لقاح الجمرة الخبيثة

لقاحات الجمرة الخبيثة هي لقاحات للوقاية من مرض الجمرة الخبيثة الذي يصيب الماشية والبشر ، والذي تسببه بكتيريا العصوية الجمرة الخبيثة . ^{[ 1 ]}

لقد احتلت اللقاحات مكانة بارزة في تاريخ الطب، بدءًا من عمل باستور الرائد في القرن التاسع عشر على الماشية (أول لقاح بكتيري فعال وثاني لقاح فعال على الإطلاق) وصولًا إلى الاستخدام المثير للجدل في أواخر القرن العشرين لمنتج حديث لحماية القوات الأمريكية من استخدام الجمرة الخبيثة في الحرب البيولوجية . طُوّرت لقاحات الجمرة الخبيثة البشرية في الاتحاد السوفيتي في أواخر ثلاثينيات القرن العشرين، وفي الولايات المتحدة والمملكة المتحدة في خمسينيات القرن نفسه. أما اللقاح الحالي المعتمد من قِبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) فقد صُمّم في ستينيات القرن العشرين. 

تشمل لقاحات الجمرة الخبيثة البشرية المُستخدمة حاليًا لقاحات لا خلوية (الولايات المتحدة الأمريكية، المملكة المتحدة) ولقاحات تحتوي على أبواغ حية (روسيا). تُظهر جميع لقاحات الجمرة الخبيثة المُستخدمة حاليًا تفاعلات موضعية وعامة ملحوظة ( احمرار ، تصلب ، ألم ، حمى )، وتحدث ردود فعل سلبية خطيرة لدى حوالي 1% من المُتلقين. ^{[ 2 ]} تشمل لقاحات الجيل الثالث الجديدة قيد البحث لقاحات حية مُعاد تركيبها ولقاحات وحدات فرعية مُعاد تركيبها.

في سبعينيات القرن التاسع عشر، طبّق الكيميائي الفرنسي لويس باستور (1822-1895) طريقته السابقة في تحصين الدجاج ضد كوليرا الدجاج على الجمرة الخبيثة التي تصيب الماشية ، مما أثار اهتمامًا واسعًا بمكافحة أمراض أخرى بالنهج نفسه. في مايو 1881، أجرى باستور تجربة عامة شهيرة في بويي لو فور لإثبات مفهومه عن التطعيم. جهّز مجموعتين من الحيوانات، كل مجموعة تضم 25 خروفًا، وماعزًا واحدًا، وعدة أبقار. حُقنت حيوانات إحدى المجموعتين مرتين، بفاصل 15 يومًا، بلقاح الجمرة الخبيثة الذي أعدّه باستور؛ بينما تُركت مجموعة ضابطة دون تطعيم. بعد ثلاثين يومًا من الحقنة الأولى، حُقنت المجموعتان بمزرعة من بكتيريا الجمرة الخبيثة الحية. نفقت جميع الحيوانات في المجموعة غير المُطعّمة، بينما نجت جميع الحيوانات في المجموعة المُطعّمة. ^{[ 3 ]} كان رد فعل الجمهور مثيرًا.

ادّعى باستور علنًا أنه صنع لقاح الجمرة الخبيثة بتعريض العصيات للأكسجين. لكن دفاتر مختبره، الموجودة الآن في المكتبة الوطنية في باريس، تُظهر في الواقع أن باستور استخدم طريقة منافسه جان جوزيف هنري توسان (1847-1890)، وهو جراح بيطري من تولوز ، لصنع لقاح الجمرة الخبيثة. ^{[ 4 ] [ 5 ]} استخدمت هذه الطريقة عامل الأكسدة ثنائي كرومات البوتاسيوم . نجحت طريقة باستور بالأكسجين في إنتاج لقاح في نهاية المطاف، ولكن بعد حصوله على براءة اختراع لإنتاج لقاح الجمرة الخبيثة.

