लसनिर्मितीची आठ जीव-तंत्रज्ञाने

स्रोत: विवेक मराठी    दिनांक13-Jul-2020
|
@डॉ. मिलिंद पदकी

लस म्हणजे विषाणूचे अँटीजेन-प्रथिन (मानवासाठी परके प्रथिन) मानवी शरीरात पोहोचविण्याची किंवा मानवी शरीरातर्फे त्याची निर्मिती घडवून आणण्याची प्रणाली. मानवांचे प्राण वाचविण्यासाठी, तसेच अर्थव्यवस्था परत सुरळीत करण्यासाठी लस महत्त्वाची मानली जाताते. सध्या सुमारे १४० वेगवेगळ्या कोविड-१९ प्रतिबंधक लशींवर जगभर संशोधन चालू आहे. भारताच्या 'भारत बायोटेक'नेही यात थोडीफार आघाडी घेतलेली आहे. अनेक निरनिराळी तंत्रज्ञाने वापरून अशा लशी निर्माण केली जातात. यातील आठ मूलभूत जीव-तंत्रप्रणालींचा आढावा घेऊ.


corona_1  H x W 

१. जिवंत-पण-निष्प्रभ विषाणू लस (Live-attenuated) - या तंत्रज्ञानात मूळ विषाणू घेऊन तो एका वेगळ्याच पेशीमध्ये वाढविला जातो. याची अनेक आवर्तने केली जातात. यात हळूहळू या विषाणूमध्ये इतके जनुकबदल होतात की मूळ प्राण्यात (किंवा माणसात) तो रोग निर्माण करू शकत नाही (म्हणून 'निष्प्रभ' असे नाव), पण इम्यून रिस्पॉन्स ज्यांना येतो, ती त्याची जीव-रासायनिक संरचना बरीचशी टिकून असते. ही लस बनवायला स्वस्त आणि सोपी. ती पेशी-प्रणीत आणि अँटीबॉडी-प्रणीत, असे दोन्ही इम्यून रिस्पॉन्स देऊ शकते. या प्रकारच्या लशी प्राण्यांसाठीही मोठ्या प्रमाणात वापरल्या जातात. मात्र या लशी फ्रीजमध्येच ठेवाव्या लागतात. यातला विषाणू, जनुकबदलातून परत रोग-निर्माता होईल अशी बारीकशी भीती असते. ज्यांची इम्यून सिस्टीम दुर्बल आहे अशांसाठी विशेष काळजी घ्यावी.

कोविड-१९विरुद्ध अशा दोन लशी संशोधित केल्या जात आहेत - कोडाजेनिक्स ही अमेरिकन कंपनी आणि सीरम इन्स्टिट्यूट (पुणे) यांच्या सहकार्याने एक, आणि इंडियन इम्युनॉलॉजिकलस आणि ऑस्ट्रेलियाची ग्रिफिथ युनिव्हर्सिटी याची दुसरी.

या जातीच्या लशी देवी, घटसर्प, गोवर, कांजिण्या, यलो फीव्हर या रोगात सध्या वापरल्या जात आहेत.

