ابتكر باحثو جامعة روتجرز الأميركية، الذين يدرسون «كوفيد – 19»، طريقة جديدة لإيصال جزيئات لقاح الحمض النووي إلى خلايا الجلد، باستخدام تقنية شفط مشابهة لممارسة العلاج القديمة بالحجامة، ونشروا نتائج دراستهم بالعدد الأخير من دورية «ساينس أدفانسيس» في 5 نوفمبر (تشرين الثاني) الحالي.
وفي الاختبارات المعملية على القوارض، استخدم الفريق البحثي طريقة الشفط لإيصال لقاح الحمض النووي، الخاص بفيروس كورونا المستجد، والتي ساعدت على توليد استجابة مناعية أقوى بنحو 100 مرة من اللقاح المَحقون وحده.
وبناءً على النتائج، قامت شركة الأدوية الحيوية الممولة للدراسة «جين وان لايف ساينس»، مقرها الرئيسي بكوريا الجنوبية، بطلب إجراء تقنية التجارب السريرية البشرية لهذه الطريقة الخاصة بتقديم اللقاح.
يقول كبير مؤلفي الدراسة هاو لين، الأستاذ في قسم الهندسة الميكانيكية والفضائية في روتجرز، في تقرير نشره موقع الجامعة الإلكتروني «يتم تنفيذ هذه التقنية القائمة على الشفط من خلال تطبيق ضغط سلبي معتدل على الجلد يشبه الحجامة بعد حقن الحمض النووي بطريقة غير جراحية تماماً، وتتيح هذه الطريقة منصة سهلة الاستخدام وفعالة من حيث التكلفة وقابلة للتطوير بدرجة كبيرة لكل من التطبيقات المختبرية والسريرية للعلاجات واللقاحات القائمة على الحمض النووي».
والحجامة هي ممارسة تقليدية يتم فيها وضع أكواب ساخنة على الجلد لخلق ضغط سلبي؛ مما يزيد من الدورة الدموية في المنطقة في محاولة لتعزيز الشفاء. وطب الحمض النووي هو تقنية من الجيل التالي تستخدم «الحمض النووي» و«الحمض النووي الريبوزي» وجزيئات حيوية أخرى تتحكم في المعلومات الجينية، وقد نما على نطاق واسع على مدى العقدين الماضيين بسبب دخوله في علاجات ولقاحات لمختلف الأمراض. وفي الآونة الأخيرة، تم تصميم العديد من اللقاحات القائمة على الأحماض النووية وتصنيعها وتوزيعها على نطاق واسع لمكافحة جائحة «كوفيد – 19».
ويعمل طب الحمض النووي عندما تدخل الأحماض النووية الصناعية أو المهندسة إلى الخلايا المضيفة، وباستخدام الآلات الخلوية، يوجه إنتاج البروتينات المشفرة لتحفيز الاستجابة المناعية في حالة اللقاح، وتتمثل الخطوة الرئيسية في هذه العملية في توصيل الأحماض النووية المنقاة عبر حواجز غشاء الخلية إلى السيتوبلازم والنواة للخلايا المضيفة.
وإذا تم حقن جزيئات الحمض النووي والحمض النووي الريبي في الأنسجة، فإنها لا تدخل الخلايا المضيفة تلقائياً، وسيتحلل معظمها بسرعة ما لم تكن محمية، على سبيل المثال في لقاحات «كوفيد – 19» المستندة إلى مرسال الحمض النووي الريبوزي، تُستخدم الجسيمات النانوية الدهنية لإحاطة جزيئات مرسال الحمض النووي الريبوزي لحمايتها والمساعدة في توصيلها عبر غشاء الخلية المضيفة، بحيث يتم إنتاج البروتين المشفر وإثارة الاستجابة المناعية.
لكن في الدراسة الجديدة، بعد حقن الحمض النووي النقي غير المحاط بجسيمات نانوية دهنية، طبَّق الباحثون الشفط مباشرة على الموقع لخلق ضغط سلبي فوق الجلد. تسبب الشفط في إجهاد وارتخاء طبقات الجلد؛ ما أدى إلى امتصاص خلايا الجلد لجزيئات الحمض النووي، وهذه الطريقة الجديدة بسيطة وغير مؤلمة، وليس لها آثار جانبية معروفة.
يقول لين «يلعب تطوير تقنيات التوصيل المحسّن دوراً أساسياً في جلب المستحضرات البيولوجية القائمة على الأحماض النووية إلى الاستخدام الواسع والأهمية السريرية، وتوزيع اللقاح على مستوى العالم».
ويضيف «أظهرنا أن هذه الطريقة بديلة وآمنة وفعالة وتنتج مستويات عالية من التعبير الجيني، وتشمل المزايا أيضاً فاعلية تكلفة الجهاز وقابلية التصنيع والحد الأدنى من متطلبات تدريب المستخدمين، كما أنها تتجنب متطلبات سلسلة التبريد للقاحات الحمض النووي؛ فهي تسهل برامج التطعيم في المناطق النائية من العالم حيث الموارد محدودة».