Could this technology end all viruses?

Translator: sadegh vn Reviewer: Pari A

This round structure is only about ten billionths of a meter in diameter,

این ساختار گرد مانند، قطری فقط به اندازه ده میلیاردم متر دارد،

but it— as well as other technologies in the pipeline—

اما این -- و همچنین سایر فناوری‌های در حال توسعه --

could be stepping stones to a monumental public health ambition:

می‌تواند پله‌ای برای رسیدن به یک جاه‌طلبی عظیم درحوزه سلامت جمعی باشد:

a single vaccine that protects you against everything.

یک واکسن که از ما در مقابل همه چیز محافظت کند.

ما دوباره به سراغ این چشم‌انداز بزرگ خواهیم آمد، اما اول،

We’ll get back to the grand vision later, but first,

let’s start with something that’s being developed now:

بیایید با چیزی شروع کنیم که همین حالا دارد توسعه پیدا می‌کند:

a vaccine that would protect you against every strain of the flu—

واکسنی که از انسان در مقابل تمام گونه‌های آنفولانزا محافظت می‌کند،

even ones that don’t exist yet.

حتی گونه‌هایی که هنوز وجود خارجی ندارند.

Here’s one flu virus particle.

این یک تکه ویروس آنفولانزاست.

On the inside is the virus’ RNA,

در درون آن RNA ویروس،

and on the outside are lots and lots of hemagglutinin proteins.

ودر بیرونش تعداد زیادی پروتئین هماگلوتینین قرار دارند.

Hemagglutinin attaches to a receptor on a human cell

هماگلوتینین به گیرنده‌ای از سلول انسانی متصل می‌شود

and fuses the viral and human membranes, starting the infection.

و پس از هم‌جوشی غشاء ویروسی و انسانی با یکدیگر، عفونت را آغاز می‌کند.

Hemagglutinin is also one of the things your immune system recognizes

همچنین هماگلوتینین ماده‌ای است که سیستم ایمنی بدن انسان به خوبی آن را تشخیص داده

and reacts to the most.

و به آن واکنش نشان می‌دهد.

To understand how this works,

برای درک روند این کار،

think of hemagglutinin as a bust of 19th century French Emperor Napoleon Bonaparte.

هماگلوتینین را به شکل مجسمه‌‌ی امپراتور قرن نوزدهم، ناپلئون بناپارت ببینید.

Croissant!

کروسان! (نوعی شیرینی فرانسوی)

If you show Napoleon to an immune system and say, “remember him,”

اگر ناپلئون را به یک سیستم ایمنی نشان دهید و به او بگویید، «او را به یاد بسپار»،

the immune system will mostly focus on his head.

سیستم بیشتر روی سر او تمرکز خواهد کرد.

And the same is true for the real hemagglutinin.

و همین امر در مورد خود هماگلوتینین هم صدق می‌کند.

One way the immune system remembers things

یک راهی که سیستم ایمنی با آن چیز‌ها را به خاطر می‌آورد

is by physically interacting with them.

تعامل فیزیکی با آنهاست.

Think of it as making plaster molds of parts of the head:

آن را مثل قالب‌گیری از قسمت سر در نظر بگیرید:

we call these molds antibodies.

ما به این قالب‌ها پادتن می‌گوییم.

The antibodies float around your bloodstream for a while

پادتن‌ها برای مدتی در جریان خون شناور می‌مانند

and then can diminish,

و در نهایت از بین می‌روند،

but blueprints on how to make them are stored in specialized memory cells,

اما دستورالعمل‌های نحوه ساخت آنها در سلول‌های حافظه خاصی ذخیره می‌شوند،

waiting for future Napoleons to invade.

که منتظر حمله دوباره ناپلئون‌ها و مقابله با ایشان هستند.

Here’s the thing, though.

اما موضوع اینجاست که

Hemagglutinin is constantly mutating.

هماگلوتینین دائماً در حال جهش است.

Most mutations are subtle,

اکثر جهش‌ها نامحسوس هستند،

produced by single letter changes in the virus’ RNA: like this or this.

که با تغییر یک حرف در RNA ویروس شکل می‌گیرند: مانند این یا این.

Over time, Napoleon-slash-hemagglutinin’s head can change enough

با گذشت زمان، هماگلوتینین که در اینجا سر ناپلئون است، می‌تواند به قدری تغییر کند

that our antibodies become less good at recognizing it.

