পুনর্নির্মিত ন্যানোকণা mRNA ভ্যাক্সিন ডেলিভারি তীক্ষ্ণ করে

mRNA মেডিসিনের পিছনে ডেলিভারি সমস্যা

mRNA ভ্যাক্সিনগুলি যা COVID-19 এর বিরুদ্ধে অত্যন্ত কার্যকর প্রমাণিত হয়েছে, কোষগুলিতে জিনগত নির্দেশনা সরবরাহ করে কাজ করে, প্রতিরক্ষা ব্যবস্থাকে লক্ষ্য রোগজনকের বিরুদ্ধে প্রতিরক্ষা তৈরি করতে প্রেরণা দেয়। কিন্তু ডেলিভারি প্রক্রিয়া — লিপিড ন্যানোকণ, ছোট চর্বিযুক্ত গোলক যা mRNA কোষে নিয়ে যায় — সর্বদা একটি অনিশ্চিত যন্ত্র হয়েছে। একবার ইনজেক্ট করার পরে, প্রথাগত LNP সারা শরীরে বিতরণ করে, যকৃত, প্লীহা এবং অন্যান্য টিস্যুতে পেলোড সরবরাহ করে যেখানে প্রতিরক্ষা প্রতিক্রিয়া তৈরি হওয়া উচিত। University of Pennsylvania এর প্রকৌশলীরা এখন ন্যানোকণের একটি মূল উপাদানকে পুনর্নির্মাণ করে এই সমস্যার সমাধান করেছেন।

এই নতুন ডিজাইন, Nature Biomedical Engineering-এ এই সপ্তাহে প্রকাশিত একটি কাগজে বর্ণিত, ন্যানোকণের খোলের ionizable লিপিড উপাদান পরিবর্তন করে যা লিম্ফ নোডে পৌঁছানো কণার অনুপাত নাটকীয়ভাবে বৃদ্ধি করে — এই মূল মঞ্চনা এলাকা যেখানে প্রতিরক্ষা ব্যবস্থা ভ্যাক্সিনের প্রতিক্রিয়া তৈরি করে। প্রাণী পরীক্ষায়, পুনর্নির্মিত কণাগুলি বর্তমান ডিজাইনের তুলনায় প্রায় চার গুণ দক্ষতার সাথে লিম্ফ নোডে mRNA সরবরাহ করেছে, যখন যকৃতে সংগ্রহ 60 শতাংশেরও বেশি হ্রাস করেছে।

লিম্ফ নোড লক্ষ্যীকরণ কেন গুরুত্বপূর্ণ

লিম্ফ নোডগুলি অভিযোজিত প্রতিরক্ষা প্রতিক্রিয়ার শারীরিক কেন্দ্র। যখন একটি ভ্যাক্সিন অ্যান্টিজেন লিম্ফ নোডে পৌঁছায়, তখন এটি ঠিক বিশেষায়িত প্রতিরক্ষা কোষ — B কোষ এবং T কোষ — এর সাথে মিলিত হয় যাদের স্থায়ী প্রতিরক্ষা তৈরি করার জন্য সক্রিয় হওয়া প্রয়োজন। mRNA পেলোডকে দক্ষতার সাথে লিম্ফ নোডে সরবরাহ করা মানে প্রতিরক্ষা-প্রাইমিং জিনগত তথ্যের আরও বেশি সঠিক কোষে পৌঁছায়, এবং এমন টিস্যুতে কম নষ্ট হয় যেখানে এটি কোন উপকারী প্রতিরক্ষা প্রতিক্রিয়া ট্রিগার করে না তবে এখনও প্রদাহ সৃষ্টি করতে পারে।

