ગુજરાત

gujarat

ETV Bharat / science-and-technology

Cancer Vaccine : કેન્સરની રસીની રચનાને સુધારવા માટે વૈજ્ઞાનિકો નવા ડિઝાઇન સિદ્ધાંતો વિકસાવે છે - Scientists develop new design principles

એક નવા અભ્યાસમાં સંશોધકોએ વ્યવહારિક રીતે કોઈપણ રસીની (Cancer Vaccine) અસરકારકતાને નોંધપાત્ર રીતે વધારવા માટે એક નવીન પદ્ધતિ શોધી કાઢી છે. સહાયક એક ઉત્તેજક છે જે એન્ટિજેનની અસરકારકતામાં વધારો કરે છે કારણ કે એન્ટિજેન રોગપ્રતિકારક તંત્રને લક્ષ્ય બનાવે છે.

Scientists develop new design principles to improve cancer vaccine structure કેન્સરની રસીની રચનાને સુધારવા માટે વૈજ્ઞાનિકો નવા ડિઝાઇન સિદ્ધાંતો વિકસાવે છે
Scientists develop new design principles to improve cancer vaccine structure કેન્સરની રસીની રચનાને સુધારવા માટે વૈજ્ઞાનિકો નવા ડિઝાઇન સિદ્ધાંતો વિકસાવે છે

By

Published : Feb 1, 2023, 5:40 PM IST

વોશિંગ્ટન યુએસ :નોર્થવેસ્ટર્ન યુનિવર્સિટીની ઇન્ટરનેશનલ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ફોર નેનોટેકનોલોજી (IIN) ના સંશોધકોએ વ્યવહારિક રીતે કોઈપણ રસીની અસરકારકતાને નોંધપાત્ર રીતે વધારવા માટે એક નવીન પદ્ધતિ શોધી કાઢી છે. રસાયણશાસ્ત્ર અને નેનોટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરીને નેનોસ્કેલ રસી પર અને તેની અંદર સહાયક અને એન્ટિજેન્સની માળખાકીય સ્થિતિને વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા બદલવામાં આવી હતી, જે રસીની અસરકારકતામાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે. સહાયક એક ઉત્તેજક છે જે એન્ટિજેનની અસરકારકતામાં વધારો કરે છે કારણ કે એન્ટિજેન રોગપ્રતિકારક તંત્રને લક્ષ્ય બનાવે છે.

નેનોસ્કેલ રસી : વૈજ્ઞાનિકોએ રસાયણશાસ્ત્ર અને નેનોટેકનોલોજીનો ઉપયોગ નેનોસ્કેલ રસી પર અને તેની અંદર સહાયક પદાર્થો અને એન્ટિજેન્સના માળખાકીય સ્થાનને બદલવા માટે કર્યો હતો, જે રસીની કામગીરીમાં ઘણો વધારો કરે છે. એન્ટિજેન રોગપ્રતિકારક તંત્રને લક્ષ્ય બનાવે છે, અને સહાયક એક ઉત્તેજક છે જે એન્ટિજેનની અસરકારકતામાં વધારો કરે છે. આ અભ્યાસ નેચર બાયોમેડિકલ એન્જિનિયરિંગમાં પ્રકાશિત કરવામાં આવશે. "કાર્ય બતાવે છે કે રસીની અસરકારકતા નક્કી કરવા માટે રસીની રચના અને માત્ર ઘટકો જ મહત્ત્વપૂર્ણ પરિબળ નથી," મુખ્ય તપાસકર્તા ચાડ એ. મિર્કિન, IIN ના ડિરેક્ટર, ઉમેરે છે, "આપણે ક્યાં અને કેવી રીતે એન્ટિજેન્સ અને સહાયકને એક જ અંદર સ્થિત કરીએ છીએ. આર્કિટેક્ચર સ્પષ્ટપણે બદલાય છે કે કેવી રીતે રોગપ્રતિકારક તંત્ર તેને ઓળખે છે અને પ્રક્રિયા કરે છે."