لم تكن فكرة اكتساب المناعة ضد النسخة الضارية من المرض عن طريق شكل ضعيف منه جديدة؛ فقد عُرفت هذه الفكرة منذ زمن طويل بالنسبة للجدري . وكان من المعروف أن التطعيم بالجدري ( التطعيم ضد الجدري ) يُسبب ندوبًا أقل بكثير، ويُقلل الوفيات بشكل كبير، مقارنةً بالمرض المُكتسب طبيعيًا. كما اكتشف الطبيب الإنجليزي إدوارد جينر (1749-1823) (عام 1796) عملية التطعيم باستخدام جدري البقر لإعطاء مناعة متبادلة ضد الجدري، وبحلول زمن باستور، حلّت هذه الطريقة محل استخدام مادة الجدري الفعلية في التطعيم. ويكمن الفرق بين التطعيم ضد الجدري والتطعيم ضد الجمرة الخبيثة أو كوليرا الدجاج في أن الشكل الضعيف من هذين المرضين الأخيرين قد تم "توليده اصطناعيًا"، لذا لم تكن هناك حاجة للعثور على شكل ضعيف طبيعي من مسبب المرض. أحدث هذا الاكتشاف ثورة في مجال الأمراض المعدية، وأطلق باستور على هذه الأمراض المُضعفة اصطناعيًا الاسم العام " اللقاحات "، تكريمًا لاكتشاف جينر الرائد. في عام 1885، أنتج باستور أول لقاح له ضد داء الكلب عن طريق زراعة الفيروس في الأرانب ثم إضعافه عن طريق تجفيف الأنسجة العصبية المصابة.

في عام ١٩٩٥، في الذكرى المئوية لوفاة باستور، نشرت صحيفة نيويورك تايمز مقالًا بعنوان "خداع باستور". بعد قراءة متأنية لملاحظات مختبر باستور، أعلن مؤرخ العلوم جيرالد إل. جيسون أن باستور قدّم رواية مضللة عن تحضير لقاح الجمرة الخبيثة المستخدم في التجربة في بويي لو فور. ^{[ ٦ ] [ ٧ ] [ ٨ ]} وفي العام نفسه، نشر ماكس بيروتز دفاعًا قويًا عن باستور في مجلة نيويورك ريفيو أوف بوكس . ^{[ ٩ ] [ ١٠ ] [ ١١ ]}

قام عالم المناعة النمساوي الجنوب أفريقي ماكس ستيرن (1905-1997) بتطوير لقاح حيواني حي مُضعف عام 1935، ولا يزال يُستخدم حتى اليوم، وتُشكل مشتقات سلالته أساس معظم لقاحات الجمرة الخبيثة البيطرية المستخدمة في العالم. ^{[ 12 ]} بدأ ستيرن عمله عام 1934 في معهد أونديرستيبورت للأبحاث البيطرية، شمال بريتوريا ، حيث حضّر لقاحًا مُضعفًا للجمرة الخبيثة باستخدام الطريقة التي طورها باستور. كانت إحدى المشكلات المستمرة في لقاح باستور هي تحقيق التوازن الصحيح بين الضراوة والقدرة على إثارة المناعة أثناء التحضير. وقد تسببت هذه العملية الصعبة للغاية في نفوق العديد من الحيوانات المُلقحة. وبمساعدة قليلة من زملائه، أجرى ستيرن تجارب صغيرة النطاق تمكن من خلالها من عزل "سلالة ستيرن" (34F2) من الجمرة الخبيثة، والتي أصبحت، ولا تزال حتى اليوم، أساس معظم لقاحات الجمرة الخبيثة المُحسّنة للماشية في جميع أنحاء العالم. ^{[ 13 ]}