বর্তমান প্রজন্মের LNP ভ্যাক্সিনগুলি প্রধানত যকৃত ডেলিভারির উপর নির্ভর করে। যকৃত প্রতিরক্ষাগতভাবে নিরপেক্ষ গন্তব্য নয় — এটি ভ্যাক্সিন অ্যান্টিজেন প্রক্রিয়া করে এবং প্রতিরক্ষা প্রতিক্রিয়ায় অবদান রাখে — কিন্তু এটি লিম্ফ নোড ডেলিভারির চেয়ে শক্তিশালী, দীর্ঘস্থায়ী প্রতিরক্ষা তৈরিতে অনেক কম দক্ষ। Penn গবেষণা দল বিশ্বাস করে যে লিম্ফ নোড লক্ষ্যীকরণে উন্নতি ভ্যাক্সিনগুলিকে উল্লেখযোগ্যভাবে কম ডোজ দিয়ে সমান প্রতিরক্ষা অর্জন করতে দিতে পারে, উভয় উৎপাদন খরচ এবং ডোজ-নির্ভর পার্শ্ব প্রতিক্রিয়ার ঝুঁকি হ্রাস করে।

এর প্রভাব সংক্রামক রোগ ভ্যাক্সিনের বাইরে প্রসারিত। mRNA ক্যান্সার ভ্যাক্সিন বিকাশকারী গবেষকরা — যা প্রতিরক্ষা ব্যবস্থাকে টিউমার-নির্দিষ্ট অ্যান্টিজেন চিনতে এবং আক্রমণ করতে প্রশিক্ষণ দেয় — দীর্ঘদিন ধরে একটি মূল সক্ষমতা হিসাবে আরও নির্ভুল লিম্ফ নোড ডেলিভারি খুঁজছে। ক্যান্সার ইমিউনোথেরাপি বিশেষত শক্তিশালী cytotoxic T কোষের সক্রিয়করণের প্রয়োজন, যা লিম্ফ নোড টিস্যুতে সবচেয়ে দক্ষতার সাথে primed হয়।

উন্নতির পিছনে ইঞ্জিনিয়ারিং

Penn দলের উদ্ভাবন ionizable লিপিডের উপর কেন্দ্রীভূত, ন্যানোকণের সেই উপাদান যা কোষের মধ্যে mRNA রিলিজ সহজতর করার জন্য pH পরিবর্তনে প্রতিক্রিয়া করে। পূর্ববর্তী ionizable লিপিড ডিজাইনগুলি প্রধানত cellular uptake এবং mRNA ডেলিভারি দক্ষতার জন্য অপ্টিমাইজ করা হয়েছিল, লিম্ফ নোড টিস্যুর জন্য শক্তিশালী নির্দিষ্টতা ছাড়াই। নতুন ডিজাইন একটি কাঠামোগত সংশোধন অন্তর্ভুক্ত করে যা কণার apolipoprotein E এর প্রতি সখ্যতা বৃদ্ধি করে, একটি রক্ত প্রোটীন যা লিম্ফ নোড-বাসী কোষগুলির জন্য একটি হোমিং সিগন্যাল হিসাবে কাজ করে।

সংশোধনটি একটি পদ্ধতিগত স্ক্রীনিং প্রক্রিয়ার মাধ্যমে শনাক্ত করা হয়েছিল যা শত শত লিপিড কাঠামোগত variants পরীক্ষা করেছিল, প্রতিটিকে cellular uptake দক্ষতা, mRNA ডেলিভারি কর্মক্ষমতা এবং biodistribution প্রোফাইলের জন্য মূল্যায়ন করেছিল। Computational মডেলিং ব্যবহার করা হয়েছিল experimental synthesis এর আগে কোন কাঠামোগত বৈশিষ্ট্যগুলি লিম্ফ নোড সখ্যতা বৃদ্ধি করবে তা ভবিষ্যদ্বাণী করতে, অনুসন্ধান স্থান উল্লেখযোগ্যভাবে সংকুচিত করে।

পুনর্নির্মিত ন্যানোকণ মান LNP এর উচ্চ mRNA encapsulation দক্ষতা এবং intracellular রিলিজ ক্ষমতা বজায় রেখেছিল যখন লিম্ফ নোড লক্ষ্যীকরণ ক্ষমতা যুক্ত করেছিল — অর্থ উন্নতি নির্ভুলতায় LNP কে কার্যকর করে তোলে এমন ডেলিভারি পারফরম্যান্স ত্যাগ ছাড়াই আসে।

