از آنفلوانزا تا طاعون؛ روند ابداع ۱۲ واکسن در طول تاریخ

واژه "واکسن" با نام "ادوارد جنر" (Edward Jenner)، دانشمند انگلیسی و پدر ایمنی‌شناسی جهان گره خورده است؛ دانشمندی که مفهوم واکسن را توسعه داده و واکسن آبله (smallpox vaccine) را در سال ۱۷۹۶ به عنوان نخستین واکسن جهان تولید کرد.

مسیر کشف واکسن‌ها با تلاش دانشمندان برجسته دیگری از جمله "لوئی پاستور" (Louis Pasteur)، میکروبیولوژیست فرانسوی و کاشف واکسن هاری (Rabies vaccine) در سال ۱۸۸۱ "کیتاساتو شیباسابورو" (Kitasato Shibasaburō) و "امیل فون برینگ" (Emil von Behring) پزشک آلمانی و برنده جایزه نوبل پزشکی برای تولید آنتی‌توکسین‌های ضد دیفتیری و کزاز در سال ۱۸۹۰ که منجر به تولید واکسن دیفتیری (Diphtheria vaccine) شد و همینطور دکتر "جوناس سالک" (Jonas Salk) کاشف واکسن فلج اطفال (Polio vaccine) در سال ۱۹۵۵ ادامه پیدا کرده و همچنان با ظهور بیماری‌های نوپدیدی مانند کرونا ادامه دارد.

همه واکسن‌هایی که تاکنون برای بیماری‌های گوناگون ارائه شده‌اند، روند طولانی و پیچیده‌ای را پشت سر گذاشته‌اند. برای به دست آوردن دیدگاهی در مورد پیچیدگی‌های ساخت واکسن، در این گزارش به مدت زمان صرف‌شده برای تولید واکسن سایر بیماری‌های عفونی در طول تاریخ می‌پردازیم.

واکسن آبله

ریشه‌کنی آبله (Smallpox) از طریق واکسن، به عنوان یکی از بزرگترین دستاوردها در تاریخ بهداشت عمومی تلقی می‌شود، اما چندین قرن طول کشید تا به این نتیجه برسد.

منشا آبله ناشناخته است، اما دانشمندان بر این باورند که قدمت آن به امپراتوری مصر در قرن سوم پیش از میلاد بازمی‌گردد. استعمار در قرن هجدهم این بیماری را در سراسر جهان گسترش داد. میزان مرگ و میر ناشی از این بیماری تا ۳۰ درصد بود.

در سال ۱۷۹۶ "ادوارد جنر"، نخستین واکسن موفقیت‌آمیز آبله را کشف کرد، اما تا پیش از دهه ۱۹۵۰ واکسن‌ها نمی‌توانستند این بیماری را به طور موثر ریشه‌کن کنند. در سال ۱۹۶۷، یک تلاش جهانی که سطح بالاتری از تولید واکسن و پیشرفت در فناوری سوزن را فراهم کرد، نهایتاً منجر به ریشه‌کنی این بیماری در سال ۱۹۸۰ شد.

آبله تا به امروز تنها بیماری بوده است که با تلاش‌های واکسیناسیون، به طور کامل در سراسر جهان از بین رفته است.

واکسن طاعون

طاعون (Plague)، یکی از قدیمی‌ترین و کشنده‌ترین بیماری‌های جهان به شمار می‌رود که با حدود ۲۰۰ میلیون مورد مرگ و میر در طول تاریخ بشر به اوج خود رسیده، اما تا به امروز هیچ واکسن دارای مجوزی در دسترس نبوده است.

طاعون شاید به دلیل مرگ میلیون‌ها نفر در قرون وسطی بدنام باشد، اما این بیماری هنوز در مناطقی در سراسر جهان فعال است. شیوع طاعون در ماداگاسکار طی سال ۲۰۱۷، توجه و وحشت گسترده‌ای را به خود جلب کرد.

در هر حال، از آنجا که طاعون توسط باکتری منتشر می‌شود، شاید آنتی‌بیوتیک‌های جدید را بتوان به عنوان درمان استفاده کرد. با وجود این، پژوهشگران باور دارند که توسعه واکسیناسیون، مناسب‌ترین گزینه برای جلوگیری از گسترش بیماری در بلندمدت است.

در گذشته، تلاش‌های ناموفق زیادی برای ابداع واکسن طاعون انجام گرفته‌اند؛ از جمله واکسنی که در آمریکا برای سربازان در طول جنگ ویتنام به کار رفت.