بما أن لقاح ستيرن لقاح حي، فإن التطعيم أثناء استخدام المضادات الحيوية يُقلل من فعاليته بشكل كبير، لذا يُنصح بتجنبه. توجد فترة حظر بعد التطعيم لا يجوز خلالها ذبح الحيوانات. لا توجد فترة حظر محددة للحليب، ولم تُسجل أي حالات إصابة بشرية بمنتجات الحيوانات المُلقحة. سُجلت حالات قليلة قام فيها البشر بحقن أنفسهم باللقاح عن طريق الخطأ أثناء محاولتهم إعطاءه لحيوان مُصاب. أُصيبت إحدى الحالات بالحمى والتهاب السحايا، ولكن من غير الواضح ما إذا كان اللقاح هو سبب المرض. تُصنع لقاحات الجمرة الخبيثة للماشية في العديد من دول العالم، ويستخدم معظمها لقاح 34F2 مع مادة السابونين المساعدة. ^{[ 14 ]}

طُوِّرت لقاحات الجمرة الخبيثة في الاتحاد السوفيتي في ثلاثينيات القرن العشرين، وأصبحت متاحة للاستخدام البشري بحلول عام 1940. ^{[ 15 ] [ 16 ]} وأصبح لقاح الأبواغ الحية المضعفة غير المغلفة شائع الاستخدام بين البشر. وكان يُعطى إما عن طريق الخدش أو الحقن تحت الجلد (في حالات الطوارئ فقط) ^{[ 14 ]} ، وادعى مطوروه أنه جيد التحمل نسبيًا، وأظهر درجة من الفعالية الوقائية ضد الجمرة الخبيثة الجلدية في التجارب السريرية الميدانية. ^{[ 16 ]} وأُفيد بأن فعالية اللقاح الروسي الحي كانت أكبر من فعالية كل من لقاحي الجمرة الخبيثة البريطاني والأمريكي المعطلين (AVP وAVA، على التوالي) ^{[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]} خلال سبعينيات وثمانينيات القرن العشرين. يتكون لقاح STI-1 من جراثيم مجففة بالتجميد فقط، ^{[ 14 ]} ويُعطى على جرعتين، إلا أن آثاره الجانبية الخطيرة حدّت من استخدامه على البالغين الأصحاء. ^{[ 21 ]} وقد ذُكر أنه كان يُصنّع في معهد جورج إليافا للبكتيريا والميكروبيولوجيا والفيروسات في تبليسي، جورجيا ، حتى عام 1991. ^{[ 22 ]} وحتى عام 2008، كان لقاح STI-1 لا يزال متوفرًا، وهو اللقاح البشري الوحيد ضد الجمرة الخبيثة "المتوفر اسميًا خارج الحدود الوطنية". ^{[ 14 ]}

تستخدم الصين سلالة حية موهنة مختلفة للقاحاتها البشرية، تُسمى "A16R". يُعطى لقاح A16R على شكل معلق في 50% من الجلسرين والماء المقطر. تُعطى جرعة واحدة عن طريق الخدش، تليها جرعة معززة بعد 6 أو 12 شهرًا، ثم جرعات معززة سنوية. ^{[ 14 ]}

اكتشف عالم الكيمياء الحيوية البريطاني هاري سميث (1921-2011)، الذي كان يعمل في برنامج الأسلحة البيولوجية البريطاني في بورتون داون ، سموم الجمرة الخبيثة الثلاثة عام 1948. وشكّل هذا الاكتشاف أساس الجيل التالي من لقاحات الجمرة الخبيثة المستضدية، ومضادات السموم الحديثة للجمرة الخبيثة. ^{[ 23 ]} أصبح لقاح الجمرة الخبيثة البريطاني واسع الانتشار - والذي يُطلق عليه أحيانًا لقاح الجمرة الخبيثة المُرسب (AVP) لتمييزه عن لقاح AVA المشابه (انظر أدناه) - متاحًا للاستخدام البشري عام 1954. وكان هذا اللقاح خاليًا من الخلايا، على عكس لقاح باستور الحيّ الذي كان يُستخدم سابقًا للأغراض البيطرية. ^{[ 24 ]} ويتم تصنيعه حاليًا من قِبل شركة بورتون بيوفارما المحدودة، وهي شركة تابعة لوزارة الصحة البريطانية.