२. मृत विषाणू लस - यात विषाणूचे कण असतात. त्यांच्या आतले आरएनए (किंवा डीएनए) हे उष्णतेने किंवा रासायनिक मार्गाने नष्ट केलेले असते, पण अँटीजेन शिल्लक असतात. यांनी अँटीबॉडी रिस्पॉन्स चांगला मिळतो, पण पेशी-प्रणीत रिस्पॉन्स चांगला मिळेलच याची शाश्वती नसते. त्यामुळे या लशीने दिलेली रोगप्रतिकारशक्ती काहीशी कमी शक्तिवान मानली जाते. रोगप्रतिकारशक्ती वाढविणारी काही 'मदतनीस' संयुगे () त्यात घातली जातात. यांना फ्रीजची गरज नसल्यामुळे या प्रकारच्या लशी खेड्यपाड्यातून, तसेच पशुवैद्यकात लोकप्रिय आहेत. गुरांमधल्या 'फूट अँड माउथ डिसीझ'ची १९३४ साली आलेली लस या प्रकारची होती. त्यांनी फॉरमॅलिन वापरून विषाणू निकामी केला होता. सध्या काही सीझनल फ्लूच्या लशी या प्रकारच्या आहेत. चीनच्या वुहान इन्स्टिट्यूटची, तसेच सायनोव्हॅक या कंपनीची आणि भारताची भारत बायोटेक यांच्या या प्रकारच्या लशी संशोधनाखाली आहेत. भारत बायोटेकची लवकरच मानवातली निर्धोकता चाचणी (फेज १) सुरू होत आहे. एकेकाळी, १९५०च्या दशकात या जातीच्या पोलिओ लशीमधला विषाणू पूर्ण न मारला गेल्यामुळे, रोग निर्माण होऊन मोठे प्रॉब्लेम्स निर्माण झाले होते. पण त्यानंतर फॉरमॅलिनने विषाणू पूर्ण कसा मारायचा याचे काळ-काम-वेगाचे गणित उत्तम विकसित झाले असल्यामुळे आता हा प्रॉब्लेम येत नाही.

३. दुसरा जिवंत विषाणू वाहक म्हणून वापरणाऱ्या लशी - यात सार्स-कोव्ह-२मधले एखादे महत्त्वाचे अँटीजेन-प्रथिन निर्माण करणारा आरएनएचा तुकडा ('जीन') हा दुसरा एखाद्या निरुपद्रवी विषाणूच्या आरएनएमध्ये घातला जातो. वाहक विषाणू निर्माण होऊन, बाहेर पडल्यावर 'अँटीजेन-प्रेझेंटिंग' पेशी त्याला पकडून त्याचे तुकडे करून आपल्या आवरणावर दाखवितात, त्यात सार्स-कोव्ह-२चे प्रथिनही दाखविले जाते. मात्र, वाहक विषाणूविरुद्धच्या अँटीबॉडीज जर आधीच्या संसर्गामुळे त्या व्यक्तीच्या शरीरात आधीपासूनच असतील, तर कधीकधी ही लस निष्प्रभ ठरू शकते.
मानवात, निष्प्रभ केलेल्या गोवर विषाणूचा असा उपयोग करून चिकन-गुन्या रोगावर सध्या लस निर्माण केली गेली आहे. इतरही अनेक विषाणू यात वापरले जात आहेत.

इन्स्टिट्यूट पाश्चर (फ्रान्स), पिट्सबर्ग विदयापीठ (अमेरिका), थेमिस बायोसायन्स (ऑस्ट्रिया) येथे कोविड-१९विरुद्ध या जातीच्या लसविकासाचे काम चालू आहे. सध्या या सर्व प्रयोगशालेय प्राण्यात टेस्ट केली जात आहेत.

४. पुनरुत्पादन-निकामी केलेला वाहक-विषाणू लस- अडिनोव्हायरस नावाच्या वाहक विषाणूच्या जनुक-संचामधला, त्याचे पुनरुत्पादन घडविणारा भाग काढून टाकून, मोठी 'मोकळी' जागा निर्माण करून त्याजागी सार्स-कोव्ह-२च्या एखाद्या महत्त्वाच्या प्रथिनाचा जीन (अनेकदा 'एस' प्रथिनाचा) लावला जातो. पुनरुत्पादनाचा भाग काढून टाकल्यामळे वाहक विषाणूपासून धोका राहत नाही, पण पुनरुत्पादन होत नसल्यामुळे लशीचा डोस मोठा दयावा लागतो, त्यात वाहक विषाणूला ऍलर्जिक रिऍक्शन्स येऊ शकतात.

सध्या विकासात सर्वात पुढे असलेली, ऑक्स्फर्ड विद्यापीठाची लस या जातीची आहे. त्यांनी वाहक म्हणून ChAdOx1 नावाचा अडिनो विषाणू वापरला आहे. पहिल्या दोन फेजेस संपवून त्याची फेज ३ सुरू झाली आहे. यशस्वी झाल्यास पुण्याची सीरम इन्स्टिट्यूट या लशीचे उत्पादन करणार आहे.