سازمان جهانی بهداشت در سال ۲۰۱۸، ۱۷ گزینه احتمالی را برای تأیید واکسن فهرست کرد که تحت آزمایش‌های بالینی و حرکت کردن به سمت تأیید سازمان غذا و داروی آمریکا قرار دارند.

واکسن حصبه

حصبه یا تب تیفوئید (Typhoid fever)، یک بیماری کشنده است که می‌تواند به طور گسترده از طریق غذا و آب منتشر شود. اگرچه شیوع حصبه در مناطق صنعتی نسبتاً غیرمعمول است، اما همچنان یک تهدید مهم در کشورهای در حال توسعه سراسر آسیای جنوب شرقی، آفریقا و آمریکای لاتین به شمار می‌رود.

دو واکسن به صورت تجاری برای جلوگیری از حصبه موجود هستند. پس از کشف باکتری عامل این بیماری در سال ۱۸۸۰، دانشمندان آلمانی برای نخستین بار در سال ۱۸۹۶، پژوهش را در راستای این تلاش‌ها آغاز کردند.

"فردریک راسل" (Frederick Russell)، پزشک ارتش آمریکا، نخستین واکسن حصبه را در سال ۱۹۰۹ در آمریکا ابداع کرد. در چندین سال آینده، این واکسن برای مقاصد نظامی مورد استفاده قرار گرفت اما در سال ۱۹۱۴، عموم مردم آمریکا توانستند به آن دسترسی پیدا کنند.

امروزه تب حصبه در آمریکا غیرمعمول است و معمولا واکسیناسیون برای استفاده معمول توصیه نمی‌شود.

واکسن تب زرد

در سال ۱۹۵۱ "ماکس تیلر" (Max Theiler)، نخستین و تنها دانشمندی بود که جایزه نوبل را برای ساخت واکسن تب زرد (Yellow Fever) دریافت کرد. تلاش‌های تیلر برای کنترل تب زرد، به طور گسترده‌ای توسط جامعه علمی ستایش می‌شود، زیرا تلاش‌های وی، مسیر سال‌ها تحقیقات گمراه‌شده را اصلاح کرد.

تب زرد برای بیش از ۵۰۰ سال در طول تاریخ بشر باعث ایجاد اپیدمی‌های مرگبار شده است و در پایان قرن نوزدهم به خوبی مشخص شده بود که در سراسر جهان یک تهدید به شمار می‌رود. با وجود این، اطلاعات کمی در مورد خود این بیماری وجود داشت و تلاش‌های اولیه برای واکسیناسیون در پایان قرن به اشتباه بر انتقال باکتری تمرکز یافت؛ در حالی که این بیماری در واقع توسط یک ویروس ایجاد می‌شود.

در سال ۱۹۱۸ پژوهشگرانی که برای مؤسسه راکفلر (Rockefeller Institute) کار می‌کردند، نخستین واکسن موفق تب زرد را ابداع کردند، اما در سال ۱۹۲۶، تیلر خلاف آن را ثابت کرد و تولید واکسن معیوب متوقف شد.

بیش از یک دهه بعد در سال ۱۹۳۷، تیلر نخستین واکسن ایمن و مؤثر تب زرد را ابداع کرد که از آن زمان به استاندارد جهانی تبدیل شده است.

واکسن آنفلوانزا

آنفلوانزا (Influenza)، سابقه طولانی و غم‌انگیزی دارد و باعث مرگ میلیون‌ها نفر در سراسر جهان شده است. در طول همه‌گیری آنفلوانزای سال ۱۹۱۸، هیچ درمان یا واکسن شناخته‌شده‌ای برای آن وجود نداشت.

با آغاز دوباره این بیماری از دهه ۱۹۳۰، دهه‌ها پژوهش برای درک پیچیدگی‌های ویروس آنفلوانزا انجام شد و سال ۱۹۴۵ بود که نخستین واکسن برای استفاده در آمریکا تأیید شد. با وجود این، تنها دو سال بعد و در سال ۱۹۴۷، پژوهشگران به این نتیجه رسیدند که تغییرات فصلی در ترکیب ویروس، واکسن‌های موجود را بی‌اثر می‌کند.

پژوهشگران دریافتند که معمولا دو نوع اصلی ویروس آنفلوانزا شامل آنفلوانزای A و آنفلوانزای B به همراه سالانه چندین سویه جدید ویروس، بیماری را ایجاد می‌کنند. به همین دلیل، دانشمندان باید واکسن آنفلوانزا را هر سال تغییر دهند.

امروزه واکسن‌های آنفلوانزا فصلی توسط سازمان جهانی بهداشت (WHO) و با استفاده از داده‌های جمع‌آوری‌شده از مراکز مراقبت آنفلوانزا طراحی می‌شوند تا یک واکسن جدید را براساس سه سویه‌ای که احتمالا در فصل پیش رو در گردش خواهند بود، ارائه شوند.

