چرا اثربخشی واکسن آنفولانزا نسبت به سایر واکسن‌ها کم‌تر است؟

واکسن آنفولانزا، یک واکسن سالانه است که هر ساله تولید می‌شود و ترکیبات آن برای محافظت از بدن در برابر ویروس جهش یافته آنفولانزا، تغییر می‌یابند.

اثربخشی واکسن آنفولانزای فصلی در مقایسه با واکسن‌های حذفی مانند واکسن ام‌ام‌آر (MMR) بسار پایین است. واکسن MMR حدود ۹۷ درصد در پیشگیری از سرخک، ۸۸ درصد در پیشگیری از اوریون و ۹۷ درصد در برابر سرخجه مؤثر است. در مقابل، واکسن آنفولانزا معمولاً بین ۴۰ تا ۶۰ درصد مؤثر است و گاهی اوقات اثربخشی آن‌ تا ۱۰ درصد کاهش می‌یابد.

اما چرا واکسن آنفولانزا نسبت به سایر واکسن‌های رایج اثربخشی کم‌تری دارد؟ کارشناسان می‌گویند که در بسیاری از مواقع، دلیل این موضوع به جهش سریع ویروس‌های آنفولانزا و عدم اطمینان از این‌که چه سویه‌هایی ممکن است در زمان شروع فصل آنفولانزا در گردش باشند، برمی‌گردد. یکی دیگر از دلایل اثربخشی پایین واکسن آنفولانزا ممکن است ناشی از نحوه تولید واکسن و قسمت‌های خاصی از ویروس آنفولانزا باشد که واکسن آن‌ها را هدف قرار می‌دهد.

اگرچه واکسن آنفولانزا کامل نیست؛ اما همچنان محافظت کافی را ارائه می‌دهد و ارزش دارد که سالانه این واکسن را دریافت کنید.

انتخاب سویه‌های مناسب برای تولید واکسن آنفولانزا

بر اساس گفته‌های مرکز کنترل و پیشگیری از بیماری‌ها (CDC)، واکسن آنفولانزای فصلی به‌طور معمول بدن را برای مبارزه با چهار نوع ویروس آنفولانزا آموزش می‌دهد: دو ویروس آنفولانزای A از زیرگروه‌های H1N1 و H3N2 و دو ویروس آنفلوانزای B از گونه‌های ویکتوریا و یاماگاتا. این ویروس‌های آنفولانزا هر سال به سرعت جهش می‌یابند؛ به این معنی که کد ژنتیکی آن‌ها تغییر می‌کند و پروتئین‌هایی که در سطوح بیرونی آن‌ها ظاهر می‌شوند نیز به سرعت تغییر می‌کنند.

دکتر ویلئام شافنر، متخصص بیماری‌های عفونی در دانشگاه واندربیلت تنسی، می‌گوید واکسن آنفولانزا با آموزش سیستم ایمنی برای تشخیص یکی از این پروتئین‌های سطحی به نام هماگلوتینین (HA) عمل می‌کند. همانند پروتئین اسپایک ویروس کرونای جدید، پروتئین HA نیز ویروس‌های آنفولانزا را قادر می‌سازد تا به سلول‌ها متصل شوند و برای آلوده کردن و تکثیر، به آن‌ها نفوذ کنند. از طرفی پروتئین HA به سرعت جهش می‌یابد، به گونه‌ای که هر سال یک تغییر ظاهر انجام می‌دهد و بنابراین تشخیص آن برای سیستم ایمنی سخت می‌شود.

چالش دیگر این است که واکسن‌های آنفولانزا باید قبل از فصل آنفولانزا ساخته و آماده استفاده شوند؛ بنابراین دانشمندان از استراتژی‌های مختلفی برای پیش‌بینی این‌که کدام سویه‌های ویروس آنفولانزا در ماه‌های آینده در گردش هستند، استفاده می‌کنند.

