వార్తలు

వ్యాక్సిన్ తయారు చేసే పనిని తరచుగా కృతజ్ఞత లేని పనిగా అభివర్ణిస్తారు. ప్రపంచంలోని గొప్ప ప్రజారోగ్య వైద్యులలో ఒకరైన బిల్ ఫోజ్ మాటల్లో చెప్పాలంటే, "వారికి తెలియని వ్యాధి నుండి వారిని రక్షించినందుకు ఎవరూ మీకు కృతజ్ఞతలు చెప్పరు."

కానీ ప్రజారోగ్య వైద్యులు వాదిస్తున్నది ఏమిటంటే, టీకాలు ముఖ్యంగా పిల్లలకు మరణం మరియు వైకల్యాన్ని నివారిస్తాయి. కాబట్టి మనం టీకా-నివారించగల వ్యాధులకు టీకాలను ఎందుకు తయారు చేయడం లేదు? కారణం ఏమిటంటే, టీకాలు ప్రభావవంతంగా మరియు సురక్షితంగా ఉండాలి, తద్వారా అవి ఆరోగ్యకరమైన వ్యక్తులలో ఉపయోగించబడతాయి, ఇది టీకా అభివృద్ధి ప్రక్రియను దీర్ఘంగా మరియు కష్టతరం చేస్తుంది.

2020 కి ముందు, ప్రారంభ గర్భధారణ నుండి వ్యాక్సిన్లకు లైసెన్స్ ఇచ్చే వరకు సగటు సమయం 10 నుండి 15 సంవత్సరాలు, అతి తక్కువ సమయం నాలుగు సంవత్సరాలు (గవదబిళ్ళ వ్యాక్సిన్). అందువల్ల 11 నెలల్లో COVID-19 వ్యాక్సిన్‌ను అభివృద్ధి చేయడం ఒక అసాధారణమైన ఘనత, ఇది కొత్త వ్యాక్సిన్ ప్లాట్‌ఫామ్‌లపై, ముఖ్యంగా mRNAపై సంవత్సరాల ప్రాథమిక పరిశోధన ద్వారా సాధ్యమైంది. వాటిలో, 2021 లాస్కర్ క్లినికల్ మెడికల్ రీసెర్చ్ అవార్డు గ్రహీతలైన డ్రూ వీస్మాన్ మరియు డాక్టర్ కాటాలిన్ కరికో యొక్క రచనలు చాలా ముఖ్యమైనవి.

న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ వ్యాక్సిన్ల వెనుక ఉన్న సూత్రం వాట్సన్ మరియు క్రిక్ యొక్క కేంద్ర చట్టంలో పాతుకుపోయింది, ఇది DNA ను mRNA లోకి లిప్యంతరీకరించబడుతుంది మరియు mRNA ను ప్రోటీన్లలోకి అనువదిస్తారు. దాదాపు 30 సంవత్సరాల క్రితం, DNA లేదా mRNA ను ఒక కణంలోకి లేదా ఏదైనా జీవిలోకి ప్రవేశపెట్టడం వలన న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ సీక్వెన్స్‌ల ద్వారా నిర్ణయించబడిన ప్రోటీన్‌లు వ్యక్తమవుతాయని చూపబడింది. ఆ తర్వాత కొంతకాలం తర్వాత, బాహ్య DNA ద్వారా వ్యక్తీకరించబడిన ప్రోటీన్‌లు రక్షిత రోగనిరోధక ప్రతిస్పందనను ప్రేరేపిస్తాయని చూపబడిన తర్వాత న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ వ్యాక్సిన్ భావన ధృవీకరించబడింది. అయితే, DNA టీకాల యొక్క వాస్తవ-ప్రపంచ అనువర్తనాలు పరిమితం చేయబడ్డాయి, ప్రారంభంలో DNA ను మానవ జన్యువులోకి అనుసంధానించడంతో సంబంధం ఉన్న భద్రతా సమస్యల కారణంగా మరియు తరువాత కేంద్రకంలోకి DNA యొక్క సమర్థవంతమైన డెలివరీని పెంచడంలో ఇబ్బంది కారణంగా.

