How the COVID-19 vaccines were created so quickly - Kaitlyn Sadtler and Elizabeth Wayne

Translator: sadegh vn Reviewer: Leila Ataei

In the 20th century, most vaccines took well over a decade

در قرن بیستم، تولید بیشتر واکسن‌ها بیش از یک دهه زمان می‌برد که مراحل آن شامل

to research, test, and produce.

تحقیق کردن، آزمایش کردن و تولید بود.

But the vaccines for COVID-19 cleared the threshold for emergency use

اما واکسن‌های کووید-۱۹ ، حداقل زمان تولید واکسن جهت استفاده اضطراری را

in less than 11 months.

را به کمتر از ۱۱ ماه رساند.

The secret behind this speed is a medical technology

راز پشت این سرعت تکنولوژی پزشکی است

that’s been developing for decades:

که دهه‌ها برای توسعه آن زمان صرف شده است:

the mRNA vaccine.

واکسن mRNA.

This new treatment uses our body’s existing cellular machinery

این درمان جدید با استفاده از اجزای سلولی بدن ما

to trigger an immune response,

یک واکنش ایمنی ایجاد می‌کند

protecting us from viruses without ever experiencing an infection.

که از ما بدون بروز هیچ‌گونه عفونتی در مقابل ویروس‌ها محافظت می‌کند.

And in the future, this approach might be able to treat new diseases

و در آینده، این رویکرد ممکن است بتواند بیماری‌های جدید نو‌ظهور را

almost as quickly as they emerge.

به همان سرعتی که سرایت می‌کنند، درمان کند.

So how do these revolutionary vaccines work?

پس این واکسن‌های تحول آفرین چگونه کار می‌کنند؟

The key ingredient is in the name.

عامل اصلی در خود اسم آن نهفته است.

mRNA, or messenger ribonucleic acid, is a naturally occurring molecule

mRNA، یا اسید ریبو نوکلئیک پیام‌رسان مولکولی طبیعی است

that encodes the instructions for producing proteins.

که ساختار‌های تولید کننده پروتئین‌ها را کد‌گذاری می‌کند.

When our cells process mRNA, a part of the cell called the ribosome

وقتی mRNA وارد سلول‌های ما می‌شود، بخشی از سلول به نام ریبوزوم

translates and follows these instructions to build the encoded protein.

آن‌ها را ترجمه کرده و این ساختار‌ها را تا تشکیل پروتئین کد‌گذاری شده ادامه می‌دهد.

The mRNA in these vaccines works in exactly the same way,

mRNA موجود در این واکسن‌ها هم دقیقا به همین شیوه عمل می‌کنند،

but scientists use the molecule to safely introduce our body to a virus.

اما دانشمندان از آن برای بالا بردن ایمنی بدن ما در برابر یک ویروس استفاده می‌کنند.

First, researchers encode trillions of mRNA molecules with the instructions

ابتدا، محققان تریلیون‌ها مولکول mRNA را با دستور‌العمل‌هایی برای تولید

for a specific viral protein.

پروتئین ویروسی خاصی کد‌گذاری می‌کنند.

This part of the virus is harmless by itself,

این قسمت از ویروس به خودی خود بی‌ضرر است،

but helpful for training our body’s immune response.

اما با ایجاد واکنش ایمنی در بدن ما برای پیش‌گیری مؤثر است.

Then, they inject those molecules into a nanoparticle

سپس، آن‌ها این مولکول‌ها را به نانو‌ذره‌ای که تقریبا

roughly 1,000 times smaller than the average cell.

۱,۰۰۰ برابر کوچک‌تر از اندازه متوسط یک سلول است، تزریق می‌کنند.

This nanoparticle is made of lipids,

این نانو‌ذره از لیپید ساخته شده است

the same type of fatty material that forms the membrane around our cells.

همان نوع چربی که غشاء دور سلول‌هایمان را تشکیل می‌دهد.

But these lipids have been specially engineered

اما این لیپیدها به طور ویژه برای

to protect the mRNA on its journey through the body

محافظت از mRNA در سفرش به بدن

and assist its entry into the cell.

و کمک به ورود آن به سلول طراحی شده‌اند.

Lastly, the final ingredients are added: sugars and salt

در نهایت، آخرین مواد لازم اضافه می‌شوند: شکر و نمک

to help keep the nanoparticles intact until they reach their destination.

که از آسیب دیدن نانو ذره‌ها تا رسیدن به مقصدشان جلوگیری می‌کنند.

Before use, the vaccine is kept at a temperature of -20 to -80 degrees Celsius

قبل از مصرف، واکسن باید در فاصله دمایی ۲۰- تا ۸۰- درجه سلسیوس نگهداری شود

to ensure none of the components break down.

تا اثر‌بخشی خود را از دست ندهد.

Once injected, the nanoparticles disperse and encounter cells.

پس از تزریق، نانو ذره‌ها پراکنده شده و با سلول‌ها برخورد می‌کنند.

The lipid coating on each nanoparticle fuses with the lipid membrane of a cell

پوشش چربی هر نانو ذره به چربی غشاء سلول مورد نظر می‌پیوندد

and releases the mRNA to do its work.

