تاريخ لقاحات: من إدوارد جنر إلى أحدث التطورات في مجال علم المناعة

إن عبقرية جنر لا تكمن في مظاهرته التجريبية فحسب بل أيضا في رؤيته لعالم خال من الجدري، ولم يبد قط اكتشافه، بل اختار بدلا من ذلك أن يتقاسم المعرفة بحرية، وهذا التقليد الأخلاقي المتمثل في النشر الواسع النطاق سيردد من خلال رواد اللقاحات في وقت لاحق، وعلى الرغم من المقاومة المبكرة، بما في ذلك الرسوم الكاريكاتورية المشوهة التي تظهر الناس الذين يقطعون أجزاء من الأبقار، فقد اكتسبت حملات التحصين زخما، مما وضع الأساس للقضاء على الجبنة الصغيرة في وقت قريب من قرنين.

To read more about the early history of smallpox and vaccination, visit the Centers for Disease Control and Prevention’s smallpox history page] and the World Health Organization’s vaccination timeline.

توسيع نطاق التحصين في القرنين التاسع عشر والعاشر من القرن العشرين

وبعد مرور قرن على انطلاق جنر شهد تقدما علميا بطيئا ولكنه مطرد، وجاءت القفزة الرئيسية التالية من لويس باستور في فرنسا، الذي استند إلى مفهوم جنر ولكنه وسع نطاقه إلى أمراض أخرى، وقد أثبت عمل باستور على نظرية الجراثيم في الستينات أن الكائنات الحية الدقيقة تسبب أمراضا، وتوفر إطارا نظريا لتصميم اللقاحات.

وكان العرض العام للقس على لقاح الأنثراكس في عام ١٨٨١ في بويلي - فورت مشهدا من الانتصار العلمي، ولقح نصف قطيع من الخراف وترك النصف الآخر كضوابط، وعندما تعرضت كلتا المجموعتين للتحدي ببكتيريا الأنثراكس الحية، نجت الحيوانات المطعون بينما تحطمت الأداة الملتوية.

وفي عام ١٨٨٥، قام باستلام لقاح من أجل السعاة، وهو مرض مروع ومرض قاتل لا يزال مستمرا، ومع أنه لم يكن يعرف الفيروس المسبب، فقد نشأ القس المسبب في الأنسجة العصبية للأرانب وجفف الحبل الشوكي لتنشيطه، وعندما عضت مساحته جوزي ميست بواسطة كلب مسعف، نجت مجموعة من اللقاحات في العالم.

وخلال هذه الفترة نفسها، قام باحثون آخرون بصنع لقاحات ضد الكوليرا، والتفكير، والطاعون، ووالدمار هافكين، وهو عالم روسي يعمل في الهند، وطوروا أول لقاح للكوليرا في عام 1892، ولقاح للطاعون في عام 1897، وخضعوا في كثير من الأحيان لفحصهم قبل أن يُديروا إلى آخرين.

وقد زادت حملات التطعيم على نطاق واسع ولكنها لم تكن بدون معارضة، ففي إنكلترا، أدى قانون التطعيم الإلزامي الصادر في عام 1853 إلى تطعيم الجدري للأطفال، مما أدى إلى زيادة المقاومة الشرسة من الدوريات المناهضة للتطعيم، وذهبت المجموعة إلى أن الدولة لا تملك الحق في انتهاك الاستقلال الذاتي الجسدي، وخشي البعض من إدخال " قيود على صحة اللقاح " في المستقبل.

المؤسسات العلمية: نظرية جيرم وآليات التلقيح

وقد اعتمد الانتقال من تطوير اللقاحات التجريبية إلى التصميم الرشيد على فهم أعمق للنظام المناعي، وقد أدى اكتشاف الأجسام المضادة في التسعينات من القرن الماضي، ووضع مفهوم للحصانة الخلوية من قبل إيلي ميتشنكوف إلى فتح مسارات جديدة، وفي الثلاثينات، يمكن للباحثين تصور التفاعل بين مضادات الأجنة والأجسام المضادة، وهم يدركون أن الحصانة تشمل مكونات التواضع (المعرفة الأكثر توجهاً)().

وكان من بين العوامل الرئيسية التي أدت إلى صقل اللقاحات القدرة على زراعة مسببات للأمراض خارج الجسم، وفي العشرينات و1930، أتاحت أوجه التقدم في ثقافة الأنسجة والزراعة القائمة على البيض إنتاج الفيروسات على نطاق واسع، كما أن لقاح الحمى الصفراء الذي طوره ماكس تيلر في عام 1937، يعتمد على فيروس مكثف ينمو في طريقة بيض الدجاج التي ستستخدم لاحقاً في إنتاج الأنفلونزا.