કેન્સર રસીની અસરકારકતામાં સુધારો કરવાની ક્ષમતા છે :મિર્કિન વેઈનબર્ગ કોલેજ ઓફ આર્ટસ એન્ડ સાયન્સમાં રસાયણશાસ્ત્રના જ્યોર્જ બી. રાથમેન પ્રોફેસર અને નોર્થવેસ્ટર્ન યુનિવર્સિટી ફેઈનબર્ગ સ્કૂલ ઓફ મેડિસિન ખાતે દવાના પ્રોફેસર પણ છે. મિર્કિને જણાવ્યું હતું કે, માળખા પરના આ નવા ઊંચા ભારમાં પરંપરાગત કેન્સર રસીની અસરકારકતામાં સુધારો કરવાની ક્ષમતા છે, જે ઐતિહાસિક રીતે સારી રીતે કામ કરી શકી નથી.

રસીની રચના પર કોઈ નિયંત્રણ નથી :મિર્કિનની ટીમે અત્યાર સુધીના સાત અલગ-અલગ પ્રકારના કેન્સરના સંદર્ભમાં રસીની રચનાની અસરનો અભ્યાસ કર્યો છે, જેમાં ટ્રિપલ-નેગેટિવ સ્તન કેન્સર, પેપિલોમાવાયરસ-પ્રેરિત સર્વાઇકલ કેન્સર, મેલાનોમા, કોલોન કેન્સર અને પ્રોસ્ટેટ કેન્સરનો સમાવેશ થાય છે. દરેક રોગ. મોટાભાગની પરંપરાગત રસીઓ સાથે, એન્ટિજેન અને સહાયકને મિશ્રિત કરવામાં આવે છે અને દર્દીમાં ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવે છે. રસીની રચના પર કોઈ નિયંત્રણ નથી, અને પરિણામે, રસીના ઘટકોની હેરફેર અને પ્રક્રિયા પર મર્યાદિત નિયંત્રણ છે. આમ, રસી કેટલી સારી રીતે કામ કરે છે તેના પર કોઈ નિયંત્રણ નથી.

આ પણ વાંચો :Moderate Physical Activity : માનવીને શારીરિક અને માનસિક સ્વાસ્થ્ય જાળવવા માટે પૂરતી ઊંઘની જરૂર છે

એક એન્ટિજેન અને 50 સહાયક મેળવી શકે છે : "પરંપરાગત રસીઓ સાથે એક પડકાર એ છે કે તે મિશ્રિત મિશ-મોશમાંથી, એક રોગપ્રતિકારક કોષ 50 એન્ટિજેન્સ અને એક સહાયક અથવા એક એન્ટિજેન અને 50 સહાયક મેળવી શકે છે." અભ્યાસ લેખક અને પૂર્વ નોર્થવેસ્ટર્ન પોસ્ટડોક્ટરલ સહયોગી મિશેલ ટેપ્લેન્સકીએ જણાવ્યું હતું, જેઓ હવે બોસ્ટન યુનિવર્સિટીના આસિસ્ટન્ટ પ્રોફેસર, ઉમેરે છે, "પરંતુ દરેકનો એક શ્રેષ્ઠ ગુણોત્તર હોવો જોઈએ જે રસીની અસરકારકતાને મહત્તમ કરી શકે."

માળખાકીય વિચારણા : મિર્કિન દ્વારા શોધાયેલ અને વિકસિત - મોડ્યુલર રસીઓના આ નવા વર્ગમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે. SNAs વૈજ્ઞાનિકોને ચોક્કસ રીતે નક્કી કરવા દે છે કે કોષોને કેટલા એન્ટિજેન્સ અને સહાયકો પહોંચાડવામાં આવી રહ્યા છે. SNAs વૈજ્ઞાનિકોને આ રસીના ઘટકોને કેવી રીતે રજૂ કરવામાં આવે છે અને તેમની પ્રક્રિયા કયા દરે કરવામાં આવે છે તે નક્કી કરવામાં પણ સક્ષમ કરે છે. આવા માળખાકીય વિચારણાઓ, જે રસીની અસરકારકતાને મોટા પ્રમાણમાં અસર કરે છે, પરંપરાગત અભિગમોમાં મોટાભાગે અવગણવામાં આવે છે.