దీనికి విరుద్ధంగా, mRNA జలవిశ్లేషణకు గురయ్యే అవకాశం ఉన్నప్పటికీ, mRNA సైటోప్లాజంలోనే పనిచేస్తుంది మరియు అందువల్ల కేంద్రకంలోకి న్యూక్లియక్ ఆమ్లాలను అందించాల్సిన అవసరం లేదు కాబట్టి దానిని మార్చడం సులభం అనిపిస్తుంది. వీస్మాన్ మరియు కారికో దశాబ్దాలుగా తమ సొంత ప్రయోగశాలలో మరియు తరువాత రెండు బయోటెక్నాలజీ కంపెనీలకు (మోడెర్నా మరియు బయోఎన్‌టెక్) లైసెన్స్ పొందిన తర్వాత చేసిన ప్రాథమిక పరిశోధన, mRNA వ్యాక్సిన్‌ను వాస్తవంగా మార్చడానికి దారితీసింది. వారి విజయానికి కీలకం ఏమిటి?

వారు అనేక అడ్డంకులను అధిగమించారు. టోల్-లాంటి గ్రాహక కుటుంబ సభ్యులు (వరుసగా డబుల్-స్ట్రాండ్డ్ మరియు సింగిల్-స్ట్రాండ్డ్ RNAను గ్రహించే TLR3 మరియు TLR7/8) సహా సహజ రోగనిరోధక వ్యవస్థ నమూనా గుర్తింపు గ్రాహకాల ద్వారా mRNA గుర్తించబడుతుంది (FIG. 1) మరియు రెటినోయిక్ ఆమ్లం జన్యు I ప్రోటీన్ (RIG-1) మార్గాన్ని ప్రేరేపిస్తుంది, ఇది వాపు మరియు కణాల మరణాన్ని ప్రేరేపిస్తుంది (RIG-1 అనేది సైటోప్లాస్మిక్ నమూనా గుర్తింపు గ్రాహకం, చిన్న డబుల్-స్ట్రాండ్డ్ RNAను గుర్తిస్తుంది మరియు టైప్ I ఇంటర్ఫెరాన్‌ను సక్రియం చేస్తుంది, తద్వారా అనుకూల రోగనిరోధక వ్యవస్థను సక్రియం చేస్తుంది). అందువల్ల, జంతువులలోకి mRNAని ఇంజెక్ట్ చేయడం షాక్‌కు కారణమవుతుంది, ఆమోదయోగ్యం కాని దుష్ప్రభావాలను నివారించడానికి మానవులలో ఉపయోగించగల mRNA మొత్తం పరిమితం కావచ్చని సూచిస్తుంది.

వాపును తగ్గించే మార్గాలను అన్వేషించడానికి, వైస్మాన్ మరియు కారికో వ్యాధికారక-ఉత్పన్న RNA మరియు వాటి స్వంత RNA మధ్య నమూనా గుర్తింపు గ్రాహకాలు ఎలా తేడాను చూపుతాయో అర్థం చేసుకోవడానికి బయలుదేరారు. రిచ్ రైబోసోమల్ Rnas వంటి అనేక కణాంతర Rnas, బాగా సవరించబడ్డాయని వారు గమనించారు మరియు ఈ మార్పులు వాటి స్వంత Rnas రోగనిరోధక గుర్తింపు నుండి తప్పించుకోవడానికి అనుమతిస్తాయని ఊహించారు.

వైస్మాన్ మరియు కారికో, ఔరిడిన్‌కు బదులుగా సూడోరిడిన్‌తో mRNAను సవరించడం వల్ల రోగనిరోధక క్రియాశీలత తగ్గుతుందని, అదే సమయంలో ప్రోటీన్‌లను ఎన్‌కోడ్ చేసే సామర్థ్యాన్ని నిలుపుకుంటుందని నిరూపించినప్పుడు ఒక కీలక పురోగతి వచ్చింది. ఈ మార్పు ప్రోటీన్ ఉత్పత్తిని పెంచుతుంది, మార్పు చేయని mRNA కంటే 1,000 రెట్లు వరకు, ఎందుకంటే సవరించిన mRNA ప్రోటీన్ కినేస్ R ద్వారా గుర్తింపును తప్పించుకుంటుంది (RNAను గుర్తించి, ఆపై ఫాస్ఫోరైలేట్ చేసి, అనువాద ప్రారంభ కారకం eIF-2αను సక్రియం చేసే సెన్సార్, తద్వారా ప్రోటీన్ అనువాదాన్ని మూసివేస్తుంది). సూడోరిడిన్ సవరించిన mRNA అనేది మోడెర్నా మరియు ఫైజర్-బయోంటెక్ అభివృద్ధి చేసిన లైసెన్స్ పొందిన mRNA వ్యాక్సిన్‌లకు వెన్నెముక.

