لقاحات الحمض النووي الريبوزي (RNA) تقترب من التخزين في درجة حرارة الغرفة بفضل معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا

بقيت لقاحات الحمض النووي الريبوزي (RNA) مستقرة لمدة عام في درجة حرارة الغرفة بعد أن استخدم معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) الذكاء الاصطناعي لفحص 50 مادة مضافة معتمدة من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية. وذكر المعهد أن هذه النتيجة قد تقلل الاعتماد على الشحن فائق البرودة للقاحات إذا ثبتت صحتها بعد مرحلة التجارب الأولية على الحيوانات.

تناول هذا العمل قيداً واجه لقاحات الحمض النووي الريبوزي المرسال (mRNA) منذ طرحها السريع، وهو أن المادة الوراثية الهشة تُنقل داخل جسيمات دهنية نانوية وعادة ما تُشحن في درجة حرارة تبلغ حوالي -80 درجة مئوية. وتضيف متطلبات درجة الحرارة هذه تكاليف وتعقيدات للعيادات والصيدليات والأنظمة الصحية التي لا تملك قدرات موثوقة لسلسلة التبريد.

الذكاء الاصطناعي يوسع نطاق بحث المعهد عن المواد المضافة

أفاد معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أن باحثيه أمضوا في البداية شهوراً في اختبار مواد مضافة كانت قد نجحت في تركيبات سابقة دون تحقيق استقرار كامل. والمواد المضافة هي مكونات غير نشطة تُستخدم لدعم أو حماية أو المساعدة في توصيل المادة الدوائية النشطة.

حدث التحول عندما قام مختبر علوم الكمبيوتر في المعهد ببناء خوارزمية مصممة للتعلم من مجموعات بيانات صغيرة، وفقاً للمعهد. واستهدفت الأداة 50 مادة مضافة معتمدة من إدارة الغذاء والدواء، مما وسع نطاق البحث إلى ما هو أبعد من الخيارات التي أعطاها باحثو المختبرات الأولوية بناءً على الخبرة السابقة.

وذكر المعهد أن النهج الموجه بالذكاء الاصطناعي حدد تركيبة حافظت على استقرار اللقاح لمدة عام في درجة حرارة الغرفة. ووفقاً لوصف المعهد للتجربة، أنتج اللقاح في الفئران نتائج مماثلة للقاح شبيه بلقاح موديرنا.

سلاسل التبريد تضع المعيار

تعتبر هذه النقطة المرجعية مهمة لأن نقطة البداية للعديد من منتجات الحمض النووي الريبوزي المرسال ليست التبريد العادي بل التجميد العميق. إن الانتقال من حوالي -80 درجة مئوية إلى التخزين في درجة حرارة الغرفة من شأنه أن يغير مشكلة المناولة من لوجستيات متخصصة إلى توزيع طبي قياسي، إذا ثبتت ديمومة هذه النتيجة في الاختبارات اللاحقة.

ولا تحدد المادة المصدرية الهدف الدقيق للقاح، أو التركيبة الكاملة، أو تاريخ الدراسة، أو مقياس الأداء المستخدم في المقارنة على الفئران. وتحد هذه الفجوات من مدى إمكانية تعميم النتيجة على سوق اللقاحات الأوسع.

ومع ذلك، تشير التجربة المبلغ عنها إلى قضية عملية في تطوير الأدوية: غالباً ما يبحث الباحثون أولاً في الأماكن التي تشير المشاريع السابقة إلى أن الإجابة هي الأكثر احتمالاً فيها. ويشير تقرير المعهد إلى أن الخوارزمية تعاملت مع قائمة المرشحين بشكل أكثر توازناً، حيث اختبرت تركيبات دون الرجوع إلى الافتراضات المختبرية السابقة.

الخبرة تصبح تكلفة بحثية

هذا التمييز أضيق من القول بأن الذكاء الاصطناعي كان أكثر ذكاءً من خبراء المجال. والقراءة الأكثر دفاعية هي أن الأداة غيرت ترتيب ونطاق البحث، بينما استمر الباحثون البشر في توفير المواد والاختبارات المعملية والتفسير.

بالنسبة لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، فإن المكسب الفوري هو الحصول على تركيبة رائدة بدلاً من منتج جاهز للسوق. ولا تزال النتيجة في مرحلة ما قبل السريرية، ولا تثبت بيانات الفئران السلامة أو المتانة أو أداء التصنيع لدى البشر.

بالنسبة لمطوري اللقاحات، لا تزال الآلية ذات صلة تجارياً. وإذا أمكن تكرار الاستقرار في درجة حرارة الغرفة في دراسات لاحقة، فقد تواجه الشركات التي تعمل بمنصات الحمض النووي الريبوزي المرسال تكاليف توزيع أقل ومجموعة أوسع من الأسواق، خاصة حيث يكون التخزين فائق البرودة قيداً ملزماً.

ثلاثة مسارات للوجستيات الحمض النووي الريبوزي المرسال

إذا ظلت التركيبة مستقرة في دراسات أكبر وأمكن تصنيعها بشكل متسق، فإن التأثير الكلي سيكون انخفاضاً طفيفاً في احتكاك توصيل اللقاحات عبر الأنظمة الصحية. وسيكتسب معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا مطالبة أقوى فيما يتعلق بأعمال التركيبات المدعومة بالذكاء الاصطناعي، بينما سيكون لدى قطاع الحمض النووي الريبوزي المرسال الأوسع مسار أوضح للمنتجات التي تنتقل عبر سلاسل توريد أبسط.

وإذا ظلت النتيجة صالحة فقط في ظل ظروف معملية ضيقة، فسيقتصر التأثير العالمي على إنتاجية البحث بدلاً من التوزيع. وسيكون المعهد قد أثبت أن خوارزميات مجموعات البيانات الصغيرة يمكنها توسيع نطاق عمليات البحث عن التركيبات، لكن الشركات ستحتاج إلى عمل كيميائي أو تغليف إضافي قبل تغيير تخطيط سلسلة التبريد.

وإذا فشلت الاختبارات اللاحقة في مطابقة نتائج الفئران الأولية، فإن الدرس الرئيسي سيعود إلى العملية بدلاً من المنتج. والأسئلة المفتوحة هي ما إذا كانت نتيجة العام الواحد في درجة حرارة الغرفة ستصمد أمام التكرار، وما إذا كانت المقارنة الشبيهة بلقاح موديرنا تعكس استجابة مناعية ذات مغزى سريري، وما إذا كان فحص المواد المضافة الخمسين يمكن تعميمه على أدوية أخرى تعتمد على الحمض النووي الريبوزي المرسال.