محبوبه عمیدی: دوریس باکر، ایمن‌شناسی است که به تبحر در تولید ویروسهایی پربازده برای تولید واکسن مشهور است. وی در گفتگو با نیچر از راز و رمز‌های این‌کار می‌گوید. تنها سه مرکز تحقیقاتی در سراسر جهان، امکان کشت سویه‌های واکسینال آنفلوانزای فصلی (آنفولانزای انسانی) را دارند. یکی از این مراکز، آزمایشگاه خانم باکر، میکروبشناس دانشکده پزشکی نیویورک است که به دلیل استعداد بی‌نظیرش در ادغام ژنتیکی، کشت و استخراج سویه‌های واکسینال ویروس آنفولانزا با بازده عالی شناخته شده است. در حال حاضر او یک هدف تازه و بسیار اضطراری دارد که همان کشت و استخراج سریع سویه‌های واکسینال H1N1 (ویروس آنفولانزای خوکی) برای تولید واکسن علیه آنفولانزای خوکی است.
فرایند تولید سویه‌های واکسینال به چه شکل است ؟
گونه‌های مهاجم ویروس آنفلوانزا رشد بسیار‌کندی دارند. به همین دلیل، برای داشتن سویه واکسینال با سرعت رشد و تکثیر بهتر، ما به ادغام ژنتیکی میان ویروس اولیه با سویه‌های اهداکننده‌ای که سرعت رشد و بازده تولید واکسن بالاتری دارند، احتیاج داریم. وقتی هدف تولید واکسن برای H3N2 (ویروس آنفولانزای فصلی) است، ما برای ادغام ژنتیکی از این ویروس همراه با سویه اهداکننده H1N1 که به نام A/PR/8/34 شناخته می‌شود، استفاده می‌کنیم. این سویه سال 1934 میلادی / 1311 در پورتوریکو نمونه‌برداری شده و به عنوان سویه‌ای قدیمی از نوع A که کاملا با محیط کشت تخممرغ جنین‌دار سازگار است، شناخته می‌شود.
آن‌چه ما از این ترکیب انتظار داریم، ویروسی است که پوسته خارجی‌اش شبیه عامل آنفولانزای فصلی باشد و به سادگی سیستم ایمنی بدن را به حالت آماده‌باش درآورد، اما محتوای پروتئینی داخل آنها شبیه سویه اهداکننده یعنی A/PR/8/34 است. ما کار گزینش سویه‌ها را با استفاده از پادتن‌هایی انجام می‌دهیم که علیه پادتن فعال در سطح سویه پورتوریکو عمل می‌کنند، بنابراین در‌نهایت فقط سویه‌هایی باقی می‌مانند که پروتئینهای سطحی آنها مشابه سویه هدف برای تولید واکسن است. این سویه حاصل از ادغام ژنتیکی و فرایند گزینشی پس از آن، همان سویه واکسینالی است که ما برای تولید واکسن آنفولانزای فصلی در اختیار سازندگان واکسن قرار می‌دهیم.
در مورد H1N1 جدید چطور عمل می‌کنید ؟
برای ادغام ژنتیکی با این زیرگونه جدید، نمی‌توانیم از سویه پورتوریکو استفاده کنیم، چرا که پورتوریکو هم یک سویه از H1N1 است و ما نمی‌توانیم خطر واکنش‌دهی متقاطع این دو را و تولید تیپ جدیدی از ویروس را نادیده بگیریم. استفاده از یک زیرگونه با تفاوت‌های ایمنی‌شناختی بیشتر، به عنوان اهداکننده به مراتب ساده‌تر و مطمئن‌تر است. چهار یا پنج سال پیش بود که متوجه شدیم به یک اهداکننده خوب برای تولید H1N1 واکسینال نیاز داریم، بنابراین سویه‌ای را استفاده کردیم که به افتخار مرکز تحقیقاتی‌مان NYMC X-157 نامگذاری شده بود، ایکس157 حاصل ادغام ژنتیکی بینPR/8/34 و یکی از سویه‌های H3N2 است. ایکس157 که جزء سازنده واکسن در سال‌های 2005 و 2006 بود، شش ژن از سویه با بازده بالای پورتوریکو دارد، بنابراین در عین حال که سرعت رشد و تکثیر بالایی دارد، سطح بیرونی آن بسیار شبیه H3N2 است. سیستم ایمنی بدن انسان با آن مانند سویه H3N2 برخورد می‌کند و همین باعث می‌شود وقتی ما با H1N1 به عنوان سویه هدف سر و کار داریم، اهداکننده خوبی باشد. از طرف دیگر ایکس157 قابلیت ادغام ژنتیکی بسیار‌بالایی را با H1N1نشان داده است.