મોડ્યુલર વેક્સિન આર્કિટેક્ચર :મોડ્યુલર વેક્સિન આર્કિટેક્ચરમાં એન્ટિજેન અને સહાયક સ્થાનોને વ્યવસ્થિત રીતે નિયંત્રિત કરવા માટેનો આ અભિગમ મિર્કિન દ્વારા બનાવવામાં આવ્યો હતો, જેમણે તેનું વર્ણન કરવા માટે તર્કસંગત રસીકરણ શબ્દનો ઉપયોગ કર્યો હતો. તે આ ખ્યાલ પર આધારિત છે કે રસીના ઘટકોની માળખાકીય પ્રસ્તુતિ એ ઘટકોની જેમ જ અસરકારકતા ચલાવવામાં મહત્વપૂર્ણ છે.

કેન્સરના કોષો : "તર્કસંગત રસીકરણ દ્વારા વિકસિત રસીઓ દરેક રોગપ્રતિકારક કોષને એન્ટિજેન અને સહાયકની ચોક્કસ માત્રા પહોંચાડે છે, તેથી તે બધા કેન્સરના કોષો પર હુમલો કરવા માટે સમાન રીતે પ્રાથમિકતા ધરાવે છે," મિર્કિને જણાવ્યું હતું. જેઓ નોર્થવેસ્ટર્નના રોબર્ટ એચ. લુરી કોમ્પ્રિહેન્સિવ કેન્સર સેન્ટરના સભ્ય પણ છે.

કેન્સરની રસી વિકસાવી :"જો તમારા રોગપ્રતિકારક કોષો સૈનિકો છે, તો પરંપરાગત રસી કેટલાક નિઃશસ્ત્ર છોડે છે; અમારી રસી તે બધાને એક શક્તિશાળી હથિયારથી સજ્જ કરે છે જેનાથી કેન્સરને મારી શકાય છે. તમે કયા રોગપ્રતિકારક કોષ 'સૈનિકો' તમારા કેન્સર કોષો પર હુમલો કરવા માંગો છો?" મિર્કિને રેટરિક રીતે પૂછ્યું. ટીમે કેન્સરની રસી વિકસાવી જેણે કેન્સર એન્ટિજેન-વિશિષ્ટ ટી કોશિકાઓની સંખ્યા બમણી કરી અને રોગપ્રતિકારક તંત્રને ગાંઠ શોધવામાં મદદ કરવા માટે બહુવિધ લક્ષ્યોને સમાવવા માટે રસીના આર્કિટેક્ચરને ફરીથી ગોઠવીને આ કોષોની સક્રિયતામાં 30 ટકાનો વધારો કર્યો.

નેનો રસી : ટીમે SNA સ્ટ્રક્ચરના કોર અથવા પરિમિતિ પર - તેમના પ્લેસમેન્ટના આધારે રોગપ્રતિકારક તંત્ર દ્વારા બે એન્ટિજેન્સને કેટલી સારી રીતે ઓળખવામાં આવે છે તેના તફાવતોની તપાસ કરી. શ્રેષ્ઠ પ્લેસમેન્ટ સાથેના SNA માટે, તેઓ રોગપ્રતિકારક પ્રતિભાવમાં વધારો કરી શકે છે અને કેન્સર કોષો પર હુમલો કરતા T કોષોને વેગ આપવા માટે નેનો રસીએ સાયટોકિન (એક રોગપ્રતિકારક સેલ પ્રોટીન) ઉત્પાદનને કેટલી ઝડપથી ટ્રિગર કર્યું છે. વૈજ્ઞાનિકોએ એ પણ અભ્યાસ કર્યો કે કેવી રીતે વિવિધ પ્લેસમેન્ટ આક્રમણ કરનારને યાદ રાખવાની રોગપ્રતિકારક શક્તિની ક્ષમતાને અસર કરે છે અને મેમરી લાંબા ગાળાની છે કે કેમ.

આ પણ વાંચો :સર્વાઇકલ કેન્સરને રોકવા માટે સ્વદેશી 'Cervavac' રસી ખૂબ જ ફાયદાકારક સાબિત થઈ શકે છે