జలవిశ్లేషణ లేకుండా mRNA ని ప్యాకేజీ చేయడానికి ఉత్తమ మార్గాన్ని మరియు దానిని సైటోప్లాజంలోకి అందించడానికి ఉత్తమ మార్గాన్ని నిర్ణయించడం చివరి పురోగతి. ఇతర వైరస్‌లకు వ్యతిరేకంగా వివిధ రకాల వ్యాక్సిన్‌లలో బహుళ mRNA సూత్రీకరణలను పరీక్షించారు. 2017లో, అటువంటి పరీక్షల నుండి వచ్చిన క్లినికల్ ఆధారాలు, లిపిడ్ నానోపార్టికల్స్‌తో mRNA వ్యాక్సిన్‌ల ఎన్‌క్యాప్సులేషన్ మరియు డెలివరీ నిర్వహించదగిన భద్రతా ప్రొఫైల్‌ను కొనసాగిస్తూ రోగనిరోధక శక్తిని మెరుగుపరిచాయని నిరూపించాయి.

జంతువులలో సహాయక అధ్యయనాలు లిపిడ్ నానోపార్టికల్స్ శోషరస కణుపులను హరించడంలో యాంటిజెన్-ప్రెజెంటింగ్ కణాలను లక్ష్యంగా చేసుకుంటాయని మరియు నిర్దిష్ట రకాల ఫోలిక్యులర్ CD4 హెల్పర్ T కణాల క్రియాశీలతను ప్రేరేపించడం ద్వారా ప్రతిస్పందనకు సహాయపడతాయని చూపించాయి. ఈ T కణాలు యాంటీబాడీ ఉత్పత్తిని, దీర్ఘకాలిక ప్లాస్మా కణాల సంఖ్యను మరియు పరిణతి చెందిన B కణ ప్రతిస్పందన స్థాయిని పెంచుతాయి. ప్రస్తుతం లైసెన్స్ పొందిన రెండు COVID-19 mRNA టీకాలు రెండూ లిపిడ్ నానోపార్టికల్ ఫార్ములేషన్‌లను ఉపయోగిస్తాయి.

అదృష్టవశాత్తూ, ప్రాథమిక పరిశోధనలో ఈ పురోగతులు మహమ్మారికి ముందే జరిగాయి, దీని వలన ఔషధ కంపెనీలు తమ విజయాన్ని సాధించగలిగాయి. mRNA వ్యాక్సిన్లు సురక్షితమైనవి, ప్రభావవంతమైనవి మరియు భారీగా ఉత్పత్తి చేయబడ్డాయి. 1 బిలియన్ డోసులకు పైగా mRNA వ్యాక్సిన్ ఇవ్వబడ్డాయి మరియు 2021 మరియు 2022లో ఉత్పత్తిని 2-4 బిలియన్ డోసులకు పెంచడం COVID-19కి వ్యతిరేకంగా ప్రపంచ పోరాటానికి కీలకం అవుతుంది. దురదృష్టవశాత్తు, ఈ ప్రాణాలను రక్షించే సాధనాలను పొందడంలో గణనీయమైన అసమానతలు ఉన్నాయి, ప్రస్తుతం mRNA వ్యాక్సిన్లు ఎక్కువగా అధిక ఆదాయ దేశాలలో నిర్వహించబడుతున్నాయి; మరియు టీకా ఉత్పత్తి గరిష్ట స్థాయికి చేరుకునే వరకు, అసమానత కొనసాగుతుంది.

