शास्त्रज्ञांनी स्व-प्रवर्धक mRNA लसींमधील प्रमुख अडथळा दूर केला

हट्टी अडथळ्यावर नवीन उपाय

स्व-प्रवर्धक mRNA लसी कमीत कमी साधनांतून अधिक करण्याचे आश्वासन देतात. केवळ निश्चित प्रमाणात RNA सूचना पोहोचवण्याऐवजी, त्या पेशींना त्या सूचना स्वतःच कॉपी करण्यास सांगतात, ज्यामुळे लहान डोसमधून अधिक प्रथिने तयार होतात. परंतु त्यांना आकर्षक बनवणारी जैविकता एक गंभीर अडथळाही निर्माण करते. पेशी प्रतिकृती करणाऱ्या RNA ला धोका समजतात आणि प्रथिन उत्पादन बंद करणारे विषाणूविरोधी संरक्षण सुरू करतात. क्वीन मेरी युनिव्हर्सिटी ऑफ लंडनमधील संशोधकांनी आता असे सांगितले आहे की त्यांनी त्या प्रतिसादाला शांत करण्याचा मार्ग शोधला आहे, ज्यामुळे पेशी लक्ष्य प्रथिनाचे खूप अधिक प्रमाणात उत्पादन करू शकतात.

Nature Communications मध्ये प्रकाशित झालेले हे कार्य NoV B2 नावाच्या प्रथिनावर केंद्रित आहे. संशोधकांच्या मते, ते स्व-प्रवर्धक mRNA लसींमध्ये जोडल्यास त्यांना पेशीच्या नैसर्गिक संरक्षण यंत्रणांपैकी एकावर मात करण्यास मदत होते. स्टेम सेल्स आणि सामान्य पेशी दोन्हींमध्ये प्रथिन उत्पादन लक्षणीयरीत्या वाढते आणि लसीची रोगप्रतिकारक शक्ती उत्तेजित करण्याची क्षमता टिकून राहते.

स्व-प्रवर्धक mRNA का महत्त्वाचे आहे

mRNA लसी COVID-19 महामारीच्या काळात परिचित झाल्या. पारंपरिक लसी अनेकदा कमकुवत किंवा निष्क्रिय विषाणू वापरून रोगप्रतिकारक शक्तीला प्रशिक्षित करतात. RNA लसी वेगळ्या पद्धतीने काम करतात: त्या अनुवांशिक सूचना पोहोचवतात ज्या व्यक्तीच्या पेशींना विशिष्ट विषाणू प्रथिन तयार करण्यास सांगतात, ज्याला रोगप्रतिकारक शक्ती नंतर ओळखायला शिकते.

स्व-प्रवर्धक mRNA, किंवा saRNA, ही कल्पना पुढे नेते. पेशीत गेल्यानंतर saRNA प्रतिकृती करते. त्यामुळे लहान प्रारंभिक डोस अधिक प्रमाणात लक्ष्य प्रथिन देऊ शकतो, संभाव्यतः कमी डोसमध्ये दीर्घकाळ टिकणारे संरक्षण देऊ शकतो. यामुळे उद्रेकांच्या काळात लसी अधिक व्यापक आणि वेगाने पोहोचवणे सोपे होऊ शकते. याची क्षमता केवळ संसर्गजन्य रोगांपुरती मर्यादित नाही: हाच प्लॅटफॉर्म जीन थेरपी, कर्करोग इम्युनोथेरपी आणि प्रथिन बदली उपचारांसाठीही शोधला जात आहे.

दुहेरी-तंतु RNA ची समस्या

मुख्य आव्हान प्रतिकृतीचा उपउत्पादन आहे. saRNA स्वतःची कॉपी करताना दुहेरी-तंतु RNA, किंवा dsRNA, तयार करते. मानवी पेशी dsRNA ला विषाणू संसर्गाचे लक्षण मानतात आणि RNA नष्ट करणारे, प्रतिकृती रोखणारे आणि प्रथिन उत्पादन कमी करणारे संरक्षण सक्रिय करतात. स्व-प्रवर्धक लसीसाठी हा थेट आघात आहे: RNA कमी स्थिर होते, कमी कार्यक्षमतेने प्रतिकृती करते आणि रोगप्रतिकारक शक्तीला प्रशिक्षित करणारे प्रथिन तयार करण्याच्या सूचना पेशींना कमकुवत देते.

