COVID-19 mRNA वैक्सीन: विज्ञान में एक मील का पत्थर और चिकित्सा में एक गेम चेंजर

वायरल प्रोटीन को टीके के रूप में एंटीजन के रूप में प्रशासित किया जाता है और शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली दिए गए एंटीजन के खिलाफ एंटीबॉडी बनाती है और इस प्रकार भविष्य में होने वाले किसी भी संक्रमण से सुरक्षा प्रदान करती है। दिलचस्प बात यह है कि मानव इतिहास में यह पहली बार है कि संबंधित एमआरएनए को ही वैक्सीन के रूप में दिया जा रहा है जो एंटीजन/प्रोटीन की अभिव्यक्ति/अनुवाद के लिए सेल मशीनरी का उपयोग करता है। यह प्रभावी रूप से शरीर की कोशिकाओं को एंटीजन उत्पादन के कारखाने में बदल देता है, जो बदले में सक्रिय प्रदान करता है प्रतिरक्षा एंटीबॉडी उत्पन्न करके। ये एमआरएनए टीके मानव नैदानिक ​​​​परीक्षणों में सुरक्षित और प्रभावी पाए गए हैं। और, अब, COVID-19 mRNA प्रोटोकॉल के अनुसार लोगों को वैक्सीन BNT162b2 (फाइजर/बायोएनटेक) लगाई जा रही है। पहली विधिवत अनुमोदित एमआरएनए वैक्सीन के रूप में, यह विज्ञान में एक मील का पत्थर है जिसने नए युग की शुरुआत की है दवा और दवा वितरण। इसका जल्द ही आवेदन देखने को मिल सकता है mRNA कैंसर के उपचार के लिए प्रौद्योगिकी, अन्य बीमारियों के लिए टीकों की श्रृंखला, और इस प्रकार संभवतः चिकित्सा पद्धति में बदलाव और भविष्य में फार्मास्युटिकल उद्योग को पूरी तरह से आकार देना।  

यदि किसी रोगग्रस्त स्थिति के इलाज के लिए या सक्रिय प्रतिरक्षा के विकास के लिए प्रतिजन के रूप में कार्य करने के लिए एक कोशिका के अंदर एक प्रोटीन की आवश्यकता होती है, तो उस प्रोटीन को अक्षुण्ण रूप में सुरक्षित रूप से कोशिका में पहुँचाया जाना चाहिए। यह अभी भी एक कठिन कार्य है। क्या संबंधित न्यूक्लिक एसिड (डीएनए या आरएनए) को इंजेक्ट करके प्रोटीन को सीधे कोशिका में व्यक्त किया जा सकता है, जो तब अभिव्यक्ति के लिए सेलुलर मशीनरी का उपयोग करता है? 

शोधकर्ताओं के एक समूह ने न्यूक्लिक एसिड एन्कोडेड दवा के विचार की कल्पना की और 1990 में पहली बार प्रत्यक्ष इंजेक्शन का प्रदर्शन किया। mRNA माउस की मांसपेशी में मांसपेशी कोशिकाओं में एन्कोडेड प्रोटीन की अभिव्यक्ति हुई⁽¹⁾. इसने जीन-आधारित चिकित्सा विज्ञान के साथ-साथ जीन-आधारित टीकों की संभावना को खोल दिया। इस विकास को एक विघटनकारी तकनीक के रूप में माना जाता था जिसके खिलाफ भविष्य की टीका प्रौद्योगिकियों को मापा जाएगा ⁽²⁾.

विचार प्रक्रिया तेजी से 'जीन-आधारित' से 'जीन-आधारित' पर स्थानांतरित हो गईmRNA-आधारित' सूचना हस्तांतरण क्योंकि एमआरएनए की तुलना में कई लाभ प्रदान करता है डीएनए चूंकि एमआरएनए न तो जीनोम में एकीकृत होता है (इसलिए कोई हानिकारक जीनोमिक एकीकरण नहीं) और न ही यह दोहराता है। इसमें केवल प्रोटीन की अभिव्यक्ति के लिए सीधे आवश्यक तत्व होते हैं। एकल फंसे हुए आरएनए के बीच पुनर्संयोजन दुर्लभ है। इसके अलावा, यह कोशिकाओं के भीतर कुछ दिनों के भीतर विघटित हो जाता है। ये विशेषताएं जीन-आधारित टीके के विकास के लिए वेक्टर के रूप में कार्य करने के लिए अणु ले जाने के लिए एक सुरक्षित और क्षणिक सूचना के रूप में mRNA को अधिक उपयुक्त बनाती हैं ⁽³⁾. प्रौद्योगिकी में प्रगति के साथ विशेष रूप से इंजीनियर mRNAs के संश्लेषण से संबंधित सही कोड के साथ जो प्रोटीन अभिव्यक्ति के लिए कोशिकाओं में वितरित किया जा सकता है, इसका दायरा और व्यापक हो गया है टीके चिकित्सीय दवाओं के लिए। एमआरएनए के उपयोग ने कैंसर प्रतिरक्षण चिकित्सा, संक्रामक रोग टीके, एमआरएनए-आधारित प्लुरिपोटेंट स्टेम कोशिकाओं को शामिल करने, जीनोम इंजीनियरिंग के लिए डिजाइनर न्यूक्लीज की एमआरएनए-सहायता प्राप्त डिलीवरी आदि के क्षेत्रों में संभावित अनुप्रयोग के साथ एक दवा वर्ग के रूप में ध्यान आकर्षित करना शुरू कर दिया। ⁽⁴⁾.  