زمانی که ویروس هدف و اهداکننده را با هم ترکیب می‌کنید، چه مراحلی در آزمایشگاه طی می‌شوند؟
ما ششم اردیبهشت‌ماه امسال یک عدد تخممرغ را که ویروس جدید در آن ایزوله شده بود، از مرکز کنترل و پیشگیری بیماری‌های ایالات متحده «سی‌دی‌سی» دریافت کردیم. ما باید برای تمام مراحل کشت از تخممرغ استفاده کنیم. تقریبا تمام سویه‌های واکسینال در سراسر دنیا در تخممرغ جنین‌دار، تلقیح و تکثیر می‌شوند. درست است که تعدادی معتقدند این روش قدیمی است، اما واقعیت این است که ویروس آنفلوانزا در این محیط خیلی خوب رشد می‌کند.
در قدم اول، ما تخم‌مرغ‌ها را هم با ویروس هدف (ویروس آنفولانزای خوکی) و هم با اهداکننده (ایکس157 آلوده می‌کنیم. ما در هر مرحله حدود 20 تا 30 عدد تخممرغ را تلقیح می‌کنیم که برای این کار، ویروسها را در غشاء آلانتوئید تزریق می‌کنیم (کیسه‌ای که مایع اطراف جنین را در بر می‌گیرد)، تا ویروس در سلولهای غشایی رشد و تکثیر پیدا کند. ما آن‌قدر ویروس به هر تخممرغ تلقیح می‌کنیم که بتوانیم اطمینان حاصل کنیم، هر سلول از هر دو نوع سویه دریافت کرده و فرایند ادغام ژنتیکی در تمام سلول‌ها صورت خواهد گرفت. پس از این مراحل تخم‌مرغ‌ها را برای 42 ساعت در انکوباتور قرار می‌دهیم. هر تخممرغ حدود 10 سی‌سی مایع آلانتوئید دارد که پس از این زمان باید با سرنگ خارج شود تا مرحله بعد را آغاز کنیم.
این مرحله، مرحله انتخاب پادتن است ؟
بله، ما پس از پایان مرحله اول 256 ترکیب ژنتیکی احتمالی متفاوت داریم. می‌دانیم که ویروس آنفلوانزا 8 ژن دارد و هر کدام از این ژن‌ها می‌تواند از یکی از دو سویه اولیه گرفته شده‌باشد، در نتیجه با امکان وجود 256 ادغام ژنتیکی متفاوت مواجه هستیم. پس وارد جریان انتخاب پادتن می‌شویم. اینجا هم با همان قوانین اصلی واکسیناسیون مواجه هستیم. ما اینجا پادتن را علیه H3N2 به‌کار می‌بریم تا تمامی سویه‌هایی که پادتن ایکس157 را در پروتئینهای غشائی‌شان دارند، از بین ببریم؛ چون ما ویروسهایی را می‌خواهیم که در غشاء مشابه H1N1 باشند و محتوای داخلی‌شان، پروتئینهای حاصل از اهداکننده H3N2 که توان رشد و تکثیر سریعی دارد. اما در واقع اینکه سویه از لحاظ غشاء شبیه H1N1 باشد، مهم‌ترین نکته است.
