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 ]}

The Austrian-South African immunologist Max Sterne (1905–1997) developed an attenuated live animal vaccine in 1935 that is still employed and derivatives of his strain account for almost all veterinary anthrax vaccines used in the world today.^[12] Beginning in 1934 at the Onderstepoort Veterinary Research Institute, north of Pretoria, he prepared an attenuated anthrax vaccine, using the method developed by Pasteur. A persistent problem with Pasteur's vaccine was achieving the correct balance between virulence and immunogenicity during preparation. This notoriously difficult procedure regularly produced casualties among vaccinated animals. With little help from colleagues, Sterne performed small-scale experiments which isolated the "Sterne strain" (34F2) of anthrax which became, and remains today, the basis of most of the improved livestock anthrax vaccines throughout the world.^[13]

As Sterne's vaccine is a live vaccine, vaccination during use of antibiotics produces much reduced results and should be avoided. There is a withholding period after vaccination when animals cannot be slaughtered. No such period is defined for milk and there are no reports of humans being infected by products from vaccinated animals. There have been a few cases when humans accidentally self-inject the vaccine when trying to administer to a struggling animal. One case developed fever and meningitis, but it is unclear whether the illness was caused by the vaccine. Livestock anthrax vaccines are made in many countries around the world, most of which use 34F2 with saponin adjuvant.^[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.

AVP is administered at primovaccination in three doses with a booster dose after six months. The active ingredient is a sterile filtrate of an alum-precipitated anthrax antigen from the Sterne strain in a solution for injection. The other ingredients are aluminium potassium sulphate, sodium chloride and purified water. The preservative is thiomersal (0.005%). The vaccine is given by intramuscular injection and the primary course of four single injections (3 injections 3 weeks apart, followed by a 6-month dose) is followed by a single booster dose given once a year. During the Gulf War (1990–1991), UK military personnel were given AVP concomitantly with the pertussis vaccine as an adjuvant to improve overall immune response and efficacy.

The United States undertook basic research directed at producing a new anthrax vaccine during the 1950s and '60s. Research under the auspices of the US Army at Fort Detrick in Frederick, MD was led by George G. Wright and Milton Puziss.^[25] The Wright/Puziss vaccine, known as Anthrax Vaccine Adsorbed (AVA)—trade name BioThrax—was licensed in 1970 by the U.S. National Institutes of Health (NIH) and in 1972 the Food and Drug Administration (FDA) took over responsibility for vaccine licensure and oversight. AVA is produced from culture filtrates of an avirulent, nonencapsulated mutant of the B. anthracis Vollum strain known as V770-NP1-R.^[26] No living organisms are present in the vaccine which results in protective immunity after 3 to 6 doses.^[26] AVA remains the only FDA-licensed human anthrax vaccine in the United States and is produced by Emergent BioSolutions, formerly known as BioPort Corporation in Lansing, Michigan. The principal purchasers of the vaccine in the United States are the Department of Defense and Department of Health and Human Services. Ten million doses of AVA have been purchased for the U.S. Strategic National Stockpile for use in the event of a mass bioterrorist anthrax attack.

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.