का उद्भव एमआरएनए-आधारित टीके और चिकित्सीय पूर्व-नैदानिक ​​​​परीक्षणों के परिणामों से और अधिक गति प्राप्त हुई। इन टीकों को इन्फ्लूएंजा वायरस, जीका वायरस, रेबीज वायरस और अन्य के पशु मॉडल में संक्रामक रोग लक्ष्यों के खिलाफ शक्तिशाली प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए पाया गया था। कैंसर नैदानिक ​​परीक्षणों में एमआरएनए का उपयोग करके आशाजनक परिणाम भी देखे गए हैं ⁽⁵⁾. प्रौद्योगिकी की व्यावसायिक क्षमता को महसूस करते हुए, उद्योगों ने एमआरएनए-आधारित टीकों और दवाओं में भारी अनुसंधान एवं विकास निवेश किया। उदाहरण के लिए, 2018 तक, मॉडर्ना इंक ने पहले से ही एक अरब डॉलर से अधिक का निवेश किया हो सकता है, जबकि अभी भी किसी भी विपणन उत्पाद से दूर है ⁽⁶⁾. संक्रामक रोग के टीके, कैंसर प्रतिरक्षी चिकित्सा, आनुवंशिक रोगों के उपचार और प्रोटीन प्रतिस्थापन उपचारों में चिकित्सीय तौर-तरीके के रूप में एमआरएनए के उपयोग की दिशा में ठोस प्रयासों के बावजूद, एमआरएनए प्रौद्योगिकी के अनुप्रयोग को इसकी अस्थिरता और न्यूक्लीज द्वारा क्षरण की प्रवृत्ति के कारण प्रतिबंधित कर दिया गया है। एमआरएनए के रासायनिक संशोधन ने थोड़ी मदद की लेकिन इंट्रासेल्युलर डिलीवरी अभी भी एक बाधा बनी हुई है, हालांकि लिपिड-आधारित नैनोकणों का उपयोग एमआरएनए वितरित करने के लिए किया जाता है ⁽⁷⁾. 

चिकित्सा विज्ञान के लिए एमआरएनए प्रौद्योगिकी की प्रगति के लिए वास्तविक जोर आया, दुनिया भर में प्रस्तुत दुर्भाग्यपूर्ण स्थिति के सौजन्य से COVID -19 वैश्विक महामारी। SARS-CoV-2 के खिलाफ सुरक्षित और प्रभावी टीके का विकास सभी के लिए सर्वोच्च प्राथमिकता बन गया है। COVID-19 mRNA वैक्सीन BNT162b2 (फाइजर/बायोएनटेक) की सुरक्षा और प्रभावशीलता का पता लगाने के लिए बड़े पैमाने पर बहुकेंद्रीय नैदानिक ​​परीक्षण किया गया। परीक्षण 10 जनवरी, 2020 को शुरू हुआ। लगभग ग्यारह महीने के कठोर परिश्रम के बाद, नैदानिक ​​अध्ययन के आंकड़ों ने साबित कर दिया कि BNT19b162 का उपयोग करके टीकाकरण से COVID-2 को रोका जा सकता है। इसने अवधारणा का प्रमाण प्रदान किया कि एमआरएनए-आधारित टीका संक्रमण से सुरक्षा प्रदान कर सकता है। महामारी से उत्पन्न अभूतपूर्व चुनौती ने यह साबित करने में मदद की कि यदि पर्याप्त संसाधन उपलब्ध कराए जाएं तो एमआरएनए-आधारित टीका तेज गति से विकसित किया जा सकता है। ⁽⁸⁾. मॉडर्ना के एमआरएनए वैक्सीन को भी पिछले महीने एफडीए द्वारा आपातकालीन उपयोग प्राधिकरण प्राप्त हुआ था।

दोनों COVID-19 mRNA के टीके यानी, फाइजर/बायोएनटेक के बीएनटी162बी2 और Moderna के mRNA-1273 का उपयोग अब लोगों को टीका लगाने के लिए राष्ट्रीय प्रोटोकॉल के अनुसार टीकाकरण के लिए किया जा रहा है ⁽⁹⁾.