به‌همین دلیل ما چرخه انکوباسیون را 3 بار و هر بار به مدت 42 ساعت تکرار می‌کنیم. در این مرحله پادتن علیه H3 و N2 را به صورت جداگانه اضافه می‌کنیم تا تمام ویروسهایی که دارای این پادگنها روی غشاء خارجی هستند، حذف شوند. این کار باعث می‌شود، تعداد سویه‌های ترکیبی به 64 نوع مختلف کاهش پیدا کند. ما در پایان هر چرخه ویروسها را از مایع آلانتوئید جدا می‌کنیم و آنها را به مراحل بعدی انتقال می‌دهیم. ما در هر مرحله و هم‌زمان با استفاده از پادگنها، می‌توانیم زیرگونه‌های با سرعت رشد بالاتر و بازده بیشتر را هم جدا کنیم. این مرحله خیلی با قانون تنازع بقای داروین جور در می‌آید. سویه‌ای که بهترین سازگاری را با محیط رشد دارد و سریع‌تر تکثیر می‌شود، محیط کشت را اشغال می‌کند و برنده رقابت است.
سپس طی 2 مرحله، ویروس را برای 42 ساعت تکثیر می‌کنیم، که در هر بار تکثیر حدود 80 سی‌سی از ویروس برای انتقال به سی‌دی‌سی و آزمایشگاههای دیگر آماده خواهد شد تا در این مکان‌ها به وسیله سرم‌های ایمنی (پیماب‌های مصونی) آزمایش شوند و از اینکه سویه‌های ترکیبی شبیه H1N1 هستند، اطمینان حاصل شود. علاوه بر این، سویه‌ها به حیوانات آزمایشگاهی تزریق خواهند شد تا پاسخ‌های ایمنی ارزیابی شوند. سی‌دی‌سی آزمایش‌هایی روی قدرت انعقاد خون این سویه‌ها نیز انجام می‌دهد، تا تغییرات احتمالی را جهت سازگاری با محیط تخممرغ بررسی کند. ما سه ویروس متفاوت را به آزمایشگاه‌ها و واکسن‌سازان پیشنهاد خواهیم‌کرد.
چرا فرایند رشد و تکثیر ویروس این‌قدر زمان‌بر است ؟
این کار خیلی‌خوب دارد پیش می‌رود. روی‌همرفته ما هفت مرحله 42 ساعته را برای رشد و تکثیر پشت سر گذاشته‌ایم. در واقع ما هر هفته می‌توانیم سه مرحله را به انجام برسانیم. ما اول خرداد‌ماه نمونه‌های ویروس را برای مراکز آزمایشگاهی فرستادیم. همه چیز خیلی‌خوب پیش می‌رود و پادتنها این‌طور که به‌نظر می‌رسد، عالی عمل می‌کنند. آزمایش‌های نمونه ترکیبی درست به همان خوبی پیش می‌رود که انتظار داشتیم.
راز موفقیت آزمایشگاه خانم باکر در چیست ؟
خیلی ساده است، ما پادتن‌های بسیار‌خوب و کادری کاملا ماهر و متخصصینی با تجربه داریم. ما این آزمایشگاه را از ادوین کیلبورن به یادگار داریم. او اولین کسی بود که ایده استفاده از سویه‌های ترکیبی با قدرت تکثیر بالا را برای تولید واکسن مطرح کرد، آن‌هم درست 40 سال پیش و ایده‌اش اولین‌بار سال 1971 / 1350 برای تولید واکسن آنفلونزای هنگکنگی به کارگرفته شد. این روش از همان سال تاکنون برای آماده‌سازی سویه واکسینال آنفولانزای نوع A استفاده شده است. من 40 سال تجربه کار روی ویروس آنفلوانزا دارم و سال‌های زیادی را صرف بهبود سیستم خالص‌سازی پادگنهای متفاوت و تهیه پادتنها کرده‌ام. مهم‌ترین راز موفقیت آزمایشگاه من انتخاب صحیح و عالی پادتنها است.
اد وقتی مرا استخدام کرد، خیلی به ایده کار روی واکسن آنفلوانزا علاقهمند بودم. من خیلی اهل کار هستم، در یک مزرعه بزرگ شده‌ام و دوست دارم کاری را انجام دهم که مفید باشد. در حقیقت، ما داریم چیزی تولید می‌کنیم که همین امسال مورد استفاده قرار می‌گیرد و خوشبختانه قرار است، جان انسان‌ها را نجات بدهد، این فوق العاده است.
نظر شما