دکتر شافنر می‌گوید:

در چنین حالتی، شما باید پیش از رسیدن زمستان، پیش‌بینی کنید کدام سویه‌ها در زمستان فعال هستند. لازم است که ما هرچه زودتر برنامه‌ریزی کنیم؛ زیرا ساخت واکسن زمان می‌برد. حتی زمانی که واکسن آماده می‌شود، ویروس‌های در گردش می‌توانند به جهش ادامه دهند و گاهی اوقات این جهش‌ها تا حدی هستند که دیگر با واکسن‌ها مطابقت ندارند و با شروع فصل آنفولانزا، سویه‌هایی از ویروس آنفولانزا که دانشمندان فکر می‌کردند شایع‌ترین هستند، توسط سایر سویه‌ها شکست می‌خورند.

به گزارش نشریه Scientific American، بیش از ۱۴۰ مرکز ملی آنفولانزا در ۱۱۳ کشور، برای پیش‌بینی این‌که کدام سویه آنفولانزا در فصل آینده غالب خواهد شد، نمونه‌های لازم را از افرادی که در طول سال به بیماری‌های مشابه آنفلوآنزا مبتلا می‌شوند، جمع‌آوری می‌کنند و افرادی که واقعاً به آنفولانزا مبتلا شده‌اند را شناسایی می‌کنند. به گفته CDC، پنج مرکز وابسته به سازمان بهداشت جهانی، پس از جمع‌آوری نمونه‌ها، توالی‌یابی ژنی نمونه‌ها را انجام می‌دهند. آن‌ها پروتئین‌هایی را که روی سطح ویروس قرار دارند، مشخص می‌کنند و آزمایش‌های لازم را انجام می‌دهند تا ببینند واکسن‌های گذشته تا چه اندازه سویه‌های آنفولانزای در گردش را خنثی می‌کنند. آن‌ها همچنین تعیین می‌کنند که کدام سویه‌ها بیشتر افراد را بیمار می‌کنند و سویه‌ها با چه سرعتی در حال گسترش هستند.

در ماه فوریه، مشاوران هر مرکز پیشنهادی برای واکسن آنفولانزای نیم‌کره شمالی برای زمستان سال آینده ارائه می‌کنند. در سپتامبر، آن‌ها همین کار را برای نیم‌کره جنوبی انجام می‌دهند.

دکتر شافنر گفت:

گاهی اوقات، سویه‌ها را به درستی انتخاب می‌کنیم؛ اما گاهی اوقات آنفولانزا موفق می‌شود از پیش‌بینی‌های ما طفره رود.

با این‌حال، حتی زمانی که تطابق خوبی بین سویه‌های واکسن و سویه‌های در حال گردش وجود دارد، واکسن‌ها تنها حدود ۴۰ تا ۶۰ درصد مؤثر هستند. این اثرگذاری اندک ممکن است به این واقعیت مرتبط باشد که واکسن‌ها به جای نقاط متعدد روی ویروس آنفولانزا، فقط پروتئین HA را هدف قرار می‌دهند و گاهی اوقات سیستم ایمنی بدن انسان می‌تواند به دلیل مواجهه قبلی با آنفولانزا تضعیف شود.

بر اساس گزارشی در سال ۲۰۱۳ در نشریه Clinical Microbiology Reviews منتشر شد، پاسخ ایمنی طبیعی به عفونت آنفولانزا شامل تولید آنتی‌بادی‌ها علیه پروتئین‌های متعدد روی سطح ویروس است و فقط HA را هدف قرار نمی‌دهد. در مقابل، واکسن‌ها عمدتاً آنتی‌بادی‌هایی علیه پروتئین HA تولید می‌کنند و مشخص نیست که آیا هدف‌گیری پروتئین‌های سطحی اضافی می‌تواند اثربخشی واکسن‌ها را افزایش دهد یا خیر.