و mRNA را برای انجام وظیفه‌اش به درون سلول آزاد می‌کند.

At this point, we should note that while the vaccine is delivering

در این مرحله، ما باید توجه داشته باشیم در حالی که واکسن

viral genetic material into our cells,

ماده ژنتیکی ویروسی را وارد سلول‌ما می‌کند،

it’s impossible for this material to alter our DNA.

امکان ندارد که این مواد DNA ما را تغییر دهند.

mRNA is a short-lived molecule

مولکول mRNA که عمر کوتاهی دارد

that would need additional enzymes and chemical signals to even access our DNA,

تنها برای دسترسی به DNA ما به آنزیم‌های اضافی و سیگنال‌های شیمیایی نیاز دارد،

let alone change it.

چه برسد به تغییر آن.

And none of these DNA altering components are present in mRNA vaccines.

و هیچ یک از این مواد تغییر‌دهنده DNA در واکسن‌های mRNA وجود ندارند.

Once inside the cell, the ribosome translates the mRNA’s instructions

هنگامی که mRNA وارد سلول می‌شود، ریبوزوم ساختارش را ترجمه کرده و

and begins assembling the viral protein.

شروع به سر هم کردن پروتئین ویروسی می‌کند.

In COVID-19 vaccines, that protein is one of the spikes typically found

در واکسن‌های کووید-۱۹، آن پروتئین یکی از جهش‌هایی است که معمولا

on the virus’s surface.

روی سطح ویروس یافت می‌شوند.

Without the rest of the virus this lone spike is not infectious,

بدون اجزای باقی مانده ویروس این پروتئین بیماری‌زا نیست،

but it does trigger our immune response.

اما دستگاه ایمنی بدن‌ما را تحریک می‌کند.

Activating the immune system can be taxing on the body,

فعال کردن سیستم ایمنی می‌تواند برای بدن چالش بر‌انگیز باشد

resulting in brief fatigue, fever, and muscle soreness in some people.

و در برخی افراد باعث خستگی کوتاه‌مدت، تب و درد عضلانی شود.

But this doesn’t mean the recipient is sick—

اما این بدین معنی نیست که گیرنده واکسن بیمار است،

it means the vaccine is working.

بلکه یعنی واکسن کار می‌کند.

The body is producing antibodies to fight that viral protein,

بدن پادتن‌هایی را برای مبارزه با پروتئین ویروسی تولید می‌کند

that will then stick around to defend against future COVID-19 infections.

که برای دفاع در برابر ابتلا به کووید-۱۹ در آینده باقی می‌مانند.

And since this particular protein is likely to be found in most COVID variants,

و از آنجایی که احتمالا این پروتئین خاص در بیشتر انواع کووید یافت می‌شود،

these antibodies should reduce the threat of catching new strains.

این پادتن‌ها می‌توانند خطر ابتلا به گونه‌های جدید را هم کاهش دهند.

This approach offers significant advantages over previous vaccines.

این رویکرد مزایای قابل توجهی نسبت به واکسن‌های گذشته دارد.

Traditional vaccines contain weakened versions of live viruses

واکسن‌های سنتی از گونه‌های ضعیف شده ویروس زنده

or amputated sections of a virus,

یا بخش‌هایی از ویروس کشته شده تشکیل می‌شدند،

both of which required time intensive research to prepare

که هر دوی آن‌ها برای آماده سازی و خاصیت درمانی شیمیایی منحصربه‌فرد جهت امنیت تزریق

and unique chemical treatments to safely inject.

به تحقیقات گسترده طولانی‌مدتی نیاز داشتند.

But mRNA vaccines don’t actually contain any viral particles,

اما واکسن‌های mRNA در واقع هیچ ذره ویروسی ندارند

so they don’t have to be built from scratch to safely adjust each virus.

پس آن‌ها از ابتدا مجبور نیستد در تولید آن برای ایجاد امنیت، هر ویروس را تغییر دهند.

In fact, every mRNA vaccine could have roughly the same list of ingredients.

در واقع،هر واکسن mRNA می‌تواند تقریبا حاوی همان موادی باشد که در بدنمان هم وجود دارد.

Imagine a reliable, robustly tested vaccine that can treat any disease

یک واکسن قابل اعتماد و کاملا تست شده را تصور کنید که می‌تواند هر‌گونه بیماری را

by swapping out a single component.

با جایگزین کردن فقط یک جزء آن درمان کرد.

To treat a new illness, researchers would identify the right viral protein,

برای درمان یک بیماری جدید، محققان پروتئین مناسب را شناسایی کرده،

encode it into mRNA,

آن را در mRNA کد‌گذاری کرده

and then swap that mRNA into the existing vaccine platform.

و آن را در بستر موجود برای ساخت واکسن وارد می‌کنند.

This could make it possible to develop new vaccines in weeks,

این می‌تواند تولید واکسن‌های جدید را در عرض چند هفته ممکن کند

giving humanity a flexible new tool in the never-ending fight against disease.

و به بشریت ابزار جدید قدرتمندی در مبارزه بی‌پایان علیه بیماری‌ها اعطا کند.