एचआईवी के खिलाफ एक प्रभावी टीका विकसित करने के लिए शोधकर्ताओं ने नई रणनीति का खुलासा किया | स्वास्थ्य

के खिलाफ एक प्रभावी टीका विकसित करने में महत्वपूर्ण प्रगति करने के लिए शोधकर्ता एक साथ आए हैं मानव इम्युनोडेफिशिएंसी वायरस (एचआईवी). निष्कर्ष पत्रिका प्रतिरक्षा में दो अलग-अलग पत्रों में प्रकाशित किए गए थे। शोध एक वैक्सीन दृष्टिकोण में पहले चरणों का वर्णन करता है जिसका उद्देश्य व्यापक रूप से तटस्थ एंटीबॉडी (बीएनएबी) के निर्माण को प्रेरित करना है – एंटीबॉडी जो वायरस के कई अलग-अलग रूपों से लड़ने और सुरक्षा के लिए पर्याप्त व्यापक हैं।

सबसे होनहार bnAbs और उन्हें बनाने के लिए आवश्यक मानव जीन की पहचान करके – साथ ही साथ bnAb निर्माण शुरू करने के लिए प्रोटीन और mRNA वैक्सीन उम्मीदवारों को डिजाइन करना और वैक्सीन उम्मीदवारों का सत्यापन करना – टीम का मार्ग प्रशस्त कर रही है एक प्रभावी एचआईवी टीका बनाएं.

“हमारे दो अध्ययन आनुवंशिक रूप से और संरचनात्मक रूप से bnAbs को समझने के लिए एक सहयोगी प्रयास का वर्णन करते हैं, और अंततः इन bnAbs को प्राप्त करने के लिए ‘रिवर्स इंजीनियर’ टीके लगाते हैं,” वरिष्ठ लेखक विलियम शिफ, पीएचडी, एक स्क्रिप्स रिसर्च प्रोफेसर और आईएवीआई के न्यूट्रलाइजिंग एंटीबॉडी में वैक्सीन डिजाइन के कार्यकारी निदेशक कहते हैं। स्क्रिप्स रिसर्च में केंद्र। “एचआईवी सबसे कठिन वायरसों में से एक बना हुआ है प्रतिरक्षा प्रणाली से जल्दी से उत्परिवर्तित और बचने की अपनी प्राकृतिक क्षमता के कारण रक्षा करने के लिए। वैज्ञानिक विषयों और संस्थानों में मिलकर काम करते हुए, हमारी टीम के निष्कर्ष इन ऐतिहासिक बाधाओं को दूर करने और एक प्रभावी एचआईवी वैक्सीन बनाने में एक महत्वपूर्ण कदम आगे बढ़ते हैं।”

पीछे की ओर निर्माण

शोधकर्ताओं ने लंबे समय से अध्ययन किया है कि एचआईवी से संक्रमित व्यक्तियों का एक छोटा प्रतिशत बीएनएबी कैसे बना सकता है। यहां तक ​​​​कि जब इन मामलों में संक्रमण के दौरान bnAbs विकसित होते हैं, तो वे वायरस को रोकने में मदद करने के लिए बहुत देर से उठते हैं। हालांकि, शोधकर्ताओं ने प्रदर्शित किया है कि बीएनएबी वायरस से रक्षा कर सकते हैं यदि वे किसी व्यक्ति के एचआईवी से संक्रमित होने से पहले मौजूद हों। इस अवलोकन ने वैज्ञानिकों को ऐसे टीके विकसित करने का प्रयास करने के लिए प्रेरित किया है जो स्वस्थ व्यक्तियों में bnAbs को प्रेरित करते हैं, लेकिन ऐसे टीकों को डिजाइन करना मुश्किल साबित हुआ है।

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स्क्रिप्स रिसर्च, आईएवीआई और रैगन में नए काम का लक्ष्य बीएनएबी को ध्यान से चुनने के लिए लॉगजाम को तोड़ना है, और फिर कस्टम टीकों को डिजाइन करना है जो प्रतिरक्षा प्रणाली को चरणबद्ध तरीके से लक्ष्य बीएनएबी बनाने के लिए मजबूर करते हैं। टीम ने bnAbs पर ध्यान केंद्रित किया जो HIV स्पाइक प्रोटीन (SARS-CoV-2 के स्पाइक प्रोटीन के समान) के शीर्ष से बंधता है। ये एपेक्स bnAbs स्पाइक प्रोटीन को भाले की तरह छेदने के लिए बेहद लंबे लूप (HCDR3 लूप्स कहलाते हैं) का इस्तेमाल करते हैं। एचआईवी स्पाइक के शीर्ष से जुड़कर, बीएनएबी एचआईवी को मानव कोशिकाओं को संक्रमित करने से रोकता है।

