बातम्या

लस बनवण्याचे काम अनेकदा कृतघ्न असे वर्णन केले जाते. जगातील महान सार्वजनिक आरोग्य डॉक्टरांपैकी एक बिल फोगे यांच्या शब्दात, "त्यांना अशा आजारापासून वाचवल्याबद्दल कोणीही तुमचे आभार मानणार नाही जो त्यांना कधीच माहित नव्हता."

परंतु सार्वजनिक आरोग्य डॉक्टरांचा असा युक्तिवाद आहे की गुंतवणुकीवरील परतावा खूप जास्त आहे कारण लसी मृत्यू आणि अपंगत्व रोखतात, विशेषतः मुलांसाठी. मग आपण लसीद्वारे प्रतिबंधित करण्यायोग्य रोगांसाठी लसी का बनवत नाही? कारण लसी प्रभावी आणि सुरक्षित असाव्यात जेणेकरून त्या निरोगी लोकांमध्ये वापरता येतील, ज्यामुळे लस विकासाची प्रक्रिया लांब आणि कठीण होते.

२०२० पूर्वी, सुरुवातीच्या संकल्पनेपासून लसींना परवाना मिळण्यापर्यंतचा सरासरी कालावधी १० ते १५ वर्षे होता, ज्यामध्ये सर्वात कमी कालावधी चार वर्षे (गालगुंडांची लस) होता. म्हणूनच ११ महिन्यांत कोविड-१९ लस विकसित करणे ही एक असाधारण कामगिरी आहे, जी नवीन लस प्लॅटफॉर्मवर, विशेषतः mRNA वर, वर्षानुवर्षे केलेल्या मूलभूत संशोधनामुळे शक्य झाली आहे. त्यापैकी, २०२१ लास्कर क्लिनिकल मेडिकल रिसर्च अवॉर्ड प्राप्तकर्ते ड्र्यू वेसमन आणि डॉ. कॅटालिन कारिको यांचे योगदान विशेषतः महत्वाचे आहे.

न्यूक्लिक अॅसिड लसींमागील तत्व वॉटसन आणि क्रिक यांच्या केंद्रीय नियमात रुजलेले आहे की डीएनएचे एमआरएनएमध्ये लिप्यंतरण केले जाते आणि एमआरएनएचे प्रथिनांमध्ये रूपांतर केले जाते. जवळजवळ 30 वर्षांपूर्वी, असे दिसून आले होते की पेशी किंवा कोणत्याही सजीव जीवात डीएनए किंवा एमआरएनएचा परिचय केल्याने न्यूक्लिक अॅसिड अनुक्रमांद्वारे निर्धारित प्रथिने व्यक्त होतील. त्यानंतर लवकरच, बाह्य डीएनएद्वारे व्यक्त होणारी प्रथिने संरक्षणात्मक रोगप्रतिकारक प्रतिक्रिया निर्माण करतात हे दिसून आल्यानंतर न्यूक्लिक अॅसिड लस संकल्पना प्रमाणित करण्यात आली. तथापि, डीएनए लसींचे वास्तविक जगात वापर मर्यादित आहेत, सुरुवातीला मानवी जीनोममध्ये डीएनए एकत्रित करण्याशी संबंधित सुरक्षिततेच्या चिंतेमुळे आणि नंतर न्यूक्लियसमध्ये डीएनएचे कार्यक्षम वितरण वाढविण्याच्या अडचणीमुळे.

याउलट, mRNA, जरी हायड्रोलिसिससाठी संवेदनशील असले तरी, हाताळणे सोपे असल्याचे दिसून येते कारण mRNA सायटोप्लाझममध्ये कार्य करते आणि म्हणून त्यांना न्यूक्लियसमध्ये न्यूक्लिक अॅसिड वितरित करण्याची आवश्यकता नसते. सुरुवातीला त्यांच्या स्वतःच्या प्रयोगशाळेत आणि नंतर दोन बायोटेक्नॉलॉजी कंपन्यांना (मॉडर्ना आणि बायोएनटेक) परवाना दिल्यानंतर, वेसमन आणि कारिको यांनी दशकांच्या मूलभूत संशोधनामुळे mRNA लस प्रत्यक्षात आली. त्यांच्या यशाचे गुरुकिल्ली काय होते?

