علم · مقاله
نحوه کار واکسنها: از توسعه در آزمایشگاه تا حفاظت ایمنی
انتشار:

بهطور خلاصه
واکسنها با نشان دادن سیستم ایمنی بدن یک قسمت بیضرر از یک عامل بیماریزا — به نام آنتیژن — کار میکنند، به طوری که بدن آنتیبادیها و سلولهای حافظه را میسازد بدون اینکه از بیماری واقعی رنج ببرد. رسیدن به این نقطه سالها آزمایشهای قبل از بالین و سه مرحله از آزمایشهای انسانی را میطلبد قبل از اینکه تنظیمکنندگان مانند FDA آن را مجاز کنند. معمولاً حفاظت کامل بعد از واکسیناسیون چند هفته طول میکشد، زیرا سیستم ایمنی نیاز به زمان دارد تا دفاعات پایدار را تولید کند.
این نسخه ترجمهٔ ماشینی متن اصلی (English) است. خواندن متن اصلی
هر واکسن، صرفنظر از فناوری، بر همان حقه اساسی متکی است: این سیستم ایمنی را یاد میدهد که یک عامل بیماریزای خاص را قبل از اینکه فرد واقعاً با آن برخورد کند، تشخیص دهد. بر اساس سازمان بهداشت جهانی، واکسنها حاوی قطعات ضعیف شده یا غیرفعال شده یک ارگانیسم هستند — یک آنتیژن — که دفاعات بدن را فعال میکنند بدون اینکه بیماری را ایجاد کنند.
آنچه بعد از واکسیناسیون در بدن اتفاق میافتد
بعد از تزریق، آنتیژن (یا دستورالعملهای ژنتیکی برای ساخت آن) توسط سلولهای ایمنی جمعآوری میشود. مراکز کنترل و پیشگیری بیماری ایالات متحده (CDC) توضیح میدهد که این فرآیند لنفوسیتهای B را فعال میکند، که آنتیبادیهایی را تولید میکنند که عامل بیماریزا را بند میکنند و خنثی میکنند، و لنفوسیتهای T، که به تنسیق پاسخ و تخریب سلولهای آلوده کمک میکنند.
کتاب صورتی CDC، یک دستنامه مرجع برای متخصصان سلامت، این را بعنوان فعال کردن ایمونیتی فیومورال — تولید آنتیبادی توسط سلولهای B — و ایمونیتی واسطهای سلولی، که توسط سلولهای T هدایت میشود، توصیف میکند. بعد از پاسخ اولیه، برخی از سلولهای B به سلولهای حافظه طولانیمدت تبدیل میشوند که در خون و مغز استخوان باقی میمانند، آماده برای تکاثر سریع اگر عامل بیماریزای واقعی بعداً ظاهر شود.
این دلیلی است که ایمونیتی فعال ایجاد شده توسط یک واکسن یا عفونت میتواند سالها یا مادامالعمر طول بکشد، بر اساس CDC، برخلاف ایمونیتی منفعل — مثل آنتیبادیهایی که از مادر به نوزاد منتقل میشوند — که در غضون هفتهها تا ماهها ناپدید میشوند زیرا بدن خود آنتیبادیها را تولید نکرده است.
سازمان بهداشت جهانی توجه میدهد که حفاظت کامل فوری نیست: سیستم ایمنی برای تولید آنتیبادیها و سلولهای حافظه به زمان نیاز دارد، و برخی واکسنها نیاز به دوزهای متعدد در فاصله هفتهها یا ماهها برای ایجاد حفاظت دائم دارند. CDC افزود که برای واکسنهای COVID-19 به طور خاص، معمولاً چند هفته بعد از واکسیناسیون طول میکشد تا بدن لنفوسیتهای T و B مرتبط را تولید کند.
فناوریهای مختلف پشت واکسنها
هر واکسن آنتیژن را به یک شکل منتقل نمیکند. کتاب صورتی CDC و سازمان بهداشت جهانی چند دستهبندی تثبیت شده را توصیف میکنند که هنوز در حال استفاده هستند.
| نوع | نحوه کار | بیماریهای نمونه |
|---|---|---|
| زندهی تضعیفشده | یک نسخه ضعیف اما زنده از ویروس به مدت کوتاهی در بدن تکثیر میشود، که تقریباً یک عفونت طبیعی را تقلید میکند | سرخک، اوریون، سرخجه، آبله مرغی |
| غیرفعال (تمامسلولی) | نسخه کشته شده از ویروس یا باکتری که نمیتواند تکثیر شود؛ اغلب نیاز به دوزهای متعدد دارد | شلل اطفال، هپاتیت A، هاری |
| زیرواحد / ترکیبی | تنها یک قطعه پروتئین خاص از عامل بیماریزا برای فعال کردن پاسخ استفاده میشود | آنفلونزا، پنوموکوک، هپاتیت B، HPV |
| توکسوئید | از یک توکسین غیرفعال شده تولید شده توسط باکتری استفاده میشود نه خود باکتری | دیفتری، تتانوس |
| بردار ویروسی | یک ویروس بیضرر و نامرتبط مهندسی شده تا یک قطعه از عامل بیماریزای هدف را حمل و تحویل دهد | واکسنهای ابولا |
| mRNA / اسید نوکلئیک | دستورالعملهای ژنتیکی سلولهای بدن شخص را میگویند تا به طور موقت قطعهای غیرضار از پروتئین هدف را تولید کنند، سپس سیستم ایمنی آن را مستهدف میکند | واکسنهای COVID-19 (فایزر-بیوانتک، مدرنا) |
واکسنهای mRNA متفاوت از انواع قدیمیتر کار میکنند زیرا هیچ قسمتی از خود ویروس را ندارند. CDC توضیح میدهد که mRNA تولید شده در آزمایشگاه سلولهای بدن شخص را دستور میدهد تا یک قطعه غیرضار از پروتئین هدف را تولید کنند — برای واکسنهای COVID-19، یک قطعه از پروتئین اسپایک. سیستم ایمنی به این پروتئین بعنوان یک عنصر خارجی واکنش نشان میدهد، آنتیبادی تولید میکند، و سلولهای T را فعال میکند، پس از آن سلولها mRNA را تخریب میکنند و آن را به عنوان زباله دور میاندازند.