اولین مواجهه ما با آنفولانزا در دوران کودکی نیز ممکن است روی نحوه واکنش سیستم ایمنی بدن به واکسیناسیون نیز اثر بگذارد که گاهی اوقات به ضرر ما است. پس از اولین مواجهه با آنفولانزا، بدن تعداد زیادی لنفوسیت B حافظه تولید می‌کند. لنفوسیت B، به سلول‌های ایمنی خاصی گفته می‌شود که ویروس را به یاد می‌سپارند و می‌توانند دوباره فعال شوند تا در آینده آنتی‌بادی‌های بیشتری تولید کنند. برخی شواهد نشان می‌دهند که بعداً، اگر فردی علیه ویروس آنفلوآنزای مشابه (اما نه یکسان) واکسینه شود، بدن ممکن است این سلول‌های B حافظه را دوباره فعال کند تا آنتی‌بادی‌هایی برای مقابله با این اهداف از قبل به یاد سپرده شده، تولید کنند.

بسیاری از واکسن‌های آنفولانزا روی موش‌هایی آزمایش می‌شوند که قبلاً هرگز در معرض آنفولانزا قرار نگرفته‌اند؛ بنابراین سخت است که بدانیم آیا این واکسن در انسان‌هایی که چندین بار قبلاً با ویروس‌های آنفولانزا مواجه شده‌اند، به‌طور مشابه عمل می‌کند یا خیر.

واکسن آنفولانزا و مشکل در تولید

نحوه تولید بیشتر واکسن‌های آنفولانزا نیز ممکن است موفقیت آن‌ها را تضعیف کند.

بیشتر واکسن‌های آنفولانزا حاوی ویروس‌هایی هستند که در تخم مرغ به عنوان بخشی از فرآیند تولید رشد کرده‌اند. دانشمندان باید ویروس را کمی اصلاح کنند تا به وفور در تخم مرغ رشد کند. شواهدی وجود دارند که نشان می‌دهند مادامی که ویروس تخم‌مرغی تکثیر می‌شود، ممکن است جهش‌ کند که اسن امر باعث می‌شود ژنتیک آن از سویه‌های آنفولانزای در گردش فاصله بگیرد. بنابراین وقتی ویروس‌های تکثیر شده در تخم‌مرغ برای استفاده در واکسن‌های آنفولانزا کشته یا ضعیف می‌شوند، دیگر با ویروس‌های آنفولانزای موجود در طبیعت مطابقت ندارند.

به‌طور کلی، ویروس‌های آنفولانزای A(H3N2) سریع‌ترین جهش را در بین زیرگروه‌های ویروس آنفولانزای مورد استفاده در واکسن‌ها ایجاد می‌کنند؛ بنابراین ویروس‌های آنفولانزای A(H3N2) بیش از سایر سویه‌ها احتمال تولید «جهش ‌یافته‌های فرار» را دارند. جهش یافته‌های فرار می‌توانند به سادگی از واکسن فرار کنند. CDC بیان می‌کند که به نظر می‌رسد A(H3N2) بیش از سایر سویه‌ها مستعد تغییرات است و خود را با تخم مرغ سازگار می‌کند. این عوامل ممکن است توضیح دهند که چرا واکسن آنفولانزا معمولاً محافظت کم‌تری در برابر H3N2 ایجاد می‌کند.

اگرچه ریشه ساخت اکثر واکسن‌های آنفولانزا به تخم‌مرغ باز می‌گردد؛ اما طبق گفته‌های CDC، همه واکسن‌های آنفولانزا این‌گونه نیستند. برخی از ویروس‌های مورد استفاده در واکسن آنفولانزای غیرفعال (این واکسن‌ها حاوی ویروس‌های کشته‌ شده‌ی آنفولانزا هستند) در سلول‌های پستانداران رشد می‌کنند. واکسن‌های نوترکیب آنفولانزا نیز اصلاً به نمونه‌های ویروس زنده نیاز ندارند.

برای واکسن‌های نوترکیب، دانشمندان یک ژن مصنوعی می‌سازند که پروتئین HA را کد می‌کند و سپس پروتئین درون باکولوویروس‌ها را تولید می‌کند که به‌طور طبیعی حشرات را آلوده می‌کنند. برخی از مطالعات اشاره می‌کنند که پروتئین HA دستکاری شده ژنتیکی ممکن است محافظت بهتری در برابر آنفولانزا نسبت به ویروس‌های تخم مرغی ایجاد کند؛ اما دکتر شافنر می‌گوید که این موضوع باید با تحقیقات بیشتر تأیید شود.