يُعطى لقاح AVP كجرعة أولية على ثلاث جرعات، مع جرعة معززة بعد ستة أشهر. المكون الفعال هو مُرشح معقم لمستضد الجمرة الخبيثة المُرسب بالألومنيوم من سلالة ستيرن، في محلول للحقن. المكونات الأخرى هي كبريتات الألومنيوم والبوتاسيوم ، وكلوريد الصوديوم ، والماء النقي. المادة الحافظة هي ثيومرسال (0.005%). يُعطى اللقاح عن طريق الحقن العضلي، وتتكون الجرعة الأولية من أربع حقن منفردة (ثلاث حقن يفصل بينها ثلاثة أسابيع، تليها جرعة بعد ستة أشهر)، ثم جرعة معززة واحدة تُعطى مرة واحدة سنويًا. خلال حرب الخليج (1990-1991)، تلقى أفراد الجيش البريطاني لقاح AVP بالتزامن مع لقاح السعال الديكي كعامل مساعد لتحسين الاستجابة المناعية العامة وفعالية اللقاح.

أجرت الولايات المتحدة أبحاثًا أساسية تهدف إلى إنتاج لقاح جديد ضد الجمرة الخبيثة خلال خمسينيات وستينيات القرن الماضي. وقد قاد جورج ج. رايت وميلتون بوزيس هذه الأبحاث التي أُجريت تحت إشراف الجيش الأمريكي في فورت ديتريك بمدينة فريدريك بولاية ماريلاند. ^{[ 25 ]} حصل لقاح رايت/بوزيس، المعروف باسم لقاح الجمرة الخبيثة الممتز (AVA) - واسمه التجاري BioThrax - على ترخيص من المعاهد الوطنية للصحة الأمريكية (NIH) عام 1970 ، وفي عام 1972 تولت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) مسؤولية ترخيص اللقاحات والإشراف عليها. يُنتج لقاح AVA من مرشحات مزارع طفرة غير ضارية وغير مغلفة من سلالة فولوم من بكتيريا الجمرة الخبيثة ، والمعروفة باسم V770-NP1-R. ^{[ 26 ]} لا يحتوي اللقاح على أي كائنات حية، مما يؤدي إلى مناعة وقائية بعد 3 إلى 6 جرعات. ^{[ 26 ]} لا يزال لقاح AVA اللقاح البشري الوحيد المرخص من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية ضد الجمرة الخبيثة في الولايات المتحدة ، ويتم إنتاجه من قبل شركة Emergent BioSolutions ، المعروفة سابقًا باسم BioPort Corporation في لانسينغ ، ميشيغان. وتُعدّ وزارة الدفاع ووزارة الصحة والخدمات الإنسانية الجهتين الرئيسيتين لشراء اللقاح في الولايات المتحدة .  وقد تم شراء عشرة ملايين جرعة من لقاح AVA للمخزون الوطني الاستراتيجي الأمريكي لاستخدامها في حال وقوع هجوم إرهابي بيولوجي واسع النطاق بالجمرة الخبيثة.