واکسنهای زیرواحد پروتئینی مانند واکسن COVID-19 Novavax به جای آن قطعه پروتئین اسپایک واقعی را مستقیماً تزریق میکنند، در کنار یک کمکدهنده — یک ماده افزوده شده مخصوصاً برای تقویت واکنش ایمنی، بر اساس CDC.
چگونه یک واکسن از آزمایشگاه به درمانگاه میرود
قبل از رسیدن هر واکسن به یک کارآزمایی بالینی، از یک مرحله اکتشافی و پیشبالینی عبور میکند، که در آن محققان آن را در مطالعات آزمایشگاهی و حیوانی آزمایش میکنند تا قضاوت کنند که آیا احتمالاً ایمن است و میتواند یک پاسخ ایمنی مفید را برانگیزد، بر اساس دولت ایالات متحده اداره غذا و دارو (FDA). سپس توسعهدهندگان یک درخواست عقار جدید در حال تحقیق را با FDA ارائه میدهند قبل از شروع آزمایش انسانی.
آزمایش انسانی از طریق سه مرحله بالینی اصلی پیش میرود، همانطور که توسط FDA توصیف شده است:
- مرحله 1 — یک کارآزمایی کوچک، معمولاً 20 تا 100 داوطلب سالم، عمدتاً بر ایمنی و علائم اولیه پاسخ ایمنی متمرکز است.
- مرحله 2 — به صدها شرکتکننده با پروفایلهای سلامتی متنوع بسط مییابد، دوزهای مختلف را مقایسه میکند و عوارض جانبی رایج را نظارت میکند.
- مرحله 3 — هزاران شرکتکننده را آزمایش میکند، اغلب در برابر یک گروه دارونما، برای اندازهگیری کارایی در جهان واقعی و شناسایی عوارض جانبی نادرتر.
اگر دادهها از آن پشتیبانی کنند، تولیدکننده یک درخواست مجوز بیولوژیک را برای بررسی FDA ارائه میدهد قبل از اعطای تایید. حتی بعد از مجوز واکسن، FDA ادامه میدهد نظارت ایمنی آن را از طریق سیستمهای نظارت پسازبازار مانند سیستم گزارشدهی رویدادهای نامطلوب واکسن (VAERS). FDA اظهار میکند که برای فرآیند کلی هیچ جدول زمانی ثابتی وجود ندارد، زیرا این به پیچیدگی واکسن و دادههای تولید شده در هر مرحله بستگی دارد.
سازمان بهداشت جهانی توجه میدهد که از نظر تاریخی تنها یکی از هر پنج نامزد واکسن که به کارآزماییهای بالینی میرسند، در نهایت تایید میشوند.
قبل از بیماری همهگیر COVID-19، هیچ یک هنوز از فرآیند تایید کامل برای استفاده در انسان عبور نکرده بود، اگرچه برخی واکسنهای DNA، از جمله واکسن برای سرطانهای خاص، در حال کارآزمایی انسانی بودند.
پرسشها
- چقدر طول میکشد تا واکسن شروع به کار کند؟
- بر اساس CDC، معمولاً چند هفته بعد از واکسیناسیون طول میکشد تا سیستم ایمنی حفاظت کافی بر پایه آنتیبادی و سلول T تولید کند، بنابراین مردم میتوانند بلافاصله بعد از واکسیناسیون آلوده شوند.
- آیا یک واکسن میتواند بیماری را برای شما ایجاد کند که در برابر آن محافظت میکند؟
- واکسنهای غیرفعال، زیرواحد، توکسوئید، بردار ویروسی و mRNA نمیتوانند بیماری را ایجاد کنند زیرا حاوی یک عامل بیماریزای زنده و بیماریزا نیستند، بر اساس CDC. واکسنهای زنده ضعیفشده یک ویروس ضعیف شامل هستند که برای عدم ایجاد بیماری در افراد سالم طراحی شده است، اگرچه معمولاً در افرادی که سیستم ایمنی ضعیف دارند، از آن اجتناب میشود.
- تفاوت بین واکسن mRNA و واکسن سنتی چیست؟
- واکسنهای سنتی معمولاً یک قطعه از عامل بیماریزا نفسه (یا نسخه ضعیف/کشتهشدهای از آن) را تحویل میدهند، در حالی که واکسنهای mRNA دستورالعملهای ژنتیکی را تحویل میدهند که سلولهای شخص را برای تولید موقت قطعهای از آنتیژن دستور میدهند، بر اساس CDC.
- چرا توسعه واکسن معمولاً طول میکشد؟
- FDA یک فرآیند چندمرحلهای را تعریف میکند — آزمایش پیشبالینی، سه مرحله از کارآزماییهای انسانی، و بررسی تنظیمی — هر کدام برای تایید ایمنی و اثربخشی قبل از مجوز واکسن طراحی شده است؛ آژانس میگوید هیچ جدول زمانی ثابتی وجود ندارد زیرا به دادههای تولید شده در هر مرحله بستگی دارد.
- آیا یک واکسن حفاظت مادامالعمر را فراهم میکند؟
- این به واکسن و بیماری بستگی دارد. کتاب صورتی CDC توجه میدهد که ایمونیتی فعال ناشی از واکسیناسیون میتواند سالها یا مادامالعمر طول بکشد، گرچه برخی واکسنها برای حفظ سطح آنتیبادی حفاظتی و سلولهای حافظه به دوز یادآور نیاز دارند.
منابع
این مطلب با هوش مصنوعی آماده شده و پیش از انتشار از بررسی خودکار منابع گذشته است. اگر خطایی دیدید، درخواست اصلاح کنید. درخواست اصلاح یا حق پاسخ · چگونه کار میکنیم
مطالب مرتبط