इंजीनियरिंग प्रतिरक्षा

वैज्ञानिकों को पहले यह निर्धारित करने की आवश्यकता थी कि क्या सामान्य आबादी में पूर्ववर्ती कोशिकाएं थीं जो अंततः इन शक्तिशाली बीएनएबी के निर्माण की ओर ले जाएंगी।

मिसौरी विश्वविद्यालय में जैव रसायन के सहायक प्रोफेसर, दोनों पत्रों के सह-प्रथम लेखक ज़ाचरी बर्नडसेन कहते हैं, “हमें आवश्यक बीएनएबी ढूंढना एक घास के ढेर में सुई खोजने जैसा है।” “एक प्रभावी टीका बनाने के लिए, हमें पहले अग्रदूत एंटीबॉडी ढूंढना चाहिए जो अंततः बीएनएबी बन सकते हैं, जबकि यह भी देखते हुए कि क्या उन अग्रदूत एंटीबॉडी सामान्य आबादी में उत्तेजित करने के लिए पर्याप्त हैं,” बर्नडसन कहते हैं, जो पहले प्रयोगशाला में एक शोध सहयोगी थे। स्क्रिप्स रिसर्च के प्रोफेसर एंड्रयू वार्ड के।

सभी bnAbs एक प्रकार के एंटीबॉडी-उत्पादक श्वेत रक्त कोशिका से परिपक्व होते हैं, जिसे एक भोली बी कोशिका कहा जाता है। इन बी कोशिकाओं को अक्सर “जर्मलाइन” अग्रदूत के रूप में जाना जाता है। 1.2 अरब मानव एंटीबॉडी अनुक्रमों के विशाल डेटाबेस के जैव सूचनात्मक विश्लेषण के माध्यम से, शोधकर्ताओं ने सीखा कि दो शीर्ष बीएनएबी में सबसे अधिक पूर्ववर्ती बी कोशिकाएं थीं। इस खोज ने टीम को उन दो प्रकार के bnAb को प्रेरित करने के लिए एक वैक्सीन विकसित करने पर ध्यान केंद्रित करने के लिए प्रेरित किया।

स्क्रिप्स में आईएवीआई न्यूट्रलाइजिंग एंटीबॉडी सेंटर के वरिष्ठ प्रमुख वैज्ञानिक, सह-प्रथम लेखक जॉर्डन विलिस, पीएचडी कहते हैं, “शीर्ष बीएनएबी में लंबे एचसीडीआर 3 लूप मानव एंटीबॉडी में दुर्लभ हैं, इस प्रकार कोई उम्मीद कर सकता है कि इन शीर्ष बीएनएबी के अग्रदूत भी दुर्लभ हैं।” शोध करना। “हालांकि, हमने पाया कि एपेक्स bnAbs के दो वर्गों में अपेक्षाकृत सामान्य पूर्ववर्ती थे, इसलिए हमने अपनी वैक्सीन डिज़ाइन रणनीति को उन दो bnAbs पर केंद्रित करने का निर्णय लिया।”

शोधकर्ताओं ने तब पाया कि प्राकृतिक एचआईवी स्पाइक प्रोटीन दो लक्ष्य bnAbs के जर्मलाइन अग्रदूतों से बंधते नहीं हैं, जिसका अर्थ है कि एक प्राकृतिक एचआईवी स्पाइक प्रोटीन को वैक्सीन के रूप में उपयोग करने से वांछित bnAb प्रतिक्रियाओं को प्रेरित नहीं किया जाएगा। उस समस्या को हल करने के लिए, शोधकर्ताओं ने एक संशोधित एचआईवी स्पाइक प्रोटीन तैयार किया जो लक्ष्य बीएनएबी दोनों के लिए जर्मलाइन अग्रदूतों से जुड़ सकता है। यह इंजीनियर स्पाइक प्रोटीन “प्राइमिंग इम्युनोजेन” के रूप में कार्य करता है, जो वैक्सीन का पहला शॉट है जो वांछित एपेक्स bnAbs के उत्पादन की प्रक्रिया शुरू करने के लिए सही अग्रदूत बी कोशिकाओं को बांधता है और सक्रिय करता है।

स्क्रिप्स रिसर्च में पीएचडी स्नातक छात्र सह-प्रथम लेखक क्रिस्टल मा कहते हैं, “इन शीर्ष बीएनएबी को प्रेरित करने के लिए एक टीका डिजाइन करने में पहला कदम सही जर्मलाइन अग्रदूतों के लिए एक उच्च बाध्यकारी संबंध के साथ एक प्राइमिंग इम्यूनोजेन इंजीनियर करना था।” “अगले कदम इम्यूनोजेन्स को बढ़ावा देने की एक श्रृंखला तैयार करना होगा जो अग्रदूतों को बीएनएबी में परिपक्व कर सकता है।”