કેન્સરની રસી : મિર્કિને જણાવ્યું હતું કે, "અમે ક્યાં અને કેવી રીતે એન્ટિજેન્સ અને સહાયકને એક જ આર્કિટેક્ચરમાં સ્થાન આપીએ છીએ તે સ્પષ્ટપણે બદલાય છે કે, રોગપ્રતિકારક તંત્ર તેને કેવી રીતે ઓળખે છે અને પ્રક્રિયા કરે છે." અભ્યાસના ડેટા દર્શાવે છે કે, SNA સાથે બે અલગ-અલગ એન્ટિજેન્સને જોડવું એ કેન્સરની રસીની રચના માટે સૌથી શક્તિશાળી અભિગમ હતો. તેના કારણે એન્ટિજેન-વિશિષ્ટ ટી-સેલ સક્રિયકરણમાં 30 ટકાનો વધારો થયો અને એક બંધારણની તુલનામાં પ્રસારિત ટી કોશિકાઓની સંખ્યા બમણી થઈ જેમાં સમાન બે એન્ટિજેન્સ બે અલગ-અલગ SNA સાથે જોડાયેલા હતા.

બે રસીમાં એન્ટિજેન્સના સ્થાનમાં ફેરફાર કરવામાં આવે છે :આ એન્જિનિયર્ડ SNA નેનોસ્ટ્રક્ચર્સે બહુવિધ પ્રાણી મોડેલોમાં ગાંઠની વૃદ્ધિ અટકાવી. "તે નોંધપાત્ર છે," મિર્કિને ઉમેર્યું, "જ્યારે રચનાત્મક દૃષ્ટિકોણથી લગભગ સમાન હોય તેવા બે રસીમાં એન્ટિજેન્સના સ્થાનમાં ફેરફાર કરવામાં આવે છે, ત્યારે ગાંઠો સામેના સારવારના ફાયદામાં નાટકીય રીતે ફેરફાર થાય છે. એક રસી બળવાન અને ઉપયોગી છે, જ્યારે બીજી રસી ઘણી ઓછી અસરકારક છે."

રોગપ્રતિકારક કોષ :ઘણી વર્તમાન કેન્સરની રસીઓ મુખ્યત્વે સાયટોટોક્સિક ટી કોશિકાઓને સક્રિય કરવા માટે બનાવવામાં આવી છે, જે કેન્સર કોષ સામે માત્ર એક સંરક્ષણ છે. કારણ કે ગાંઠ કોશિકાઓ હંમેશા પરિવર્તનશીલ હોય છે, તેઓ સરળતાથી આ રોગપ્રતિકારક કોષની દેખરેખમાંથી છટકી શકે છે. ઝડપથી રસીને બિનઅસરકારક બનાવે છે. જો તેની પાસે વધુ રીતો હોય તો ટી સેલ પરિવર્તનશીલ કેન્સર કોષને ઓળખી શકે તેવી શક્યતાઓ વધુ છે.

ગાંઠના કોષ : "તમને એક કરતાં વધુ પ્રકારના ટી સેલ સક્રિય કરવાની જરૂર છે, જેથી તમે ગાંઠના કોષ પર વધુ સરળતાથી હુમલો કરી શકો," ટેપ્લેન્સ્કીએ કહ્યું, "જેટલા વધુ પ્રકારના કોષો રોગપ્રતિકારક તંત્રને ગાંઠો પછી જવું પડે છે. બહુવિધ રસીઓનો સમાવેશ થાય છે. ઘણા રોગપ્રતિકારક કોષોના પ્રકારોને લક્ષ્યાંકિત કરતા એન્ટિજેન્સ ઉન્નત અને લાંબા સમય સુધી ટ્યુમર માફીને પ્રેરિત કરવા માટે જરૂરી છે."

રાસાયણિક હેન્ડલ :તર્કસંગત રસીકરણ અભિગમનો બીજો ફાયદો ખાસ કરીને જ્યારે SNA જેવા નેનોસ્ટ્રક્ચર સાથે ઉપયોગમાં લેવામાં આવે છે, ત્યારે તે એ છે કે વિવિધ પ્રકારના રોગને દૂર કરવા માટે રસીની રચનામાં ફેરફાર કરવો સરળ છે. મિર્કિને કહ્યું કે, તેઓ ફક્ત પેપ્ટાઈડને સ્વિચ આઉટ કરે છે, એક રાસાયણિક હેન્ડલ સાથે કેન્સર પ્રોટીનનો સ્નિપેટ જે બંધારણ પર 'ક્લિપ' કરે છે, બ્રેસલેટમાં નવો વશીકરણ ઉમેરવાથી વિપરીત નથી.

ABOUT THE AUTHOR

...view details