हे saRNA परिणामकारकतेवरील मूलभूत मर्यादा राहिले आहे. क्वीन मेरी संघाने यावर उपाय म्हणून विषाणूशास्त्रातील एक साधन वापरले. NoV B2 दुहेरी-तंतु RNA विरुद्ध पेशीच्या नैसर्गिक संरक्षणांपैकी एक असलेल्या RNA interference ला दाबते, असे ज्ञात आहे. पेशी saRNA ला ज्या प्रमाणात मर्यादित करतात ते कमी करून, हे प्रथिन तिला अधिक मुक्तपणे प्रतिकृती करण्यास आणि अधिक प्रथिन उत्पादन निर्देशित करण्यास अनुमती देते.

पेशींमध्ये या दृष्टिकोनाची चाचणी

क्वीन मेरी युनिव्हर्सिटी ऑफ लंडनमधील विषाणूविरोधी प्रतिकारशक्तीचे वरिष्ठ व्याख्याते डॉ. पियरे मायलार्ड आणि विद्यापीठाच्या ब्लिझार्ड इन्स्टिट्यूटचे डॉ. राउल युसेफ सांचेझ डेव्हिड यांनी हे संशोधन नेतृत्व केले. त्यांच्या प्रयोगांनी दाखवले की NoV B2 स्टेम सेल्स आणि नियमित पेशी दोन्हींमध्ये saRNA पासून प्रथिन उत्पादन वाढवते. हे महत्त्वाचे आहे कारण वेगवेगळ्या पेशी प्रकारांचा RNA सेन्सर्स आणि विषाणूविरोधी मार्गांना वेगळा प्रतिसाद असू शकतो.

तितकेच महत्त्वाचे म्हणजे, प्रथिन उत्पादनातील वाढ रोगप्रतिकारक उत्तेजनाच्या किंमतीवर आली नाही. लसीने रोगप्रतिकारक शक्तीचे लक्ष वेधण्यासाठी पुरेसे प्रतिजन तयार करणे आणि त्याला प्रतिसाद देण्यास प्रवृत्त करणारे संकेत देणे दोन्ही आवश्यक आहे. विषाणूविरोधी संरक्षण दाबल्याने रोगप्रतिकारक सक्रियताही दाबली गेली, तर ही रणनीती स्वतःच्या विरुद्ध ठरेल. निष्कर्षांनुसार, NoV B2 लसीची प्रतिकारशक्ती उत्तेजित करण्याची क्षमता कमी न करता saRNA चे पेशीय मर्यादन कमी करते.

या निष्कर्षांचा अर्थ काय असू शकतो

हे संशोधन अजून पेशीय टप्प्यावर आहे. पुढील महत्त्वाचा प्रश्न असा आहे की हा परिणाम जिवंत सजीवांमध्ये, in vivo, दिसतो का. मायलार्ड म्हणाले की या निष्कर्षांनी स्व-प्रवर्धक लसींना मर्यादित करणाऱ्या मूलभूत अडथळ्यावर मात करण्याची रणनीती ओळखली आहे, आणि यशस्वी in vivo रूपांतर नवीन शक्यता उघडू शकते. ही सावधगिरी योग्य आहे: पेशी संवर्धन परिणाम हा महत्त्वाचा संकल्पना-पुरावा आहे, परंतु प्राणी किंवा माणसांमध्ये यशाची हमी देत नाही, जिथे वितरण, डोस, सुरक्षितता आणि रोगप्रतिकारक गुंतागुंत सर्व महत्त्वाचे असतात.