डिजाइन के कई दौर और व्यापक इन विट्रो परीक्षण के बाद – वार्ड लैब से क्रायो-इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी ‘स्नैपशॉट्स’ के साथ संयुक्त, जिसने यह अंतर्दृष्टि प्रदान की कि वायरस अंततः bnAbs के खिलाफ कैसे लड़ सकता है – टीम ने एक सफल प्राइमिंग इम्युनोजेन बनाया।

अंतिम चरण

स्क्रिप्स रिसर्च और आईएवीआई के वैज्ञानिकों ने फैसुंडो बतिस्ता, पीएचडी, रैगन इंस्टीट्यूट के एसोसिएट डायरेक्टर की प्रयोगशाला के साथ सहयोग किया, ताकि यह दिखाया जा सके कि नया इम्युनोजेन जर्मलाइन अग्रदूत बी कोशिकाओं से सफलतापूर्वक जुड़ने में सक्षम था और बीएनएबी जर्मलाइन को व्यक्त करने वाले चूहों में वांछित प्रतिक्रियाएं प्राप्त करने में सक्षम था। उसी कम आवृत्ति पर जीन जो वे मनुष्यों में दिखाई देते हैं।

“यह एक बहुत ही महत्वपूर्ण कदम है, क्योंकि यह दर्शाता है कि हमारे इम्युनोजेन के साथ टीकाकरण वास्तव में उन अग्रदूतों से प्रतिक्रियाएं प्राप्त कर सकता है जिन्हें हम लक्षित कर रहे थे,” विलिस कहते हैं। “हमने यह भी दिखाया कि एक अपरिवर्तित एचआईवी प्रोटीन के साथ टीकाकरण उन प्रतिक्रियाओं को प्राप्त नहीं कर सका, जो साबित करता है कि हमारी आत्मीयता इंजीनियरिंग की आवश्यकता थी।”

एंटीबॉडी प्रतिक्रियाओं में बीएनएबी में विकसित होने की क्षमता है जो एचआईवी से लड़ सकती है, जिसे वैज्ञानिक भविष्य के अध्ययनों में विभिन्न बूस्ट इम्यूनोजेन के साथ हासिल करने का प्रयास करेंगे जो अभी भी डिजाइन चरण में हैं।

बतिस्ता कहते हैं, “हम और हमारे सहयोगी इस दृष्टिकोण पर निर्माण कर रहे हैं, बीएनएबी परिपक्वता के बाद के चरणों को चलाने के लिए इम्यूनोजेन्स का विकास और परीक्षण कर रहे हैं।”

चूंकि एक सफल वैक्सीन को निर्माण के नजरिए से भी व्यवहार्य होने की आवश्यकता है, टीम ने मॉडर्न के वैज्ञानिकों के साथ मिलकर अपने जर्मलाइन-टारगेटिंग इम्युनोजेन्स को mRNA वैक्सीन (COVID-19 टीकों के समान) में सफलतापूर्वक तैयार किया। इस दृष्टिकोण ने चूहों में विशिष्ट टीके निर्माण की तुलना में बेहतर एंटीबॉडी प्रतिक्रिया दी, जबकि निर्माण में बहुत आसान और तेज भी था।

हाथ में इस मान्यता के साथ, शोधकर्ता अपने टीके दृष्टिकोण को परिष्कृत करना जारी रख रहे हैं और अंततः मानव परीक्षणों के लिए क्लिनिक में प्रवेश करने के इरादे से अतिरिक्त मॉडलों में इसका परीक्षण कर रहे हैं।

फंडिंग IAVI न्यूट्रलाइजिंग एंटीबॉडी सेंटर द्वारा प्रदान की गई थी; बिल एंड मेलिंडा गेट्स फाउंडेशन; एलर्जी और संक्रामक रोगों के राष्ट्रीय संस्थान (NIAID); एमजीएच, एमआईटी और हार्वर्ड के रागन संस्थान; और एक EMBO फेलोशिप द्वारा।

“मानव इम्युनोग्लोबुलिन प्रदर्शनों की सूची एचआईवी वी 2-एपेक्स को व्यापक रूप से एंटीबॉडी अग्रदूतों को बेअसर करने वाले वैक्सीन प्राइमिंग इम्युनोजेन्स के डिजाइन का मार्गदर्शन करती है।”

यह कहानी एक वायर एजेंसी फ़ीड से पाठ में संशोधन किए बिना प्रकाशित की गई है। केवल शीर्षक बदल दिया गया है।