وقد كشفت البحوث التي أجريت في الذاكرة غير النسيجية أن اللقاحات تعمل عن طريق التخفيف من الإصابة الطبيعية دون أن تسبب المرض، وأن اللافوسيات التي تعرضها في البداية تولد خلايا الذاكرة B والخلايا T التي تقوم بدوريات في الجسم لسنوات، وعند مواجهة المسبب الحقيقي للأمراض، تتكاثر خلايا الذاكرة هذه بسرعة وتقيم دفاعا قويا، وكثيرا ما تبطل التهديد قبل ظهور الأعراض، وهذا المبدأ الأساسي يستند إلى فعالية جميع اللقاحات التي تستخدم في المستقبل في الحياة.

التقدم التكنولوجي: من لقاحات غير مكتملة إلى لقاحات متلازمة

وقد شهد القرن العشرين انفجارا لتكنولوجيات اللقاحات، حيث كانت اللقاحات المسببة للشلل، التي قتلت كائنات كاملة، رائدة في مجال التفشي والكوليرا، ثم في فترة ما بعده، في حالة الاضطرابات، حيث قامت جوناس سالك بتطوير لقاح شلل الأطفال غير مكتمل، تم اختباره في محاكمة ميدانية واسعة النطاق شملت قرابة مليوني طفل، وأُعلن عن وجود لقاح ضد مرض السالين في عام 1955.

وقد زاد التطعيم ضد أمراض الطفولة بشكل كبير، إذ أدى لقاح الحصبة، المرخص به في عام 1963، وما تلاه من تطوير لقاح الحصبة - الحصبة - الحصبة في عام 1971، إلى خفض كبير في عبء هذه الأمراض التي تصيبها بعد أن تتكدس، فقبل لقاح الحصبة، قُدر عدد الأطفال الذين ماتوا من المرض كل عام بحوالي 2.6 مليون طفل؛ وبحلول عام 2021، حالت وفيات الحصبة العالمية إلى 56 مليون طفل.

وقد أدى اللقاح الذي كان يُطلق في أواخر القرن العشرين إلى تطعيم اللقاحات دون المستوى وتلقيها، حيث كان يستخدم فقط شظايا معينة من مسببات الأمراض المعدية لتحفيز الحصانة، وكان لقاح التهاب الكبد B المرخص به في عام 1986 أول لقاح مصاحب للإصابة: إن البوليجين السطحي قد تم إنتاجه في خلايا يطية مصممة جينيا، مما أدى إلى إزالة أي خطر الإصابة بفيروس الكبد.

The human papillomavirus (HPV) vaccine, licensed in 2006, exemplifies the cancer-preventing potential of vaccines. By targeting the viral strains responsible for the majority of cervical and other genital cancers, the HPV vaccine has already led to dramatic declines in precancerous cervical les les les countries with high coverage. A comprehensive list of vaccine-prephy diseases and theirtories

The Modern Era: Genetic Vaccines and Rapid Response

وقد وصل التحول الأكثر تحولا في تكنولوجيا اللقاحات إلى تسخير المعلومات الوراثية، إذ تتطلب اللقاحات التقليدية كميات كبيرة من مسببات الأمراض أو مكوناتها، وهي عملية يمكن أن تستغرق شهورا أو سنوات، وتتجاوز اللقاحات الوراثية ذلك تماما بتقديم التعليمات الوراثية التي تعلم خلايا الجسم الخاصة لإنتاج مضادات محددة، ثم يستجيب النظام المناعي لهذا البروتين الصنع ذاتيا، مما يولد مضادات وحصانة خلوية.

وقد أظهرت اللقاحات التي أجريت على الحمض النووي والتي تم التحقيق فيها منذ التسعينات وعداً في نماذج الحيوانات ولكنها واجهت تحديات في توليد استجابات مناعية قوية في البشر، وقد جاء هذا الانجاز بتقنية الرسل والجائزة الوطنية للأخشاب، وقد علم العلماء منذ عقود أن الناموسية المتعددة الجنسيات، التي هي الوسيطة بين الحمض النووي والبروتين، يمكن أن تستخدم نظرياً كعلاج، ولكن عدم استقرارها وميلها إلى إثارة الاختلال هي عقبات كبيرة.

وكانت اللقاحات الأولى من طراز COVID-19، التي طورتها شركة Pfizer-BioNTech و Moderna، تتويجاً لسنوات من البحوث المتعلقة بالشبكة، وعندما نشرت الجينوم (S-CoV-2) في كانون الثاني/يناير 2020، كان بإمكان مهندسي اللقاحات تصميم برامج للأشعة المميتة المتوسطة في غضون أيام، حيث تم تحويل البروتينات البروتينية إلى سرعة غير مسبوقة، وفي غضون 11 شهراً، تم تكييف أول جرعات الطارئة.

