संशोधकांनी mRNA लसींमध्ये T-cell प्रतिसाद लक्षणीयरीत्या वाढवण्याची पद्धत विकसित करून इम्युनोथेरपीमध्ये (immunotherapy) एक संभाव्य महत्त्वपूर्ण breakthrough मिळवला आहे. हा नवीन दृष्टिकोन सध्याच्या कर्करोग लसींच्या मर्यादांवर मात करण्याचे उद्दिष्ट ठेवतो, ज्या अनेकदा पुरेसा मजबूत रोगप्रतिकारक प्रतिसाद निर्माण करण्यात अपयशी ठरतात किंवा पारंपारिक cytokines सोबत वापरल्यास गंभीर दुष्परिणाम करतात.

पुढच्या पिढीच्या mRNA Adjuvant चे इंजिनिअरिंग

MIT, हार्वर्ड आणि युनिव्हर्सिटी ऑफ ह्यूस्टनच्या एका संयुक्त टीमने, MIT चे केमिकल इंजिनिअर डॅनियल अँडरसन यांच्या नेतृत्वाखाली, एका नवीन प्रकारच्या vaccine adjuvant चा विकास केला आहे. पारंपारिक पद्धतींमध्ये cytokines नावाच्या रोगप्रतिकारक शक्ती उत्तेजित करणाऱ्या रेणूंचा वापर केला जातो—ज्यामुळे धोकादायक systemic दुष्परिणाम होऊ शकतात—त्याच्या उलट, ही नवीन रणनीती mRNA रेणू असलेले lipid nanoparticles (LNPs) वापरते.

हे mRNA रेणू दोन विशिष्ट जनुके (genes) एन्कोड करतात, जे signaling pathways सक्रिय करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत आणि ज्यामुळे रोगप्रतिकारक पेशी अधिक सक्रिय होतात. शरीरात थेट हे निर्देश पोहोचवून, हे adjuvant रोगप्रतिकारक प्रणालीला लक्ष्यांची अधिक आक्रमकपणे ओळखण्यासाठी आणि त्यावर हल्ला करण्यासाठी तयार करते. उंदरांवरील अभ्यासात, ही पद्धत मूत्राशयाचा कर्करोग (bladder cancer), कोलन कार्सिनोमा (colon carcinoma), मेलानोमा (melanoma) आणि मेटास्टॅटिक फुफ्फुसाचा कर्करोग (metastatic lung cancer) यांसह विविध प्रकारच्या घातक आजारांमध्ये प्रभावी ठरली आहे.

प्रतिकूल ट्यूमर मायक्रोएन्व्हायर्नमेंटमध्ये बदल घडवून आणणे

ऑन्कोलॉजीमधील (oncology) सर्वात मोठ्या अडथळ्यांपैकी एक म्हणजे सॉलिड ट्यूमरचे "प्रतिकूल मायक्रोएन्व्हायर्नमेंट" (hostile microenvironment), जे शोध टाळण्यासाठी नैसर्गिकरित्या T-cell क्रियाकलाप दाबून टाकते. हार्वर्ड मेडिकल स्कूलचे असिस्टंट प्रोफेसर ख्रिस्तोफर गॅरिस यांच्या मते, हे adjuvant "immune remodeling" सुलभ करते.

T-cell-permissive वातावरण तयार करून, mRNA adjuvant रोगप्रतिकारक प्रणालीला ट्यूमरच्या संरक्षणात अधिक प्रभावीपणे शिरकाव करण्यास अनुमती देते. FDA-मान्यताप्राप्त checkpoint blockade inhibitors सोबत वापरल्यास ही सिनर्जी (synergy) विशेषतः दिसून आली. ही औषधे ट्यूमर पेशींद्वारे T cells वर लादलेले "ब्रेक्स" काढून टाकण्याचे काम करतात, आणि संशोधकांना असे आढळले की mRNA adjuvant ने या इम्युनोथेरपी उपचारांची परिणामकारकता लक्षणीयरीत्या वाढवली, ज्यामुळे ट्यूमरचा सक्रियपणे त्याग (tumor rejection) करण्यास मदत झाली.

व्यापक उपयोजन: कर्करोगापासून ते संसर्गजन्य रोगांपर्यंत

जरी मुख्य लक्ष ऑन्कोलॉजीवर असले, तरी संसर्गजन्य रोग प्रतिबंधासाठी याचे परिणाम प्रचंड आहेत. जेव्हा संशोधकांनी उंदरांच्या मॉडेल्समध्ये COVID-19 आणि इन्फ्लूएंझा लसींसोबत या adjuvant ची चाचणी केली, तेव्हा निकाल थक्क करणारे होते: या लसींनी मानक फॉर्म्युलेशन्सपेक्षा 10 ते 15 पटीने अधिक मजबूत T-cell प्रतिसाद निर्माण केला.