که پادتن‌های ما دیگر در شناسایی آن خوب عمل نکنند.

This is called antigenic drift.

این روند را «رانش آنتی‌ژنی» می‌نامند.

Influenza is constantly drifting;

آنفولانزا دائماً در حال رانش است؛

that’s one reason you have to get a new flu shot every year.

این یکی از دلایلی است که هرسال باید واکسن آنفولانزا بزنید.

But sometimes bigger changes happen.

اما گاهی تغییرات بزرگتری به وقوع می‌پیوندد.

An animal, usually a pig, can get infected with, say,

در حیوانات، معمولاً خوک‌ها امکان دارد که به آنفولانزای انسانی

a human flu and a bird flu.

و آنفلونزای پرندگان مبتلا شوند.

And those different viruses might infect the same cell.

و این ویروس‌های مختلف می‌توانند سلول مشابهی را مورد ابتلا قرار دهند.

If that happens, the two different viral genomes can recombine

اگر این اتفاق بیفتد، این دو ژنوم ویروسی مختلف می‌توانند

in tens or even hundreds of ways.

به ده‌ها یا حتی صدها روش دوباره ترکیب شوند.

The human flu virus could pick up a bird flu hemagglutinin

ویروس آنفولانزای انسانی می‌تواند شکل نوعی هماگلوتینین آنفولانزای پرندگان را

that’s never infected humans before.

به خودش بگیرد که قبلاً انسان را آلوده نکرده است.

This is called antigenic shift,

به این روند «تغییر آنتی‌ژنی» می‌گویند،

and if you get infected by this version of influenza,

و اگر که شما به این نوع آنفولانزا مبتلا شوید،

none of the antibodies against Napoleon's head are going to help you.

هیچ‌یک از پادتن‌های علیه سر ناپلئون، در اینجا به کمکتان نخواهد آمد.

Antigenically shifted viruses have the potential

ویروس‌هایی که دچار تغییر آنتی‌ژنی شده‌اند این قابلیت را دارند که

to infect many people very quickly,

افراد بیشتری را با سرعت زیاد مبتلا کنند،

causing epidemics and sometimes pandemics.

باعث رخ دادن اپیدمی و حتی در مواردی باعث بروز پاندمی شوند.

A truly universal flu vaccine would be able to protect

به راستی که یک واکسن آنفولانزای جهانی قادر است تا در مقابل

against current flu strains and future drifted or shifted strains.

گونه‌های آنفولانزای فعلی و نسخه‌های رانشی یا تغییر یافته آینده آن محافظت ایجاد کند.

But how do we design a vaccine against a strain that doesn’t exist yet?

اما چطور باید یک واکسن برعلیه گونه‌هایی که هنوز وجود ندارند، بسازیم؟

We look to the past.

به قبل‌تر برمی‌گردیم.

There are key parts of hemagglutinin that haven’t changed much over time

در هماگلوتینین، بخش‌هایی کلیدی وجود دارند که در طول زمان تغییر چندانی نکرده‌اند

and are probably critical to infect human cells;

و احتمالاً در آلوده شدن سلول‌های انسانی تاثیر حیاتی دارند؛

these “conserved regions” could be promising targets for universal vaccines.

این «نواحی حفظ شده» می‌توانند اهداف امیدوارکننده‌ای برای واکسن جهانی باشند.

But there's a problem that's hindered classical vaccine production.

اما در اینجا مشکلی مانع تولید واکسن سنتی است.

Many conserved regions are in the neck,

اکثر نواحی حفظ شده در گردن و قسمت‌های باریک تنه قرار گرفته‌اند،

and it’s tough to get the immune system to react to the neck.

که دسترسی سیستم ایمنی به این قسمت‌ها دشوار است.

Also, because influenza-like viruses have been around

همچنین چون ویروس‌های شبه آنفولانزا

for hundreds of millions of years,

عمری به طول چندین میلیون سال دارند،

there may not be a single region that’s common across all species

ممکن نیست که یک قسمت خاص پیدا کنیم که بین همه‌ی انواع

and subtypes of influenza.

و گونه‌های آنفولانزا مشترک باشد.

But there’s promising science in development.

اما علم به شکل امیدوارکننده‌ای دارد توسعه می‌یابد.

Remember this?

این را به خاطر می‌آورید؟

This is a protein called ferritin;

این پروتئینی است به نام فریتین؛

Its normal purpose is to store and move iron.