واکسن سرخک، اوریون و سرخجه

نخستین واکسن سرخک در سال ۱۹۶۳ ارائه شد. پس از آن، نخستین واکسن اوریون در سال ۱۹۶۷ و نخستین واکسن سرخجه در سال ۱۹۶۹ ارائه شدند. دو سال بعد در سال ۱۹۷۱، "موریس هیلمن" (Maurice Hilleman) از "موسسه تحقیقات درمانی مرک" (Merck Institute of Therapeutic Research)، یک واکسن ترکیبی را ابداع کرد که ایمنی را در برابر هر سه ویروس به همراه داشت.

هیلمن که با ابداع نخستین واکسن سرخک و اوریون اعتبار کسب کرده بود، پژوهش را در مورد روش‌هایی برای تقویت سیستم ایمنی در برابر هر ویروس آغاز کرد. وی با استفاده از تحقیقات قبلی خود و واکسن سرخجه که توسط "استنلی پلوتکین" (Stanley Plotkin) در سال ۱۹۶۹ ابداع شد، نخستین واکسن موفق پیشگیری از سرخک، اوریون و سرخجه موسوم به واکسن ام‌ام‌آر (MMR vaccine) را تنها طی دو سال ساخت.

به گفته مراکز کنترل و پیشگیری از بیماری آمریکا، یک دوز واکسن ام‌ام‌آر، ۹۳ درصد در برابر سرخک، ۷۸ درصد در برابر اوریون و ۹۷ درصد در برابر سرخجه موثر است. دو دوز واکسن ام‌ام‌آر نیز ۹۷ درصد در برابر سرخک و ۸۸ درصد در برابر اوریون موثر است.

واکسن سیاه‌زخم

تصور می‌شود که سیاه‌زخم (Anthrax) از ۷۰۰ سال پیش از میلاد وجود داشته است، اما نخستین گزارش بالینی این بیماری در سال ۱۷۰۰ ثبت شد.

در طول دهه ۱۸۰۰، مجموعه‌ای از پژوهش‌های انجام‌شده برای تعیین منشأ بیماری، مدت زمانی که باکتری‌ها می‌توانند زنده بمانند و نحوه انتقال بیماری از طریق حیوانات، راه را برای نخستین تلاش‌ها در جهت تولید واکسن در سال ۱۸۸۱ هموار کردند.

"ماکس استرن" (Max Sterne) در سال ۱۹۳۷، واکسن سیاه‌زخم را برای استفاده در دام‌ها ابداع کرد. نسخه‌ای از این واکسن هنوز هم برای کاهش انتقال بیماری از حیوانات به انسان استفاده می‌شود. ۱۳ سال بعد، نخستین واکسن انسانی ساخته شد و برای افرادی که در کارخانه‌های فرآوری حیوانات آمریکا کار می‌کردند، در دسترس قرار گرفت.

یک واکسن به‌روزشده سیاه‌زخم در سال ۱۹۷۰ ساخته شد که امروزه تا اندازه زیادی برای پیشگیری از این بیماری در انسان استفاده می‌شود.

واکسن آبله‌مرغان

عفونت اولیه واریسلا (Varicella) که با نام آبله‌مرغان (Chicken Pox) شناخته می‌شود، تا پایان دهه ۱۸۰۰ به اشتباه به عنوان آبله تشخیص داده می‌شد. در دهه ۱۹۵۰، دانشمندان آن را از زونا تشخیص دادند و تحقیقات بعدی، به ساخت نخستین واکسن برای آبله‌مرغان در ژاپن در دهه ۱۹۷۰ انجامید.

این واکسن در سال ۱۹۹۵ مجوز استفاده در آمریکا را دریافت کرد.

واکسن زونا

"هرپس زوستر" (herpes zoster) یا زونا (shingles)، از همان ویروسی سرچشمه می‌گیرد که عامل بروز آبله‌مرغان است. تنها دو راه وجود دارد که زونا به واسطه آنها می‌تواند ایجاد شود. یکی از راه‌ها پس از عفونت اولیه آبله‌مرغان و دیگری که غیرمعمول به شمار می‌رود، قرار گرفتن در معرض واکسن آبله‌مرغان است.

یک واکسن جدیدتر دارای مجوز برای زونا، با توصیه کمیته مشورتی آمریکا در مورد شیوه‌های ایمن‌سازی در سال ۲۰۱۸ ارائه و عنوان شد که بزرگسالان ۶۰ ساله یا بالاتر باید در برابر این بیماری واکسینه شوند.

