How fast can a vaccine be made? - Dan Kwartler

Translator: shirin etebar Reviewer: Sadegh Vahdati Nia

When a new pathogen emerges,

زمانی که پاتوژن جدید ظاهر می‌شود،

our bodies and healthcare systems are left vulnerable.

بدن و سیستم‌های سلامتی ما آسیب‌پذیر می‌شوند.

In times like these, there’s an urgent need for a vaccine

در مواقع این چنینی، نیازی فوری به واکسن

to create widespread immunity with minimal loss of life.

برای ایجاد ایمنی گسترده با حداقل تلفات جانی به وجود می‌آید.

So how quickly can we develop vaccines when we need them most?

پس توسعه‌ی واکسن‌ها را در زمان بحرانی می‌توانیم تا چه اندازه سریع انجام دهیم؟

Vaccine development can generally be split into three phases.

توسعه‌ی واکسن به طور کلی به سه مرحله تقسیم می‌شود.

In exploratory research, scientists experiment with different approaches

در تحقیقات اکتشافی، دانشمندان رویکردهای مختلفی را

to find safe and replicable vaccine designs.

برای یافتن طرح‌های واکسن ایمن و تکرارپذیر آزمایش می‌کنند.

Once these are vetted in the lab, they enter clinical testing,

بعد از بررسی این واکسن‌ها در آزمایشگاه، آن‌ها وارد آزمایش بالینی می‌شوند،

where vaccines are evaluated for safety, efficacy, and side effects

جایی که از نظر ایمنی، کارایی و عوارض جانبی

across a variety of populations.

در جمعیت‌های مختلف ارزیابی می‌شوند.

Finally, there’s manufacturing,

سرانجام، در مرحله ساخت،

where vaccines are produced and distributed for public use.

واکسن‌ها برای استفاده عمومی تولید و توزیع می‌شوند.

Under regular circumstances, this process takes an average of 15 to 20 years.

در شرایط عادی، این فرآیند به طور متوسط ۱۵ تا ۲۰ سال طول می‌کشد.

But during a pandemic, researchers employ numerous strategies

اما در طول یک همه‌گیری، محققان با استفاده از راهکارهای متعددی

to move through each stage as quickly as possible.

هر مرحله را با بیشترین سرعت ممکن طی می‌کنند.

Exploratory research is perhaps the most flexible.

تحقیقات اکتشافی شاید منعطف‌ترین تحقیق باشد.

The goal of this stage is to find a safe way

هدف از این مرحله یافتن راهی مطمئن

to introduce our immune system to the virus or bacteria.

برای معرفی سیستم ایمنی بدن به ویروس یا باکتری است.

This gives our body the information it needs to create antibodies

این امر به بدن ما اطلاعات موردنیاز برای ساخت آنتی‌بادی‌هایی را می‌دهد

capable of fighting a real infection.

که توانایی مقابله با عفونت واقعی را داشته باشند.

There are many ways to safely trigger this immune response,

راه‌های زیادی برای ایجاد بدون خطرِ این پاسخ ایمنی وجود دارد،

but generally, the most effective designs are also the slowest to produce.

اما به طور کلی، مؤثرترین طرح‌ها، کندترین طرح‌ها برای تولید هستند.

Traditional attenuated vaccines create long lasting resilience.

واکسن‌های ضعیف‌شده سنتی مقاومت طولانی‌مدت ایجاد می‌کنند.

But they rely on weakened viral strains

اما آن‌ها براساس سویه‌های ویروسی ضعیف‌شده هستند

that must be cultivated in non-human tissue over long periods of time.

که باید در بافت‌های غیرانسانی طی مدت زمان طولانی کشت شوند.

Inactivated vaccines take a much faster approach,

واکسن‌های غیرفعال روش بسیار سریع‌تری دارند

directly applying heat, acid, or radiation to weaken the pathogen.

و مستقیماً با استفاده از گرما، اسید یا تشعشع، پاتوژن را تضعیف می‌کنند.

Sub-unit vaccines, that inject harmless fragments of viral proteins,

واکسن‌های زیر واحدی هم که قطعاتِ بی‌ضرر پروتئین‌های ویروسی را تزریق می‌کنند

can also be created quickly.

می‌توانند به سرعت ایجاد شوند.

But these faster techniques produce less robust resilience.

اما این تکنیک‌های سریع‌تر مقاومت کمتری را ایجاد می‌کنند.

اینها فقط سه طرح از بسیاری از طرح‌های واکسن هستند

These are just three of many vaccine designs,

each with their own pros and cons.

که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند.

No single approach is guaranteed to work,

کارکرد هیچ رویکرد واحدی تضمین نمی‌شود

and all of them require time-consuming research.

و همه آن‌ها به تحقیقات زمان‌بر نیاز دارند.

So the best way to speed things up is for many labs

بهترین راه برای افزایش سرعت عمل این است که بسیاری از آزمایشگاه‌ها

to work on different models simultaneously.

به طور همزمان روی مدل‌های مختلف کار کنند.

This race-to-the-finish strategy

این راهکار مسابقه دادن تا پایان،

produced the first testable Zika vaccine in 7 months,

باعث تولید اولین واکسنِ قابل آزمایش زیکا در ۷ ماه

and the first testable COVID-19 vaccine in just 42 days.

و اولین واکسن قابل آزمایش کووید-۱۹ تنها در ۴۲ روز شد.

Being testable doesn’t mean these vaccines will be successful.

قابل آزمایش بودن به این معنی نیست که این واکسن‌ها موفق خواهند بود.

But models that are deemed safe and easily replicable

اما نمونه‌هایی که ایمن و به راحتی قابل تکرار هستند،

can move into clinical testing while other labs continue exploring alternatives.

