Establishing a blood-stage controlled human malaria infection model with Plasmodium falciparum in healthy semi-immune Tanzanian adults
यह अध्ययन अर्ध-प्रतिरक्षित तंजानियाई वयस्कों में *प्लाज्मोडियम फाल्सीपेरम* का उपयोग करके एक रक्त-चरण नियंत्रित मानव मलेरिया संक्रमण मॉडल की सुरक्षा और व्यवहार्यता को स्थापित करता है, जो यह प्रदर्शित करता है कि उच्च पूर्व-मौजूद प्रतिरक्षा, मलेरिया-असंपर्क आबादी की तुलना में विलंबित परजीवी-रक्त (parasitaemia) का पता लगाने और कम प्रतिकूल घटनाओं के साथ सह-संबंधित है।
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मलेरिया मानवता की सबसे निरंतर चुनौतियों में से एक बना हुआ है, यह एक सूक्ष्म परजीवी के कारण होने वाली बीमारी है जो लाल रक्त कोशिकाओं पर आक्रमण करता है और मानव शरीर के भीतर तेजी से अपनी संख्या बढ़ाता है। इससे लड़ने के लिए, वैज्ञानिकों को नए टीकों और दवाओं का परीक्षण जल्दी और सुरक्षित रूप से करने की आवश्यकता होती है, लेकिन जंगली क्षेत्रों में प्राकृतिक प्रकोपों का इंतजार करना धीमा और अप्रत्याशित है। यहीं पर नियंत्रित मानव संक्रमण अध्ययन (controlled human infection studies) काम आते हैं। इन सावधानीपूर्वक प्रबंधित प्रयोगों में, शोधकर्ता सख्त चिकित्सा पर्यवेक्षण के तहत स्वस्थ स्वयंसेक्षकों में परजीवी की एक ज्ञात, सूक्ष्म मात्रा पेश करते हैं। इस नियंत्रित खुराक के प्रति शरीर की प्रतिक्रिया को देखकर, वैज्ञानिक यह देख सकते हैं कि क्या कोई नया उपचार परजीवी को बढ़ने से रोकता है या क्या कोई टीका प्रतिरक्षा प्रणाली को इससे लड़ने के लिए प्रशिक्षित करता है। वर्षों तक, ये परीक्षण मुख्य रूप से उन लोगों पर किए जाते थे जो मलेरिया के संपर्क में कभी नहीं आए थे, जैसे कि यूनाइटेड किंगडम जैसे स्थान जहाँ यह बीमारी मौजूद नहीं है। हालाँकि, जिन लोगों को इन नई दवाओं की सबसे अधिक आवश्यकता है, वे मलेरिया-स्थानिक (endemic) क्षेत्रों में रहने वाले लोग हैं, जहाँ उनके शरीरों ने वर्षों के संपर्क से पहले ही कुछ प्राकृतिक रक्षात्मक क्षमताएं विकसित कर ली हैं। बिना प्रतिरक्षा वाले व्यक्ति पर नया ड्रग परीक्षण करना, उस व्यक्ति पर परीक्षण करने से बहुत अलग है जिसकी प्रतिरक्षा प्रणाली पहले से ही इस लड़ाई का अभ्यास कर चुकी है।
शोधकर्ताओं की एक टीम ने हाल ही में तंजानिया में इस परीक्षण पद्धति को लाकर एक महत्वपूर्ण कदम उठाया है, जहाँ मलेरिया आम है। उन्होंने यह देखने के लिए प्रयास किया कि क्या वे मलेरिया के प्रति पहले से ही कुछ प्राकृतिक प्रतिरक्षा रखने वाले स्वस्थ वयस्कों पर रक्त-चरण (blood-stage) संक्रमण का अध्ययन सुरक्षित रूप से कर सकते हैं। मच्छरों के माध्यम से परजीवी को पहुँचाने के बजाय, जो कि अप्रत्याशिक हो सकता है, टीम ने मलेरिया परजीवी के एक विशिष्ट स्ट्रेन से पहले से संक्रमित लाल रक्त कोशिकाओं की एक सटीक संख्या बारह पुरुष स्वयंसेक्षकों में इंजेक्ट की। इन स्वयंसेक्षकों को उनके मौजूदा प्रतिरक्षा इतिहास के आधार पर दो समूहों में विभाजित किया गया था: एक समूह में परजीवी के विरुद्ध एंटीबॉडी का स्तर कम था, जबकि दूसरे समूह में इसका स्तर बहुत अधिक था, जो एक्सपोजर के एक मजबूत इतिहास को दर्शाता है। लक्ष्य यह देखना था कि क्या यह पद्धति उस आबादी में काम करती है जिसने अपना पूरा जीवन मलेरिया के साथ बिताया है, और यह समझना था कि उनकी प्राकृतिक रक्षाएं संक्रमण के मार्ग को कैसे बदलती हैं।