علممقاله
فتوسنتز توضیح شده: چگونه گیاهان نور خورشید را به انرژی شیمیایی تبدیل میکنند
فتوسنتز فرآیندی است که گیاهان، جلبکها و برخی باکتریها از آن برای استفاده از نور خورشید، آب و دیاکسید کربن به منظور تولید قند و اکسیژن استفاده میکنند. این فرآیند در دو مرحله مرتبط درون کلروپلاستها اتفاق میافتد: واکنشهای وابسته به نور که انرژی خورشیدی را میگیرند، و چرخه کالوین که از آن انرژی برای ساخت کربوهیدراتها استفاده میکند.

علممقاله
وارهاوند: استارتاپ ۲۰۰ میلیون دلار جمعآوری میکند تا سگها را برای ارتش آمریکا بهطور ژنتیکی مهندسیسازی کند
وارهاوند، که با همکاری بن لم از شرکت کولوسال بیوسیانسز و پالمر لاکی از شرکت اندوریل تأسیسشده است، در ۲۲ اکتبر ۲۰۲۶ مبلغ ۲۰۰ میلیون دلار جمعآوری کرد تا سگها را برای ارتش آمریکا بهطور ژنتیکی ویرایش و استنساخ کند، و هدف آن حذف بیماریهای ارثی از نژادهایی مثل مالینویز بلژیکی است. دانشمندان مستقل میگویند که اهداف ژنتیکی از لحاظ فنی قابلدستیابی است، اما اخلاقشناسان زیستی هشدار میدهند که استنساخ همچنان ناکارآمد است و مسائل حلنشدهای را در مورد رفاه حیوان و مسائل نظارتی مطرح میکند.

علممقاله
چرا جهان بخش ثانیه کبیسه را لغو میکند، و در سال 2027 چه تغییری رخ میدهد
ثانیههای کبیسه، تعدیلات یکثانیهای که از سال 1972 برای هماهنگکردن ساعتها با چرخش زمین استفاده میشوند، بهطور کامل متوقف خواهند شد. سازمان جهانی نگهداری زمان، دفتر بینالمللی وزن و پیمایش (BIPM)، در 15 اکتبر 2026 تأیید کرد که زمان هماهنگشده جهانی پیوسته (UTC) در 20 می 2027 اجرایی میشود. این اقدام، که در اصل در سال 2022 توافق شده بود، پس از هشداری خبرگان درباره خطر فزاینده ثانیه کبیسه "منفی" مختلکننده تسریع شد.

علممقاله
شرح ثواني کبیسه: نحوه کار زمان جهانی و چرایی حذف آنها
ثانیه کبیسه یک تصحیح یک ثانیه ای است که به زمان جهانی منسق (UTC) اضافه می شود تا آن را در 0.9 ثانیه از چرخش واقعی زمین نگه دارد. در 15 اکتبر 2026، کنفرانس عمومی اوزان و مقاییس (CGPM) رای داد تا از 20 مه 2027 ثواني کبیسه را متوقف کند و به UTC اجازه دهد تا تا یک ساعت به جای یک ثانیه از چرخش زمین فاصله بگیرد.