५. 'सब-युनिट' लस - यात विषाणूचा जनुक-संच पूर्ण काढून टाकून फक्त अँटिजेनिक प्रथिने ठेवलेली असतात, त्यामुळे ती पूर्ण निर्धोक मानली जातात. मात्र यातून येणारी प्रतिकारशक्ती काहीशी कमी शक्तिवान समजली जाते. प्रतिकारशक्तिवर्धक संयुगे घालून ती वाढविली जाते. ही लस परिणामकारक व्हायला अनेक डोसेस द्यावे लागतात.

मानवात 'कावीळ-बी'ची लस या प्रकारची आहे.

सार्स-कोव्ह-२च्या तर ३६ निरनिराळ्या अशा 'सब-युनिट' लशी संशोधनात आहेत. VIDO-InterVac - University of Saskatchewan in Canada आणि इंग्लंडच्या केम्ब्रिज विद्यापीठाच्या मानवात निर्धोकता चाचण्या सुरू होत असल्याचे कळते.

६. कृत्रिम, विषाणुसदृश कणांची (Virus-like particles (VLPs)) लस - यात विषाणूच्या संरचनेची नक्कल करणारे कृत्रिम प्रथिनकण बनविले जातात, ज्यांच्या विषाणूच्या अँटिजेनिक प्रथिनांचाही समावेश असतो. मात्र आत कोणतेही जनुक-मटेरियल नसते! ही उत्तम प्रतिकारशक्ती देतात, आणि कसलाही संसर्ग करत नाहीत. बनवायला ही काहीशी अवघड असते आणि तिचे अनेक डोसेस लागू शकतात. मानवात पॅपिलोमा विषाणू आणि कावीळ-बी यांच्या लशी अशा प्रकारच्या आहेत.

सार्स-कोव्ह-२विरुद्ध अशा सात लशी विकसित होत आहेत. (उदा. ExpreS²ion Biotechnologies in Denmark, Medicago Inc in the US.)

७. 'डीएनए' लस - सार्स-कोव्ह-२ हा जरी 'आरएनए' विषाणू असला, तरी त्याचे 'एस' प्रथिन बनवू शकेल असा 'डीएनए'चा जीनही बनविता येतो. असा हा जीन, 'प्लाझमिड' नावाच्या छोट्याशा चक्राकार कृत्रिम डीएनएमध्ये घालून ही लस बनते. याचे सोल्युशन त्वचेमध्ये टोचल्यास उंदरांमध्ये आणि गिनी पिगमध्ये उत्तम प्रतिकारशक्ती मिळते. इनिव्हियो फार्मा या कंपनीची या लशीची फेज १ मानवी चाचणीही आता सुरू झाल्याचे कळते

८. 'आरएनए' लस - सार्स-कोव्ह-२च्या 'आरएनए'चा, त्याचे 'एस' हे प्रथिन बनविणारा तुकडा ('जीन) स्निग्ध पदार्थांच्या लहानशा कणात घालून ही लस बनते. मानवी पेशीत शिरल्यावर हा जीन काम करायला लागून 'एस' प्रथिन बनवितो. त्याला अँटीजेन मानून मानवी शरीर मग त्याविरुद्ध अँटीबॉडी बनविते. सध्या लशींच्या शर्यतीत नंबर २ स्थानावर असलेल्या, अमेरिकेच्या मॉडर्ना या कंपनीची लस अशी आहे. लवकरच ऑक्स्फर्डपाठोपाठ ही लसही फेज ३ ट्रायल्समध्ये पोहोचेल.

फ़ेज २ म्हणजे काहीशे लोकांमध्ये अँटीबॉडी निर्माण होते हे सिद्ध करण्याची चाचणी पूर्ण झालेली लस, सध्याच्या कोविड-१९च्या जागतिक आपत्तीत मानवतेच्या भूमिकेतून आणीबाणीच्या स्थितीत वापरात आणली जाण्याची शक्यता आहे.

यातल्या काही लशी यशस्वी होऊन लवकरच उपलब्ध होतील, अशी आशा करू या!