برای واکسن‌های کووید-۱۹ انجام شد.

واقعیت سخت: موانع مالی و سیاسی

در حالی که امیدها برای واکسن‌های سرطان زیاد است، واقعیت‌های بیرون آزمایشگاه چندان دلگرم‌کننده نیست:

• بودجه تحقیقات سرطان در آمریکا به‌طرز قابل توجهی کاهش یافته  بسیاری از پروژه‌ها یا متوقف شده‌اند یا با بودجه بسیار کمتر ادامه می‌یابند.

• در بعضی کشورها، واکسن‌ستیزی یا بدبینی عمومی نسبت به واکسن‌ها نیز نگران‌کننده است.

• تولید واکسن شخصی‌شده هزینه‌بر است؛ بدون حمایت عمومی و دولتی، ادامه کار دشوار خواهد بود.

چشم‌انداز: آیا واکسن سرطان به واقعیت بدل می‌شود؟

اگر موانع رفع شوند، آینده امیدوارکننده است:

• واکسن‌های شخصی mRNA ممکن است به‌زودی برای سرطان‌هایی مانند پانکراس، کلیه، مثانه و ریه عرضه شوند.

• شاید روزی برسد که قبل از اینکه تومورها قابل جراحی شوند، با واکسن درمانی آن‌ها را مهار کنیم، یا حتی واکسن پیشگیرانه برای جلوگیری از سرطان تولید شود.

• سیستم‌های سلامت ملی با سرمایه‌گذاری در تولید انبوه و آزمایش بالینی، مسیر تبدیل این پژوهش‌ها به درمان واقعی را هموار می‌کنند.

اما کلید اصلی موفقیت، پایداری مالی، حمایت عمومی و پژوهش مداوم است. مثل بریگِهم، میلیون‌ها بیمار منتظرند که روزی واکسنی ویژه خودشان دریافت کنند؛ واکسنی که سیستم ایمنی‌شان را برای محافظت از آن‌ها بیدار کند.

»واکسن بریگِهم فقط نه ویال کوچک مایع بود که از طریق IV تزریق شد پیام خصوصی که تنها سیستم ایمنی او آن را رمزگشایی می‌کرد. اما تلاش برای ارسال این پیام رمزگذاری‌شده، یک کار جمعی عمیق بود، که ریشه در صدها هزار نمونه بافت ذخیره‌شده دارد. «

شاید نسل بعدی بتواند سرطان را شکست دهد اگر جامعه همچنان از این کار حیاتی حمایت کند.

نتیجه‌گیری

واکسن شخصی‌شده mRNA برای سرطان، مانند طراحی کلیدی اختصاصی برای هر بیمار است: کلیدی که می‌داند دقیقاً چه جهش‌هایی در تومور وجود دارد، و سیستم ایمنی را تشویق می‌کند تا به طور هوشمند و هدفمند عمل کند. این تکنیک ترکیبی‌ست از زیست‌شناسی مولکولی، هوش مصنوعی، مهندسی دارو و رویای دیرینه بشر برای شکست سرطان  رویایی که شاید به زودی محقق شود، اگر سیاست، بودجه و امید اجتماعی همگام شوند.