واکسن هپاتیت ب

هپاتیت ب (Hepatitis B)، یک ویروس جدیدتر است که توسط دکتر "باروخ بلومبرگ" (Baruch Blumberg) در سال ۱۹۶۵ کشف شد. تنها چهار سال بعد (سال ۱۹۶۹)، بلومبرگ نخستین واکسن هپاتیت ب را با استفاده از یک نوع ویروس که حرارت دیده بود، ابداع کرد.

۱۲ سال بعد در سال ۱۹۸۱، سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) نخستین واکسن تجاری هپاتیت ب را که شامل نمونه خون اهداکنندگان آلوده بود، تایید کرد. سپس در سال ۱۹۸۶، یک واکسن مصنوعی جدید که در آن از فرآورده‌های خونی استفاده نشده بود، جایگزین نسخه اصلی شد.

از آنجا که هپاتیت ب می‌تواند باعث ابتلا به سرطان کبد شود، این واکسن نخستین واکسن ضد سرطان نیز در نظر گرفته شد.

ویروس پاپیلوم انسانی یا اچ‌پی‌وی (HPV)، شایع‌ترین بیماری مقاربتی در آمریکا است و پژوهش‌ها نشان می‌دهند که بیش از ۸۰ درصد زنان در مقطعی از زندگی خود به این ویروس مبتلا شده‌اند.

تصور می‌شود که دو سویه اچ‌پی‌وی عامل ۷۰ درصد از سرطان‌های دهانه رحم هستند که می‌توانند به مرگ صدها هزار نفر در سال منجر شوند. ارتباط بین اچ‌پی‌وی و سرطان دهانه رحم، نخستین بار در سال ۱۹۸۱ مشخص شد و پیش از این که یک واکسن مناسب به بازار وارد شود، بیش از دو دهه پژوهش ادامه یافت.

نخستین واکسن اچ‌پی‌وی، در سال ۲۰۰۶ در آمریکا ساخته شد و پژوهش‌های بعدی، ساخت دو واکسن دیگر را در پی داشت. در حال حاضر، توصیه‌ها در مورد نوع واکسنی که باید دریافت کرد، تا اندازه زیادی به سن بستگی دارد.

واکسن کووید-19

شیوع کووید-۱۹ باعث شد که برای جلوگیری از گسترش کروناویروس بسیار مسری، میلیاردها نفر در سراسر جهان قرنطینه شوند و زندگی روزمره آنها تحت چالش قرار بگیرد. کروناویروس باعث شلوغی بیمارستان‌ها، تحت فشار قرار گرفتن کادر درمان و افزایش فشار بر مقاماتی شد که مسئول ایجاد واکسن و ریشه‌کن کردن همه‌گیری بودند.

در مراحل اولیه همه‌گیری، دکتر "آنتونی فائوچی" (Anthony Fauci)، در مقابل کنگره آمریکا گفت که واکسن احتمالا تا پایان سال ۲۰۲۰ ساخته می‌شود یا در سال ۲۰۲۱ برای استفاده در دسترس قرار می‌گیرد.

در دسامبر ۲۰۲۰، "ساندرا لیندسی" (Sandra Lindsay)، پرستار بخش مراقبت‌های ویژه، به نخستین شخص در آمریکا تبدیل شد که واکسن را بیرون از آزمایش‌های بالینی دریافت کرد. لیندسی در آن زمان گفت: به عنوان یک اقلیت می‌خواستم در مردم که شبیه به من هستند، اعتماد به نفس ایجاد کنم و بگویم که این واکسن ایمن است. پس نترسند و اجازه بدهند که علم آنها را هدایت کند.

براساس گزارش مرکز کنترل و پیشگیری از بیماری آمریکا، چهار واکسن از جمله فایزر–بیواِن‌تِک (Pfizer-BioNTech)، مدرنا (Moderna)، جانسون اند جانسون (Johnson & Johnson) و نواوکس (Novavax) در آمریکا تایید شده‌اند. داده‌ها حاکی از این هستند که بیش از ۱۲.۹۷ میلیارد دوز واکسن در سراسر جهان و بیش از ۶۱۱ میلیون دوز در آمریکا تزریق شده است.

تلاش دانشمندان در سراسر جهان برای تولید واکسن‌های جدید همچنان ادامه دارد. انواع سرطان، ایدز و بیماری‌های نوپدید نشان می‌دهند که توسعه واکسن‌های جدید، مسیری پرفراز و نشیب و چالش‌برانگیزی است و نیازمند گسترش پژوهش‌های ویروس‌شناسی برای پیشگیری از تبدیل شدن ویروس‌های خطرناک و نوظهور جدید به بیماری‌های نوپدید است.