به آزمایش‌های بالینی می‌روند، وقتی که دیگر آزمایشگاه‌ها جایگزین‌ها را کاوش می‌کنند.

Whether a testable vaccine is produced in four months or four years,

چه یک واکسن قابل آزمایش در چهار ماه یا چهار سال تولید شود،

the next stage is often the longest and most unpredictable stage of development.

مرحله بعدی اغلب طولانی‌ترین و غیرقابل پیش‌بینی‌ترین مرحله توسعه است.

Clinical testing consists of three phases, each containing multiple trials.

آزمایش بالینی شامل سه مرحله است که هر مرحله کارآزمایی‌های متعددی دارد.

Phase I trials focus on the intensity of the triggered immune response,

کارآزمایی‌های فاز اول بر شدت پاسخ ایمنی تحریک‌شده تمرکز می‌کنند

and try to establish that the vaccine is safe and effective.

و سعی می‌کنند بی‌خطر و موثر بودن واکسن را ثابت کنند.

Phase II trials focus on determining the right dosage and delivery schedule

کارآزمایی‌های فاز دوم بر تعیین میزان دز و برنامه توزیع مناسب

across a wider population.

در یک جمعیت گسترده‌تر تمرکز دارند.

And Phase III trials determine safety

و کارآزمایی‌های فاز سوم ایمنی را

across the vaccine’s primary use population,

در جمعیت دریافت‌کننده‌ی اولیه واکسن تعیین می‌کنند،

while also identifying rare side effects and negative reactions.

در حالی که عوارض جانبی نادر و واکنش‌های منفی را نیز شناسایی می‌کنند.

Given the number of variables and the focus on long-term safety,

با توجه به تعداد متغیرها و تمرکز بر ایمنی طولانی‌مدت،

it’s incredibly difficult to speed up clinical testing.

سرعت بخشیدن به آزمایش بالینی فوق‌العاده دشوار است.

In extreme circumstances, researchers run multiple trials

در شرایط سخت‌گیرانه، محققان چندین آزمایش را

within one phase at the same time.

در یک مرحله به طور همزمان انجام می‌دهند.

But they still need to meet strict safety criteria before moving on.

اما آن‌ها هنوز باید معیارهای ایمنی سخت را قبل از حرکت به مرحله بعد رعایت کنند.

Occasionally, labs can expedite this process by leveraging

گاهی اوقات، آزمایشگاه‌ها می‌توانند این فرآیند را

previously approved treatments.

با استفاده از درمان‌های تأیید شده قبلی تسریع کنند.

In 2009, researchers adapted the seasonal flu vaccine to treat H1N1—

در سال ۲۰۰۹، محققان واکسنی را برای درمان آنفولانزای خوکی فصلی (H1N1) تطبیق دادند -

producing a widely available vaccine in just six months.

و تنها در شش ماه یک واکسن قابل‌استفاده را تولید کردند.

However, this technique only works when dealing with familiar pathogens

اگرچه این روش تنها زمانی نتیجه می‌دهد که با پاتوژن‌های آشنایی سروکار داشته باشید

that have well-established vaccine designs.

که طرح‌های واکسن ثابتی دارند.

After a successful Phase III trial, a national regulatory authority

پس از یک آزمایش موفقیت‌آمیز فاز سوم، یک مرجع نظارتی ملی

reviews the results and approves safe vaccines for manufacturing.

بعد از بررسی نتایج، تولید واکسن‌های ایمن را تأیید می‌کند.

Every vaccine has a unique blend of biological and chemical components

هر واکسن دارای ترکیب منحصربه‌فردی از اجزای بیولوژیکی و شیمیایی است

that require a specialized pipeline to produce.

که برای تولید آن‌ها نیاز به خط تولید تخصصی دارد.

To start production as soon as the vaccine is approved,

برای شروع تولید به محض تایید واکسن،

manufacturing plans must be designed in parallel to research and testing.

برنامه‌های تولید باید به موازات تحقیق و آزمایش طراحی شوند.

This requires constant coordination between labs and manufacturers,

این امر مستلزم هماهنگی مداوم بین آزمایشگاه‌ها و تولیدکنندگان

as well as the resources to adapt to sudden changes in vaccine design—

و همچنین منابعی برای انطباق با تغییرات ناگهانی در طراحی واکسن است -

even if that means scrapping months of work.

حتی اگر این به معنای کنار گذاشتن ماه‌ها کار باشد.

Over time, advances in exploratory research and manufacturing

با گذشت زمان، پیشرفت در تحقیقات اکتشافی و ساخت

should make this process faster.

باید این فرآیند را سریع‌تر کند.

Preliminary studies suggest that future researchers

مطالعات اولیه نشان می‌دهد که محققان آینده ممکن است

may be able to swap genetic material from different viruses

بتوانند مواد ژنتیکی ویروس‌های مختلف را

into the same vaccine design.

در یک طرح واکسن مشابه، جایگزین یکدیگر کنند.

These DNA and mRNA based vaccines could dramatically expedite

این واکسن‌های مبتنی بر دی‌ان‌ای و ام‌آران‌ای می توانند به طور چشمگیری

all three stages of vaccine production.

هر سه مرحله تولید واکسن را تسریع کنند.

But until such breakthroughs arrive,

اما تا رسیدن به چنین پیشرفت‌هایی،

our best strategy is for labs around the world to cooperate

بهترین راهکار ما این است که آزمایشگاه‌ها در سراسر جهان

and work in parallel on different approaches.

با یکدیگر همکاری و به موازات روی رویکردهای مختلف کار کنند.

By sharing knowledge and resources,

با به اشتراک گذاشتن دانش و منابع،

scientists can divide and conquer any pathogen.

دانشمندان می‌توانند هر عامل بیماری‌زایی را تقسیم و بر آن غلبه کنند.