همه گیری جهانی کووید از اواخر ماه های آخر سال 2019 در ووهان (چین) آغاز شد ، عامل این همه گیری، ویروس SARS-CoV-2 ، معرفی شد. تاکنون بیش از 167 میلیون نفر مبتلا و تقریباً 3.5 میلیون مرگ و میر از این بیماری گزارش شد. به منظور جلوگیری از این بیماری، دانشمندان با چالش تولید سریع واکسن رو به رو شدند که نتیجه آن، 4 واکسنی است که در حال حاضر مورد تایید واقع شده اند که عبارتند از واکسن های بر پایه mRNA، یعنی Moderna و BionTech و نیز واکسن های بر پایه وکتور آدنوویروسیJohnson & Johnson و AstraZeneca.
در حالی که به نظر می رسید برنامه های واکسیناسیون ملی با Biontech و Moderna اثرات واکسیناسیون خفیف و روتینی را ایجاد می کنند ، اولین بار عوارض جانبی شدید توسط واکسن AZD1222 / Vaxzevria در اروپا و واکسن جانسون و جانسون در ایالات متحده گزارش شد. اولین موارد گزارش ترومبوز سینوس وریدی مغزی منجر به تعلیق سریع واکسیناسیون AZD1222 / Vaxzevria در چندین کشور اروپایی شد.
در بیشتر این موارد ترومبوسیتوپنی همراه با ترومبوآمبولی سینوس وریدی مغزی مشاهده شد که سبب مرگ یک سوم افراد واکسینه شده در آلمان شد. بدین ترتیب STIKO آلمان پیشنهاد کرد تا واکسن AZ را فقط برای افراد بالای 60 سال در آلمان استفاده کنند. همچنین EMA پیشنهاد کرد که از واکسن جانسون و جانسون فقط برای افراد بالای 60 سال استفاده شود.
تفاوت اساسی بین واکسن های بر پایه mRNA و واکسن های مبتنی بر وکتور چیست؟ واکسن های mRNA توسط یک نانوذره لیپیدی حاوی مولکول mRNA مناسب – کد کننده پروتئین اسپایک SARS-CoV-2 – به سلول های عضلانی اطراف محل تزریق منتقل می شود. سلول هایی که این نانوذرات را با موفقیت جذب کرده اند ، mRNA محموله خود را در سیتوزول آزاد می کنند و در آنجا در شبکه آندوپلاسمی زبر (ER) به پروتئین Spikeترجمه می شوند. پس از آن ، پروتئین های اسپایک ترجمه شده و تا خورده در دستگاه گلژی و شبکه آندوپلاسمی زبر اصلاح می شوند و دچار تغییرات پس از ترجمه می گردند و نهایتا به غشا خارجی منتقل می شوند. به این ترتیب، سیستم ایمنی قادر است آنتی ژن ویروسی را تشخیص دهد ، که به نوبه خود باعث ایجاد مراحل اولیه فرآیندهای ایمونولوژیک بعدی و تولید سلول های لنفوسیتی B و T می شود.
اما در واکسن های مبتنی بر وکتور آدنوویروسی چه می گذرد؟ چرخه زندگی آدنو ویروس ها شامل عفونت زایی در سلول ها ، از بین رفتن پوشش ویروسی در سیتوزول ، تلقیح DNA آدنو ویروس به هسته و متعاقباً رونویسی ژن توسط دستگاه رونویسی سلول میزبان است. همه سیستم های آدنو ویروسی دقیقاً این مراحل را طی می کنند. بنابراین ، ژن SARS-CoV-2 Spike در داخل هسته رونویسی می شود و متعاقباً به صورت mRNA از هسته خارج می شود. با رسیدن به سیتوزول ،mRNA مجدداً به پروتئین Spike ترجمه می شود.
مشکل اصلی در اینجا نهفته است: قطعه DNA ویروسی – برگرفته شده از RNA ویروسی – برای رونویسی در داخل هسته بهینه سازی نشده است. این مشکل هنگام استفاده از کدون های بهینه سازی شده شدیدتر جلوه می کند. مولکول DNA مربوط به پروتئین اسپایک ویروسی در درون هسته، پروتئین های اسپایکی را تولید می کنند که نمی توانند به غشای سلولی اتصال یابند و نهایتا توسط سلول ها به شکل مناسبی ترشح شوند. این امر، سبب فعال شدن نامناسب سیستم ایمنی بدن و اختلال در روند تولید آنتی بادی ها است زیرا پروتئینی که ترشح نمی شود، از سیستم ایمنی به دور می مانند. این پروتئین ها نهایتا باعث عوارض و اختلالات انعقادی و متعاقبا ایجاد لخته خونی در افراد واکسینه شده می شوند.
محققان معتقدند تغییراتی که اسپلایسینگ و قطعه قطعه شدن DNA را کم می کنند می توانند مانع از بر اساس مطالعات صورت گرفته و یافته های به دست آمده، دانشمندان پیشنهاد می کنند تا قاب باز خوانش پروتئین اسپایک در واکسن های بر پایه ناقل باید مجددا اصلاح شود تا از واکنش های اسپلایسینگ ناخواسته جلوگیری شود و ایمنی واکسن افزایش یابد.
واکسن جانسون و جانسون به گونه ای طراحی شده است که DNA منتقل شده توسط آن نسبت به واکنش splicing مقاوم تر از واکسن استرازانکا است. به همین دلیل میزان موارد لخته خون گزارش شده ناشی از این واکسن نسبت به آسترازانکا به شدت کمتر بوده است.
همچنین تمام واکسن های برپایه mRNA به عنوان واکسن های بی خطر در نظر گرفته می شوند چرا که mRNA منتقل شده تنها به آنتی ژن های سطحی ترجمه می شوند که هیچ مشارکتی در فرآیند اسپلایسینگ هسته ای ندارند.