وقد استُخدمت اللقاحات المضادة للناقلات الفيروسية، مثل تلك التي طورتها جامعة أوكسفورد/أسترازينكا وجونسون، في إنتاج أكبر عدد من الفيروسات المعدّلة غير الضارة (المتفجرة من الناحية التقليدية) لتقديم التعليمات الجينية لمبيد، ورغم أن هذه اللقاحات التي تُستخدم في إطار الحملات العلاجية للفيروسات الوبائية لم تكن جديدة، فقد تم استكشافها في إنتاج أكبر لقاحات فيروس نقص المناعة البشرية ومرض الإيدز - 19)

التأثير العالمي على الصحة والتحديات المستمرة

إن القضاء على الجدري هو بمثابة التحقير النهائي، ففي عام 1967، أطلقت منظمة الصحة العالمية برنامجا عالميا مكثفا للقضاء على المرض باستخدام استراتيجيات التحصين المحددة الهدف، وقد وقعت آخر حالة طبيعية في الصومال في عام 1977، وفي عام 1980 أعلنت جمعية الصحة العالمية القضاء على المرض، ولم يُمسح أي مرض بشري آخر عمدا من الكوكب، رغم أن شلل الأطفال يقترب من الحدوث، وقد بدأت المبادرة العالمية للقضاء على شلل الأطفال في عام 1988.

وقد خفضت اللقاحات وفيات الأطفال من الحصبة والدفتيريا والبرزخ والكزاز إلى مستويات منخفضة تاريخياً، وتقدر منظمة الصحة العالمية أن برامج التحصين العالمية توفر ملايين الأرواح سنوياً وتشكل حجر الزاوية في الرعاية الصحية الأولية، كما أن إدخال اللقاحات ضد مرض الرئوي وأمهال الرئوي قد أدى إلى زيادة انخفاض الوفيات الناجمة عن أمراض الإسهال والتنفس، وهما أكبر عدد من الأطفال الذين يعانون من انخفاض الدخل.

ومع ذلك، لا تزال هناك تحديات كبيرة، فالتردد في التطعيم، الذي يتفاقم بسبب سوء المعلومات وعدم الثقة، يهدد بتقويض عقود من التقدم، والتوسع السريع في الادعاءات غير المبنية على أساس بشأن سلامة اللقاحات، ولا سيما فيما يتعلق باللقاح والتوحد، تسبب في انخفاض معدلات التحصين ضد الحصبة في عدد من البلدان ذات الدخل المرتفع، مما يؤدي إلى تفشي المرض، وتزيد وسائط الإعلام الاجتماعية من حدة المشكلة، مما يجعلها أسهل من الدلائل الكاذبة إلى السفر.

ومن الشواغل الملحة الأخرى إمكانية الوصول المنصف إلى الخدمات، ففي حين أن البلدان ذات الدخل المرتفع قد أطلقت جرعات تعزيزية من مركز فيينا الدولي - 19، فإن العديد من البلدان المنخفضة الدخل انتظرت شهوراً من أجل الجرعات الأولى، وتعكس الفجوة أوجه عدم المساواة في النظام في القدرة على التصنيع والتمويل والهياكل الأساسية الصحية، بينما تعمل منظمات مثل غافي وتحالف اللقاحات والائتلاف من أجل الابتكارات في مجال التأهب الوبائية على سد هذه الثغرات، ولكن تجربة اللقاح - 19 التي يمكن التنبؤ بها.

ويتابع الباحثون الآن لقاحات " شاملة " توفر حماية واسعة النطاق من جميع الأنواع الفرعية من الأنفلونزا، مما يزيل الحاجة إلى إعادة صياغة سنوية، وبالمثل، يمكن أن يوفر لقاح ضد مرض التهاب الكبد الوبائي في المستقبل، وقد روعيت منظمة الصحة العالمية في عام 2021 برامج لمكافحة الأمراض الواعدة بفيروس نقص المناعة البشرية والسل والملاريا.

"الطريق الأمامي"

ويدمج علم التطعيم الآن البيولوجيا الحاسبية، وعلم التطعيم الهيكلي، وعلم النانو، ويمكن للعلماء تصميم متجانسات تمثل على وجه التحديد الشكل الجزيئي المناسب لإبطال مفعول المضادات، كما يتبين من لقاحات فيروس المتزامن التنفسي التي تمت الموافقة عليها في عام 2023.

ويتوقف مستقبل اللقاحات أيضا على تعزيز نظم المراقبة التي يمكن أن تكتشف المسببات المرضية الناشئة في وقت مبكر وربط بيانات التسلسل الجيني بالتصميم السريع للقاحات، وتهدف بعثة ال ١٠٠ يوم، التي ترعاها اللجنة المعنية بالأوبئة، إلى تقصير الوقت من تحديد هوية المسببات المرضية إلى توافر اللقاحات المرخصة إلى ما يزيد قليلا على ثلاثة أشهر، وإذا نجحت هذه القدرة، فإنها ستغير أساسا علاقة الإنسانية بالأخطار الوبائية، مما يجعلها عرضة للاضطرابات بدلا من الأحداث المأسوية.

وفي نهاية المطاف، فإن تاريخ اللقاحات هو قصة تراكمية عن اكتشافات التقدم - كل اكتشاف مبني على آخره، وكل نجاح يلهم الجيل القادم من الباحثين، ومن نبتة غلوسترشير للحليب إلى شريحة نانوبية تحمل نظاماً اصطناعياً، فإن خيط الابتكار لا يزال غير محطم، طالما أن المسببات المرضية تتطور وتظهر أمراض جديدة،