في عام ١٩٩٧، أطلقت إدارة كلينتون برنامج التطعيم ضد الجمرة الخبيثة (AVIP)، والذي كان من المقرر بموجبه تطعيم أفراد الخدمة العسكرية الأمريكية العاملين باللقاح. وقد أثير جدل واسع النطاق نظرًا لأن التطعيم كان إلزاميًا، ونشر مكتب المحاسبة الحكومي تقارير تشكك في سلامة وفعالية لقاح الجمرة الخبيثة (AVA)، مشيرًا إلى أنه تسبب في بعض الأحيان بآثار جانبية خطيرة. ^{[ ٢٧ ]} كما شكك تقرير صادر عن الكونغرس في سلامة وفعالية اللقاح، وطعن في قانونية التطعيم الإلزامي. ^{[ ٢٨ ]} وتوقف التطعيم الإلزامي في عام ٢٠٠٤ بموجب أمر قضائي رسمي، والذي تضمن العديد من الطعون الجوهرية المتعلقة باللقاح وسلامته. ^{[ ٢٩ ]} وبعد مراجعة أدلة علمية مستفيضة، قررت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) في عام ٢٠٠٥ أن لقاح الجمرة الخبيثة (AVA) آمن وفعال وفقًا للترخيص الممنوح له للوقاية من الجمرة الخبيثة، بغض النظر عن طريقة التعرض. وفي عام ٢٠٠٦، أعلنت وزارة الدفاع الأمريكية إعادة العمل بالتطعيم الإلزامي ضد الجمرة الخبيثة لأكثر من ٢٠٠ ألف جندي ومتعاقد دفاعي. تُعتبر التطعيمات مطلوبة لمعظم الوحدات العسكرية الأمريكية والمتعاقدين المدنيين المكلفين بالدفاع عن الوطن ضد الإرهاب البيولوجي أو المنتشرين في العراق أو أفغانستان أو كوريا الجنوبية . ^{[ 30 ]}

يخضع عدد من لقاحات الجمرة الخبيثة التجريبية لاختبارات ما قبل السريرية، ولا سيما مستضد الحماية من بكتيريا الجمرة الخبيثة (المعروف باسم PA) (انظر سم الجمرة الخبيثة) ، والمُدمج مع مواد مساعدة مختلفة مثل هيدروكسيد الألومنيوم (Alhydrogel)، والصابونين QS-21 ، والدهون أحادية الفوسفات A (MPL) في مستحلب السكوالين / الليسيثين / توين 80 (SLT). وقد وفرت جرعة واحدة من كل تركيبة حماية كبيرة (> 90%) ضد الجمرة الخبيثة الاستنشاقية لدى قرود الريسوس .

• تجربة عمر-2: بدأت عام 1998 واستمرت ثماني سنوات، حيث اختبر مشروع إسرائيلي سري يُعرف باسم عمر-2 لقاحًا تجريبيًا إسرائيليًا ضد الجمرة الخبيثة على 716 متطوعًا من جيش الدفاع الإسرائيلي . طُوّر اللقاح - الذي يُعطى وفق جدول زمني من سبع جرعات - من قِبل معهد نيس تسيونا البيولوجي. اشتكت مجموعة من المتطوعين المشاركين في الدراسة من أمراض متعددة الأعراض يُزعم ارتباطها باللقاح، وقدموا التماسًا إلى وزارة الدفاع للحصول على إعانات العجز، لكن طلباتهم رُفضت. في فبراير 2009، رُفع التماس من المتطوعين إلى المحكمة العليا الإسرائيلية للكشف عن تقرير حول عمر-2 ضد وزارة الدفاع، ومعهد إسرائيل للأبحاث البيولوجية في نيس تسيونا، ومديره أفيغدور شافرمان، والفيلق الطبي لجيش الدفاع الإسرائيلي. طُلب الإفصاح عن المعلومات لدعم اتخاذ مزيد من الإجراءات لتوفير تعويضات العجز للمتطوعين. ^{[ 31 ]}
• في عام 2012، تم الحصول على عزلة H9401 من بكتيريا الجمرة الخبيثة من مريض كوري مصاب بالجمرة الخبيثة المعوية. وتهدف جمهورية كوريا إلى استخدام هذه السلالة كسلالة اختبارية لتطوير لقاح مُعاد التركيب ضد الجمرة الخبيثة. ^{[ 32 ]}

• "بيان معلومات لقاح الجمرة الخبيثة" . مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها في الولايات المتحدة (CDC) . يناير 2020.