وظیفه‌اش ذخیره و جابه‌جایی آهن است.

But it’s also the rough size and shape of a small virus.

اما با اینکه ویروس کوچکی است شکل و اندازه نابهنجاری دارد.

And if you attach viral proteins to it, like this,

و اگر به آن، این شکلی، پروتئین‌های ویروسی را بچسبانیم،

you’d have something that looks, to an immune system, like a virus—

از چشم سیستم ایمنی یک ویروس به نظر خواهد رسید -

but would be completely harmless and very engineerable.

با این تفاوت که کاملاً بی‌ضرر و قابل طراحی است.

Recently, scientists engineered a ferritin nanoparticle

اخیراً دانشمندان یک فریتین نانو‌ذره

to present 8 identical copies of the neck region of an H1 flu virus.

با استفاده از ۸ نسخه یک‌جور از تنه ویروس آنفولانزای H1 ساختند.

They vaccinated mice with the nanoparticle,

آنها چند موش‌ را با آن واکسینه کردند،

then injected them with a lethal dose of a completely different subtype,

سپس دوزی کشنده از گونه‌‌ای کاملاً متفاوت از نسخه فعلی را به آنها تزریق کردند،

H5N1.

.H5N1

All the vaccinated mice lived; all the unvaccinated ones died.

تمام موش‌های واکسینه شده زنده ماندند؛ همه واکسینه نشده‌ها مردند.

Going one step beyond that,

اگر پا را یک قدم فراتر بگذاریم،

there may be conserved regions that we could take advantage of

احتمال دارد نواحی حفظ شده‌ای وجود داشته باشند که بتوانیم از آنها

across different-but-related virus species—

در گونه‌های ویروسی متفاوت اما مرتبط --

like SARS-CoV-2, MERS,

مثل SARS-CoV-2 و MERS

and a few coronaviruses which cause some common colds.

و برخی کرونا ویروس‌هایی که باعث سرماخوردگی می‌شوند، نهایت استفاده را ببریم.

Over the past few decades,

بعد از گذشت چند دهه،

a different part of the immune system has come into clearer focus.

بخش متفاوتی از سیستم ایمنی بیشتر به کار مشغول است.

Instead of antibodies, this part of the immune system

این قسمت از سیستم ایمنی به جای پادتن‌ها،

از ارتش عظیمی از سلول‌های T کشنده استفاده می‌کنند که اینها مثلاً

uses a vast array of T cells that kill, for example,

cells that have been infected by a virus.

سلول‌هایی را که با ویروس آلوده شده‌اند، از بین می‌برند.

Vaccines that train this part of the immune system,

واکسن‌هایی که این بخش سیستم ایمنی را بهتر تجهیز می‌کنند،

in addition to the antibody response, could provide broader protection.

علاوه‌ بر واکنش در برابر پادتن‌ها، می‌توانند محافظت فراگیرتری را ایجاد کنند.

A universal flu vaccine would be a monumental achievement in public health.

یک واکسن جهانی آنفولانزا یک دستاورد بزرگ در خصوص سلامت همگانی خواهد بود.

A fully universal vaccine against all infectious disease is— for the moment—

واکسنی برای تمام جهانیان برای مقابله با تمام بیماری‌های عفونی - در حال حاضر -

squarely in the realm of science fiction,

بی‌شک داستانی علمی تخیلی است،

partially because we have no idea how our immune system would react

تا حدی به این خاطر که نمی‌دانیم اگر سیستم ایمنی‌مان آماده مبارزه با

if we tried to train it against hundreds of different diseases at the same time.

صدها بیماری به طور همزمان شود، سیستم ایمنی چه واکنشی نشان خواهد داد.

Probably not well.

احتمالاً خوب نخواهد بود.

But that doesn’t mean it’s impossible.

اما این به معنی غیرممکن بودن آن نیست.

Look at where medicine is today compared to where it was two centuries ago.

روش‌های درمانی امروز را با دویست سال قبل مقایسه کنید.

Who knows what it’ll look like in another 50 or 100 years—

که می‌داند مثلاً ۵۰ یا ۱۰۰ سال دیگر چه اتفاقی خواهد افتاد،

maybe some future groundbreaking technology

شاید تکنولوژی‌های پیشگامی در آینده

will bring truly universal vaccines within our grasp.

به واکسن‌های حقیقتاً جهانی دست پیدا کردند.