మరింత విస్తృతంగా చెప్పాలంటే, mRNA వ్యాక్సినాలజీ రంగంలో కొత్త ఉదయాన్ని సూచిస్తుంది, ఫ్లూ వ్యాక్సిన్‌లను మెరుగుపరచడం మరియు మలేరియా, HIV మరియు క్షయ వంటి వ్యాధులకు వ్యాక్సిన్‌లను అభివృద్ధి చేయడం వంటి ఇతర అంటు వ్యాధులను నివారించడానికి మాకు అవకాశాన్ని ఇస్తుంది, ఇవి పెద్ద సంఖ్యలో రోగులను చంపుతాయి మరియు సాంప్రదాయ పద్ధతులతో సాపేక్షంగా అసమర్థంగా ఉంటాయి. వ్యాక్సిన్ అభివృద్ధి యొక్క తక్కువ సంభావ్యత మరియు వ్యక్తిగతీకరించిన వ్యాక్సిన్‌ల అవసరం కారణంగా గతంలో ఎదుర్కోవడం కష్టంగా పరిగణించబడిన క్యాన్సర్ వంటి వ్యాధులను ఇప్పుడు వ్యాక్సిన్‌ల అభివృద్ధి కోసం పరిగణించవచ్చు. mRNA అనేది టీకాల గురించి మాత్రమే కాదు. ఇప్పటివరకు మనం రోగులకు ఇంజెక్ట్ చేసిన బిలియన్ల కొద్దీ మోతాదుల mRNA వాటి భద్రతను నిరూపించాయి, ప్రోటీన్ భర్తీ, RNA జోక్యం మరియు CRISPR-Cas (ఇంటర్‌స్పేస్డ్ షార్ట్ పాలిండ్రోమిక్ రిపీట్స్ మరియు అనుబంధ కాస్ ఎండోన్యూక్రెనేసెస్ యొక్క సాధారణ సమూహాలు) జన్యు సవరణ వంటి ఇతర RNA చికిత్సలకు మార్గం సుగమం చేసింది. RNA విప్లవం ఇప్పుడే ప్రారంభమైంది.

వైస్మాన్ మరియు కరికో యొక్క శాస్త్రీయ విజయాలు లక్షలాది మంది ప్రాణాలను కాపాడాయి మరియు కరికో కెరీర్ ప్రయాణం కదులుతోంది, అది ప్రత్యేకమైనది కాదు, కానీ అది సార్వత్రికమైనది కాబట్టి. తూర్పు యూరోపియన్ దేశం నుండి వచ్చిన ఒక సామాన్యురాలు, ఆమె తన శాస్త్రీయ కలలను కొనసాగించడానికి అమెరికాకు వలస వచ్చింది, కానీ US పదవీకాల వ్యవస్థ, సంవత్సరాల అస్థిర పరిశోధన నిధులు మరియు పదవీచ్యుతితో పోరాడవలసి వచ్చింది. ప్రయోగశాలను కొనసాగించడానికి మరియు తన పరిశోధనను కొనసాగించడానికి ఆమె జీతంలో కోత తీసుకోవడానికి కూడా అంగీకరించింది. కరికో యొక్క శాస్త్రీయ ప్రయాణం కష్టతరమైనది, విద్యారంగంలో పనిచేస్తున్న చాలా మంది మహిళలు, వలసదారులు మరియు మైనారిటీలకు ఇది సుపరిచితం. మీరు ఎప్పుడైనా డాక్టర్ కరికోను కలిసే అదృష్టవంతులు అయితే, ఆమె వినయం యొక్క అర్థాన్ని కలిగి ఉంటుంది; ఆమె గతంలోని కష్టాలు ఆమెను నిలబెట్టవచ్చు.

వైస్మాన్ మరియు కారికో కృషి మరియు గొప్ప విజయాలు శాస్త్రీయ ప్రక్రియ యొక్క ప్రతి అంశాన్ని సూచిస్తాయి. అడుగులు లేవు, మైళ్ళు లేవు. వారి పని చాలా పొడవుగా మరియు కష్టంగా ఉంటుంది, దీనికి పట్టుదల, జ్ఞానం మరియు దృష్టి అవసరం. ప్రపంచవ్యాప్తంగా చాలా మందికి ఇప్పటికీ వ్యాక్సిన్‌లు అందుబాటులో లేవని మనం మర్చిపోకూడదు, COVID-19 కి వ్యతిరేకంగా టీకాలు వేయించుకున్న అదృష్టవంతులైన మనలో టీకాల యొక్క రక్షణ ప్రయోజనాలకు కృతజ్ఞులం. mRNA వ్యాక్సిన్‌లను వాస్తవంగా మార్చిన అత్యుత్తమ పనిలో పాల్గొన్న ఇద్దరు ప్రాథమిక శాస్త్రవేత్తలకు అభినందనలు. వారికి నా అంతులేని కృతజ్ఞతను తెలియజేయడంలో నేను చాలా మందితో చేరాను.