त्यांनी अनेक अडथळ्यांवर मात केली. mRNA हे जन्मजात रोगप्रतिकारक प्रणाली पॅटर्न ओळख रिसेप्टर्स (आकृती 1) द्वारे ओळखले जाते, ज्यामध्ये टोल-सारख्या रिसेप्टर कुटुंबातील सदस्यांचा समावेश आहे (TLR3 आणि TLR7/8, जे अनुक्रमे डबल-स्ट्रँडेड आणि सिंगल-स्ट्रँडेड RNA ओळखतात) आणि रेटिनोइक अॅसिड जीन I प्रोटीन (RIG-1) मार्गाला प्रेरित करते, ज्यामुळे जळजळ आणि पेशी मृत्यू होतो (RIG-1 हा एक सायटोप्लाज्मिक पॅटर्न ओळख रिसेप्टर आहे, लहान डबल-स्ट्रँडेड RNA ओळखतो आणि टाइप I इंटरफेरॉन सक्रिय करतो, ज्यामुळे अनुकूली रोगप्रतिकारक प्रणाली सक्रिय होते). अशाप्रकारे, प्राण्यांमध्ये mRNA इंजेक्ट केल्याने धक्का बसू शकतो, असे सूचित होते की अस्वीकार्य दुष्परिणाम टाळण्यासाठी मानवांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या mRNA चे प्रमाण मर्यादित असू शकते.

जळजळ कमी करण्याचे मार्ग शोधण्यासाठी, वेसमन आणि कारिको यांनी पॅटर्न रिकग्निशन रिसेप्टर्स रोगजनक-व्युत्पन्न आरएनए आणि त्यांच्या स्वतःच्या आरएनएमध्ये कसे फरक करतात हे समजून घेण्याचा प्रयत्न केला. त्यांनी निरीक्षण केले की अनेक इंट्रासेल्युलर आरएनए, जसे की समृद्ध राइबोसोमल आरएनए, अत्यंत सुधारित होते आणि असा अंदाज लावला की या बदलांमुळे त्यांच्या स्वतःच्या आरएनए रोगप्रतिकारक ओळखीपासून वाचू शकले.

वेसमन आणि कारिको यांनी हे सिद्ध केले की ओरीडाइनऐवजी स्यूडोयुरिडाइन वापरून mRNA मध्ये बदल केल्याने रोगप्रतिकारक शक्ती कमी होते आणि प्रथिने एन्कोड करण्याची क्षमता टिकून राहते तेव्हा एक महत्त्वाची प्रगती झाली. या बदलामुळे प्रथिनांचे उत्पादन वाढते, जे सुधारित नसलेल्या mRNA पेक्षा 1,000 पट जास्त आहे, कारण सुधारित mRNA प्रोटीन किनेज R (एक सेन्सर जो RNA ओळखतो आणि नंतर फॉस्फोरिलेट करतो आणि ट्रान्सलेशन इनिशिएशन फॅक्टर eIF-2α सक्रिय करतो, ज्यामुळे प्रोटीन ट्रान्सलेशन बंद होते) द्वारे ओळखण्यापासून वाचतो. स्यूडोयुरिडाइन मॉडिफाइड mRNA हे मॉडर्ना आणि फायझर-बायोनटेकने विकसित केलेल्या परवानाधारक mRNA लसींचा कणा आहे.

अंतिम यश म्हणजे हायड्रोलिसिसशिवाय mRNA पॅकेज करण्याचा सर्वोत्तम मार्ग आणि ते सायटोप्लाझममध्ये पोहोचवण्याचा सर्वोत्तम मार्ग निश्चित करणे. इतर विषाणूंविरुद्ध विविध लसींमध्ये अनेक mRNA फॉर्म्युलेशनची चाचणी घेण्यात आली आहे. २०१७ मध्ये, अशा चाचण्यांमधून क्लिनिकल पुराव्यांमधून असे दिसून आले की लिपिड नॅनोपार्टिकल्ससह mRNA लसींचे एन्कॅप्सुलेशन आणि वितरणामुळे इम्युनोजेनिसिटी वाढली आणि एक व्यवस्थापित सुरक्षा प्रोफाइल राखली गेली.

प्राण्यांवरील सहाय्यक अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की लिपिड नॅनोपार्टिकल्स लिम्फ नोड्स काढून टाकण्यासाठी अँटीजेन-प्रस्तुत करणाऱ्या पेशींना लक्ष्य करतात आणि विशिष्ट प्रकारच्या फॉलिक्युलर CD4 सहाय्यक टी पेशींना सक्रिय करून प्रतिसादास मदत करतात. या टी पेशी अँटीबॉडी उत्पादन, दीर्घकाळ टिकणाऱ्या प्लाझ्मा पेशींची संख्या आणि परिपक्व बी पेशींच्या प्रतिसादाची डिग्री वाढवू शकतात. सध्या परवानाधारक दोन COVID-19 mRNA लसी दोन्ही लिपिड नॅनोपार्टिकल फॉर्म्युलेशन वापरतात.