ही रणनीती रूपांतरित झाल्यास, परिणाम व्यापक असू शकतात. कमी प्रभावी डोस उत्पादन क्षमता वाढवतील आणि अधिक व्यापक, वेगवान वितरणाला आधार देतील. दीर्घकाळ टिकणारे संरक्षण तत्त्वतः बूस्टर डोसची वारंवारता कमी करू शकते. लसींपलीकडे, सुधारित saRNA कार्यक्षमता उपचारात्मक प्रथिन वितरण आणि इतर उपयोगांसाठी प्लॅटफॉर्म वापरण्याच्या प्रयत्नांना मदत करू शकते.

• लसी: लहान डोस, संभाव्यतः दीर्घकाळ टिकणारे संरक्षण.
• जीन थेरपी: अनुवांशिक सूचनांचे अधिक कार्यक्षम वितरण.
• कर्करोग इम्युनोथेरपी: रोगप्रतिकारक लक्ष्यांचे अधिक मजबूत अभिव्यक्ती.
• प्रथिन बदली: गहाळ प्रथिनांचे सतत उत्पादन.

उर्वरित प्रश्न आणि पुढील पावले

हा दृष्टिकोन पुढे नेण्यापूर्वी अनेक मुद्द्यांकडे लक्ष देणे आवश्यक आहे. संशोधकांना हे सुनिश्चित करायचे असेल की लस किंवा उपचारात वापरल्यास NoV B2 अनिष्ट परिणाम आणत नाही. RNA interference दाबणे ही एक शक्तिशाली हस्तक्षेप आहे, आणि तिचे परिणाम वेगवेगळ्या ऊतींमध्ये आणि कालांतराने काळजीपूर्वक नकाशित करणे आवश्यक आहे. शास्त्रज्ञांना saRNA सोबत NoV B2 चा इष्टतम डोस आणि वेळ ठरवावा लागेल, आणि ही रणनीती वेगवेगळ्या पेशी प्रकारांमध्ये व ऊतींमध्ये सारखीच वागते का हेही ठरवावे लागेल.

Nature Communications मधील पीअर-रिव्ह्यूड प्रकाशन निष्कर्षांना भक्कम पाया देतो. हे कार्य एका प्रमुख शैक्षणिक केंद्रात केले गेले आणि पेशी दुहेरी-तंतु RNA कसे ओळखतात आणि विषाणू त्या संरक्षणांना कसे प्रतिकार करतात याबद्दलच्या प्रस्थापित ज्ञानावर आधारित आहे. तरीही, आशादायक पेशी-आधारित निकालापासून परवानाधारक उत्पादनापर्यंतचा प्रवास लांब आहे. प्राणी अभ्यास, प्रारंभिक मानवी सुरक्षा चाचण्या, परिणामकारकता चाचण्या आणि उत्पादन वाढीचे प्रत्येक टप्पे स्वतःची आव्हाने घेऊन येतात.

मुख्य मुद्दा

स्व-प्रवर्धक mRNA एका साध्या जैविक संघर्षामुळे मागे राहिले आहे: RNA जितके अधिक प्रतिकृती करते, तितके अधिक दुहेरी-तंतु RNA तयार करते, आणि पेशी तितक्याच जोरात प्रतिकार करतात. क्वीन मेरी संघाचा NoV B2 चा वापर हा संघर्ष कमी करण्याचा मार्ग देतो. RNA interference दाबून, हे प्रथिन saRNA ला रोगप्रतिकारक उत्तेजन टिकवून ठेवत इच्छित प्रथिनाचे अधिक उत्पादन करण्यास अनुमती देते. हा शोध saRNA लसींच्या प्रत्येक समस्येचे निराकरण करत नाही, परंतु एक मध्यवर्ती अडथळा दूर करतो. जर तो in vivo टिकला, तर तो स्व-प्रवर्धक RNA ला आशादायक प्रयोगशाळा संकल्पनेपासून लसी, जीन थेरपी, कर्करोग उपचार आणि प्रथिन बदली यासाठी व्यावहारिक प्लॅटफॉर्मकडे नेण्यास मदत करू शकतो.

हा लेख Medical Xpress च्या अहवालावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.