পরবর্তী প্রজন্মের ভ্যাক্সিনের দিকে

গবেষণা দল ইনফ্লুয়েঞ্জা, respiratory syncytial virus, এবং বেশ কয়েকটি ক্যান্সার ইঙ্গিতের জন্য ভ্যাক্সিন formulations এ নতুন LNP ডিজাইন মূল্যায়ন করার জন্য ফার্মাসিউটিক্যাল অংশীদারদের সাথে কাজ করা শুরু করেছে। প্রাক-ক্লিনিকাল ফলাফল থেকে ক্লিনিকাল মূল্যায়ন পর্যন্ত সময়রেখা সাধারণত দুই থেকে চার বছর বিস্তৃত, এবং উপন্যাস লিপিড উপাদান সম্পর্কিত বেশ কয়েকটি নিয়ন্ত্রক বাধা মানব পরীক্ষার আগে পরিষ্কার করতে হবে।

কিন্তু অন্তর্নিহিত বিজ্ঞান ভ্যাক্সিন গবেষণা সম্প্রদায়ে যথেষ্ট উত্সাহের সাথে গৃহীত হচ্ছে। mRNA ভ্যাক্সিন platforms তাদের দ্রুত উন্নয়ন সম্ভাবনার জন্য উদযাপিত হয়েছে, COVID-19 মহামারীর সময় প্রদর্শিত হয়েছিল যখন ভ্যাক্সিনগুলি অনুক্রম থেকে ক্লিনিকাল স্থাপনা পর্যন্ত এক বছরে গিয়েছিল। ডেলিভারি প্রণালীর লক্ষ্যীকরণ নির্ভুলতায় সুধার ভ্যাক্সিন এবং চিকিত্সাগত প্রয়োগের সম্পূর্ণ পরিসীমায় platform এর সুবিধাগুলি আরও শক্তিশালী করতে পারে।

University of Pennsylvania নতুন ionizable লিপিড ডিজাইন কভার patents দাখিল করেছে, এবং একাধিক ফার্মাসিউটিক্যাল কোম্পানিগুলির সাথে লাইসেন্সিং আলোচনা নাকি চলছে। গবেষণা National Institutes of Health এবং Gates Foundation এর বৈশ্বিক ভ্যাক্সিন উদ্যোগ থেকে অনুদান দ্বারা আংশিকভাবে সমর্থিত ছিল, প্রাথমিক COVID-19 প্রয়োগের বাইরে mRNA ডেলিভারি প্রযুক্তি অগ্রসর করার ব্যাপক আগ্রহ প্রতিফলিত করে।

mRNA Therapeutics এর জন্য বৃহত্তর প্রভাব

ভ্যাক্সিনের বাইরে, নির্ভুলতা ডেলিভারি উন্নতি mRNA therapeutics এর প্রসারিত মহাবিশ্বের জন্য প্রভাব রয়েছে। গবেষকরা জিনগত রোগ, প্রোটীন-deficiency শর্তাবলী এবং regenerative medicine অ্যাপ্লিকেশনের জন্য mRNA-ভিত্তিক চিকিত্সা অন্বেষণ করছে। এই অনেক প্রসঙ্গে, mRNA পেলোড নির্দিষ্ট টিস্যুতে সরবরাহ করা — শুধুমাত্র লিম্ফ নোড নয়, বরং পেশী, টিউমার বা নির্দিষ্ট অঙ্গ সিস্টেমগুলিও — চিকিত্সাগত কার্যকারিতার জন্য অপরিহার্য। Penn দল দ্বারা প্রদর্শিত ইঞ্জিনিয়ারিং নীতিগুলি biodistribution নিয়ন্ত্রণকারী লিপিড উপাদানগুলি সুর করে টিস্যু-লক্ষ্যযুক্ত LNP ডিজাইন করার জন্য একটি আরও সাধারণ ক্ষমতার দিকে নির্দেশ করে।

এই নিবন্ধটি Phys.org এর রিপোর্টিং এর উপর ভিত্তি করে। মূল নিবন্ধ পড়ুন।