نحوه بهبود واکسن آنفولانزا

بسیاری از گروه‌های علمی در حال حاضر روی واکسن‌های جدید و بهبود یافته آنفولانزا کار می‌کنند که هدف آن‌ها محافظت بیشتر است و برخی ممکن است نیازی به به‌روزرسانی هر ساله نداشته باشند.

به عنوان مثال، محققان دانشگاه استنفورد در حال کار روی ساخت واکسن آنفولانزای جدیدی هستند که به جای دنبال کردن خود پروتئین HA، ساقه پروتئین HA را هدف قرار می‌دهد. پیش‌تر نیز واکسن مشابهی به نام Flu-v تولید شد که در یک کارآزمایی بالینی در مراحل اولیه امیدوار کننده بود.

اگرچه پروتئین HA بی‌وقفه جهش می‌یابد؛ اما بخشی از ساقه آن در بسیاری از گونه‌های مختلف آنفلوانزا یکسان به نظر می‌رسد و سال به سال تغییر نمی‌کند. با توجه به این موضوع، واکسن‌های آنفولانزا می‌توانند با هدف قرار دادن ساقه به جای پروتئین HA، بدون نیاز به به‌روزرسانی سالانه در برابر چندین سویه از ما محافظت کنند.

چنین واکسنی به‌طور جدی همه سویه‌های آنفولانزا را پوشش می‌دهد. در تلاش برای ساخت واکسن آنفولانزای مؤثری که تمام سویه‌ها را پوشش می‌دهد، برخی از دانشمندان پروتئین متفاوتی را روی سطح ویروس آنفولانزا به نام نورآمینیداز هدف قرار می‌دهند. دانشمندان دیگر تکه‌های خاصی از ساقه پروتئین HA را شناسایی کرده‌اند که در بین زیرگروه‌های ویروس آنفولانزا سازگار و یکسان به نظر می‌رسد.

بر اساس گزارشی که در سال ۲۰۲۰ در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شد، افزودن ادجوانت‌های خاص (ادجوانت ماده‌ای است که پاسخ سیستم ایمنی بدن به حضور یک آنتی‌ژن را افزایش می‌دهد) یا موادی که سیستم ایمنی را تقویت می‌کنند به واکسن‌های یونیورسال آنفولانزا، می‌تواند به آن‌ها کمک کند هم سلول‌های B حافظه آموزش ‌دیده و هم سلول‌های B ساده را وارد عمل کنند و پاسخ آنتی‌بادی بدن را گسترش دهند.

علاوه بر گروه‌هایی که واکسن‌های یونیورسال آنفولانزا (واکسن‌هایی که از بدن در برابر تمام سویه‌های ویروس محافظت می‌کنند) را دنبال می‌کنند، چندین سازنده واکسن، از جمله سازنده‌های واکسن کوییو ۱۹ مانند فایزر و مدرنا، هم اکنون در حال آزمایش واکسن‌های آنفولانزا هستند که از یک مولکول ژنتیکی به نام mRNA به عنوان پایه خود استفاده می‌کنند. هنگامی که mRNA وارد بدن می‌شود، به سلول‌ها دستوراتی برای ساخت آنتی ژن‌های آنفولانزا می‌دهد؛ بنابراین به سیستم ایمنی می‌آموزد که چگونه ویروس‌ها را بشناسد.

در مقایسه با واکسن‌های تخم‌مرغی که تولید آن‌ها ماه‌ها طول می‌کشد، واکسن‌های mRNA را می‌توان به‌طور باورنکردنی خیلی سریع ساخت و به نمونه‌های ویروس زنده نیازی ندارد. این بدان معناست که در تئوری، سویه‌های واکسن‌ها را می‌توان نزدیک‌ به شروع فصل آنفولانزا انتخاب کرد و از تطابق نزدیک‌ با سویه‌های در گردش اطمینان حاصل کرد.

در حال حاضر، علیرغم ایراداتی که واکسن آنفولانزا دارد، واکسن‌های موجود فعلاً بهترین گزینه برای محافظت در برابر آنفولانزا هستند.