ही वाढीव क्षमता सूचित करते की, विकसित होत असलेल्या विषाणूजन्य धोक्यांविरुद्ध अधिक टिकाऊ आणि शक्तिशाली संरक्षण प्रदान करण्यासाठी mRNA तंत्रज्ञान पुन्हा कॅलिब्रेट केले जाऊ शकते. शिवाय, MIT च्या नेतृत्वाखालील इतर संशोधन, जसे की अ‍ॅना जॅकलनेक यांचे पोलिओ लसीवरील कार्य, म्यूकोसल इम्युनिटी (mucosal immunity) निर्माण करण्यासाठी प्रगत adjuvants वापरण्याच्या वाढत्या कलवर प्रकाश टाकते, जे जागतिक निर्मूलन प्रयत्नांमध्ये व्हायरल शेडिंग (viral shedding) आणि संक्रमण कमी करण्यासाठी महत्त्वपूर्ण ठरू शकते.

बायोटेकच्या भविष्यासाठी हे का महत्त्वाचे आहे

हा विकास शरीराला काय हल्ला करायचे हे शिकवण्याकडून, शरीर हल्ला कसा करते हे ऑप्टिमाइझ करण्याकडे होणाऱ्या बदलाचे प्रतिनिधित्व करतो. डेव्हलपर्स आणि बायोटेक संस्थापकांसाठी, systemic cytokines च्या विषारीपणाशिवाय mRNA सिग्नलिंगद्वारे रोगप्रतिकारक प्रतिसादाची तीव्रता नियंत्रित करण्याची क्षमता, प्रिसिजन मेडिसिनमध्ये (precision medicine) एक नवीन मोठी संधी निर्माण करते. जसे हे मार्ग पुढील प्राणी मॉडेल्स आणि शेवटी मानवी चाचण्यांकडे वळतील, ते ऑन्कोलॉजी आणि प्रतिबंधात्मक व्हॅक्सिनोलॉजी (preventative vaccinology) या दोन्हीसाठी उपचारांचे मानक पुन्हा परिभाषित करू शकतात.

मुख्य निष्कर्ष

  • वाढलेली क्षमता: नवीन mRNA-एन्कोड केलेले adjuvant COVID-19 आणि फ्लू सारख्या विषाणूजन्य संसर्गाच्या मॉडेल्समध्ये T-cell प्रतिसाद 10 ते 15 पटीने वाढवू शकते.
  • ट्यूमर रिमॉडेलिंग: हे तंत्रज्ञान सॉलिड ट्यूमरच्या प्रतिकूल मायक्रोएन्व्हायर्नमेंटला "T-cell-permissive" क्षेत्रात रूपांतरित करून काम करते, ज्यामुळे checkpoint inhibitor ची परिणामकारकता वाढते.
  • कमी विषारीपणा: पारंपारिक cytokines ऐवजी जनुकीय-एन्कोड केलेल्या सिग्नलिंगचा वापर करून, संशोधकांचा उद्देश कमीत कमी गंभीर दुष्परिणामांसह अधिक मजबूत रोगप्रतिकारक उत्तेजना प्रदान करणे हा आहे.

उर्वरित अडथळे

आतापर्यंतचा सर्व डेटा उंदरांवरून (rodents) आधारित आहे. मानवी रोगप्रतिकारक प्रणाली अधिक गुंतागुंतीची आहे आणि शरीरात तयार होणाऱ्या रोगप्रतिकारक उत्तेजक प्रथिनांची (immune-stimulating protein) सुरक्षितता अद्याप untested आहे. T cells चे अति-सक्रियकरण ऑटोइम्युनिटी (autoimmunity) किंवा सायटोकाइन रिलीज सिंड्रोम (cytokine release syndromes) ट्रिगर करू शकते, हे असे धोके आहेत ज्याची नियामक संस्था बारकाईने तपासणी करतील.

mRNA डोसचे नाजूक संतुलन राखत LNP फॉर्म्युलेशन व्यावसायिक स्तरावर वाढवणे (scaling) हे आणखी एक व्यावहारिक आव्हान आहे.

काय पाहावे

  • डोसिंग, बायोडिस्ट्रिब्यूशन आणि टॉक्सिसिटी या विषयांवर लक्ष केंद्रित करणाऱ्या पुढील टप्प्यातील प्राण्यांवरील अभ्यासांच्या घोषणांचे अनुसरण करा.
  • लसीकरण किंवा ऑन्कोलॉजी कंपन्यांसोबतच्या कोणत्याही भागीदारी करारांवर लक्ष ठेवा, ज्यामुळे विकास प्रक्रिया वेगवान होऊ शकते.
  • नियामक फाइल्सवर (regulatory filings) लक्ष ठेवा, ज्यातून पारंपारिक प्रोटीन बूस्टर्सच्या तुलनेत अधिकारी जीन-एनकोडेड ॲडज्युव्हंट्सकडे कसे पाहतात हे स्पष्ट होईल.

mRNA-एनकोडेड ॲडज्युव्हंट हे रोगप्रतिकार शक्तीला काय ओळखावे हे सांगण्याऐवजी, तिने किती आक्रमकपणे प्रतिसाद द्यावा याला सूचना देण्याच्या दिशेने झालेला एक स्पष्ट बदल दर्शवते. जर मानवी चाचण्यांनी उंदरांवरील निकालांची पुष्टी केली, तर हे तंत्रज्ञान अधिक सुरक्षित, अधिक प्रभावी लसी आणि कर्करोग उपचारांसाठी एक महत्त्वाचे साधन बनू शकते. तोपर्यंत, हे आश्वासन आश्वासक आहे परंतु अद्याप सिद्ध झालेले नाही.