सुदैवाने, मूलभूत संशोधनातील ही प्रगती साथीच्या आजारापूर्वी झाली होती, ज्यामुळे औषध कंपन्यांना त्यांच्या यशावर भर देता आला. mRNA लसी सुरक्षित, प्रभावी आणि मोठ्या प्रमाणात उत्पादित केल्या जातात. mRNA लसीचे १ अब्जाहून अधिक डोस देण्यात आले आहेत आणि २०२१ आणि २०२२ मध्ये उत्पादन २-४ अब्ज डोसपर्यंत वाढवणे हे कोविड-१९ विरुद्धच्या जागतिक लढाईसाठी महत्त्वाचे ठरेल. दुर्दैवाने, या जीवनरक्षक साधनांच्या उपलब्धतेमध्ये लक्षणीय असमानता आहे, mRNA लसी सध्या बहुतेक उच्च उत्पन्न असलेल्या देशांमध्ये दिल्या जातात; आणि जोपर्यंत लसीचे उत्पादन कमाल पोहोचत नाही तोपर्यंत असमानता कायम राहील.

अधिक व्यापकपणे सांगायचे तर, mRNA लसीकरणाच्या क्षेत्रात एक नवीन पहाट घडवून आणण्याचे आश्वासन देते, ज्यामुळे आपल्याला इतर संसर्गजन्य रोगांना रोखण्याची संधी मिळते, जसे की फ्लू लसी सुधारणे आणि मलेरिया, HIV आणि क्षयरोग यांसारख्या आजारांसाठी लस विकसित करणे जे मोठ्या संख्येने रुग्णांना मारतात आणि पारंपारिक पद्धतींपेक्षा तुलनेने अप्रभावी असतात. कर्करोगासारखे आजार, ज्यांना पूर्वी लस विकासाची कमी शक्यता आणि वैयक्तिकृत लसींची आवश्यकता असल्यामुळे हाताळणे कठीण मानले जात होते, आता लसींच्या विकासासाठी विचारात घेतले जाऊ शकते. mRNA फक्त लसींबद्दल नाही. आजपर्यंत आम्ही रुग्णांमध्ये इंजेक्ट केलेल्या mRNA च्या अब्जावधी डोसने त्यांची सुरक्षितता सिद्ध केली आहे, ज्यामुळे प्रथिने बदलणे, RNA हस्तक्षेप आणि CRISPR-Cas (इंटरस्पेस्ड शॉर्ट पॅलिंड्रोमिक रिपीट्स आणि संबंधित Cas एंडोन्यूक्रेनेसेसचे नियमित क्लस्टर) जीन एडिटिंग सारख्या इतर RNA उपचारांसाठी मार्ग मोकळा झाला आहे. RNA क्रांती नुकतीच सुरू झाली होती.

वाईसमॅन आणि कारिको यांच्या वैज्ञानिक कामगिरीने लाखो लोकांचे जीव वाचवले आहेत आणि कारिकोचा कारकिर्दीचा प्रवास गतिमान आहे, कारण तो अद्वितीय आहे असे नाही तर तो सार्वत्रिक आहे. पूर्व युरोपीय देशातील एक सामान्य नागरिक, ती तिच्या वैज्ञानिक स्वप्नांचा पाठलाग करण्यासाठी अमेरिकेत स्थलांतरित झाली, परंतु तिला अमेरिकेच्या कार्यकाळ प्रणाली, वर्षानुवर्षे अनिश्चित संशोधन निधी आणि पदावनतीशी झुंजावे लागले. प्रयोगशाळा चालू ठेवण्यासाठी आणि तिचे संशोधन सुरू ठेवण्यासाठी तिने पगार कपात करण्यासही सहमती दर्शविली. कारिकोचा वैज्ञानिक प्रवास कठीण होता, ज्याची माहिती अनेक महिला, स्थलांतरित आणि शैक्षणिक क्षेत्रात काम करणाऱ्या अल्पसंख्याकांना आहे. जर तुम्ही कधी डॉ. कारिकोला भेटण्याचे भाग्यवान असाल, तर ती नम्रतेचा अर्थ मूर्त रूप देते; कदाचित तिच्या भूतकाळातील कष्ट तिला जमिनीवर ठेवतात.

वाईसमॅन आणि कारिको यांचे कठोर परिश्रम आणि महान कामगिरी वैज्ञानिक प्रक्रियेच्या प्रत्येक पैलूचे प्रतिनिधित्व करतात. कोणतेही पाऊल नाही, कोणतेही मैल नाही. त्यांचे काम लांब आणि कठीण आहे, त्यासाठी दृढता, शहाणपण आणि दूरदृष्टी आवश्यक आहे. आपण हे विसरू नये की जगभरातील अनेक लोकांना अजूनही लसी उपलब्ध नाहीत, परंतु आपल्यापैकी ज्यांना कोविड-१९ विरूद्ध लसीकरण करण्याचे भाग्य आहे ते लसींच्या संरक्षणात्मक फायद्यांबद्दल कृतज्ञ आहेत. दोन मूलभूत शास्त्रज्ञांचे अभिनंदन ज्यांच्या उत्कृष्ट कार्यामुळे mRNA लसी प्रत्यक्षात आल्या आहेत. मी त्यांच्याबद्दल अनंत कृतज्ञता व्यक्त करण्यात इतर अनेकांसोबत सामील आहे.