दो की सफलता COVID -19 एमआरएनए (फाइजर/बायोएनटेक के बीएनटी162बी2 और मॉडर्न के एमआरएनए-1273) नैदानिक ​​परीक्षणों में टीके और उपयोग के लिए उनकी बाद की मंजूरी विज्ञान और चिकित्सा में एक मील का पत्थर है। यह एक अब तक अप्रमाणित, उच्च क्षमता वाली चिकित्सा तकनीक साबित हुई है जिसे वैज्ञानिक समुदाय और दवा उद्योग लगभग तीन दशकों से अपना रहे हैं। ⁽¹⁰⁾.   

इस सफलता के बाद नया उत्साह महामारी के बाद ऊर्जा इकट्ठा करने के लिए बाध्य है और एमआरएनए चिकित्सा विज्ञान और दवा वितरण के विज्ञान में एक नए युग की शुरुआत करने वाली एक विघटनकारी तकनीक साबित होगी।   

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डीओआई: https://doi.org/10.29198/scieu/2012291  

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संदर्भ  

1. वोल्फ, जेए एट अल।, 1990। विवो में माउस मांसपेशी में प्रत्यक्ष जीन स्थानांतरण। विज्ञान 247, 1465-1468 (1990)। डीओआई: https://doi.org/10.1126/science.1690918  

2. कास्लो डीसी। वैक्सीन विकास में एक संभावित विघटनकारी तकनीक: जीन-आधारित टीके और संक्रामक रोगों के लिए उनका अनुप्रयोग। ट्रांस आर सोक ट्रॉप मेड हाइग 2004; 98:593 - 601; http://dx.doi.org/10.1016/j.trstmh.2004.03.007  

3. श्लेक, टी।, थेस ए।, एट अल।, 2012। एमआरएनए-वैक्सीन प्रौद्योगिकियों का विकास करना। आरएनए जीवविज्ञान। 2012 नवंबर 1; 9(11): 1319 1330. डीओआई: https://doi.org/10.4161/rna.22269  

4. साहिन, यू., कारिको, के. एंड ट्यूरेसी, ई. एमआरएनए-आधारित चिकित्सीय - दवाओं का एक नया वर्ग विकसित करना। नेचर रिव्यू ड्रग डिस्कवरी 13, 759–780 (2014)। डीओआई: https://doi.org/10.1038/nrd4278 

5. Pardi, N., Hogan, M., Porter, F. et al।, 2018. mRNA के टीके - वैक्सीनोलॉजी में एक नया युग। नेचर रिव्यू ड्रग डिस्कवरी 17, 261-279 (2018)। डीओआई: https://doi.org/10.1038/nrd.2017.243 

6. क्रॉस आर, 2018। क्या एमआरएनए दवा उद्योग को बाधित कर सकता है? 3 सितंबर, 2018 को प्रकाशित। केमिकल एंड इंजीनियरिंग न्यूज वॉल्यूम 96, अंक 35 ऑनलाइन उपलब्ध है https://cen.acs.org/business/start-ups/mRNA-disrupt-drug-industry/96/i35 27 दिसंबर 2020 को एक्सेस किया गया।  

7. वाधवा ए., अलजबबारी ए., एट अल।, 2020। एमआरएनए-आधारित टीकों की डिलीवरी में अवसर और चुनौतियां। प्रकाशित: 28 जनवरी 2020। भेषज 2020, 12(2), 102; डीओआई: https://doi.org/10.3390/pharmaceutics12020102     

8. पोलैक एफ।, थॉमस एस।, एट अल।, 2020। BNT162b2 mRNA कोविड -19 वैक्सीन की सुरक्षा और प्रभावकारिता। न्यू इंग्लैंड जरनल ऑफ़ मेडिसिन। 10 दिसंबर, 2020 को प्रकाशित। डीओआई: https://doi.org/10.1056/NEJMoa2034577  

9. पब्लिक हेल्थ इंग्लैंड, 2020। मार्गदर्शन - COVID-19 mRNA वैक्सीन BNT162b2 (फाइजर / बायोएनटेक) के लिए राष्ट्रीय प्रोटोकॉल। 18 दिसंबर 2020 को प्रकाशित। अंतिम अपडेट 22 दिसंबर 2020। ऑनलाइन उपलब्ध है https://www.gov.uk/government/publications/national-protocol-for-covid-19-mrna-vaccine-bnt162b2-pfizerbiontech 28 दिसंबर 2020 को एक्सेस किया गया।   

10. सर्विक के., 2020। mRNA की अगली चुनौती: क्या यह दवा के रूप में काम करेगी? विज्ञान। प्रकाशित 18 दिसंबर 2020: वॉल्यूम। 370, अंक 6523, पीपी. 1388-1389। डीओआई: https://doi.org/10.1126/science.370.6523.1388 ऑनलाइन उपलब्ध है https://science.sciencemag.org/content/370/6523/1388/tab-article-info  

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