यह अध्ययन बागामोयो (Bagamлоyo) में एक क्लिनिकल सुविधा में आयोजित किया गया था, जहाँ स्वयंसेक्षकों की लगभग एक महीने तक बारीकी से निगरानी की गई। शोधकर्ताओं ने पाया कि यह प्रक्रिया सुरक्षित थी। हालांकि स्वयंसेक्षकों को सिरदर्द या मांसपेशियों में दर्द जैसे कुछ हल्के दुष्प्रभाव अनुभव हुए, लेकिन ये प्रबंधनीय थे और जल्दी ही ठीक हो गए। किसी को भी गंभीर बीमारी नहीं हुई, और परजीवी ने वे खतरनाक जटिलताएं पैदा नहीं कीं जो अनुपचारित मलेरिया में अक्सर देखी जाती हैं। दोनों समूहों के बीच सबसे उल्लेखनीय अंतर यह था कि संक्रमण कैसे विकसित हुआ। कम पूर्व-मौजूद प्रतिरक्षा वाले स्वयंसेक्षकों में, उच्च स्तर वाले लोगों की तुलना में बहुत तेजी से रक्त में परजीवी का पता चल सका। वास्तव में, मजबूत प्राकृतिक प्रतिरक्षा वाला समूह संक्रमण को नियंत्रित करने में इतना प्रभावी था कि उनमें से दो में कभी भी पता लगाने योग्य परजीवी विकसित ही नहीं हुए, और अन्य ने परजीवी के स्तर को इतना कम रखा कि वे मुश्किल से दर्ज हो सके।
यह परिणाम भविष्य के दवा और वैक्सीन परीक्षणों के लिए एक महत्वपूर्ण वास्तविकता को उजागर करता है। बिना किसी पूर्व संपर्क वाली आबादी में, परजीवी की एक मानक खुराक विश्वसनीय रूप से संक्रमण पैदा करती है जो तेजी से बढ़ता है, जिससे यह देखना आसान हो जाता है कि कोई उपचार काम कर रहा है या नहीं। प्राकृतिक प्रतिरक्षा वाली आबादी में, वही खुराक शरीर द्वारा नियंत्रित या शायद मापने से पहले ही समाप्त की जा सकती है। शोधकर्ताओं ने देखा कि उच्च प्रतिरक्षा वाले स्वयंसेक्षकों को उपचार की आवश्यकता तक पहुँचने में अधिक समय लगा, और कुछ ने संक्रमण को अपने आप ही खत्म कर दिया। यह सुझाव देता है कि स्थानिक क्षेत्रों में नए मलेरिया हस्तक्षेपों का परीक्षण करते समय, वैज्ञानिकों को इन प्राकृतिक रक्षाओं को ध्यान में रखना चाहिए। वे अपने अध्ययन के डिजाइनों को समायोजित करने या लोगों के बड़े समूहों का उपयोग करने की आवश्यकता महसूस कर सकते हैं ताकि वे सटीक रूप से माप सकें कि क्या कोई नई दवा वास्तव में प्रभावी है।
इस अध्ययन ने यह भी पुष्टि की कि संक्रमित रक्त कोशिकाओं को इंजेक्ट करने की विधि अफ्रीका में मलेरिया हस्तक्षेपों का परीक्षण करने का एक व्यवहार्य तरीका है। तंजानिया में इस मॉडल को सफलतापूर्वक स्थापित करके, शोधकर्ताओं ने सीधे उन समुदायों में रक्त-चरण के टीकों और दवाओं का परीक्षण करने का द्वार खोल दिया है जिन्हें इनकी सबसे अधिक आवश्यकता है। यह एक महत्वपूर्ण बदलाव है क्योंकि यह वैज्ञानिकों को यह देखने की अनुमति देता है कि एक नया उपचार वास्तविक दुनिया की प्रतिरक्षा की पृष्ठभूमि में कैसा प्रदर्शन करता है, बजाय इसके कि इसे प्रयोगशाला सेटिंग में उन स्वयंसेवकों के साथ देखा जाए जिनका कोई पूर्व अनुभव नहीं है। टीम ने नोट किया कि जबकि वर्तमान खुराक कम प्रतिरक्षा वाले लोगों के लिए अच्छी थी, भविष्य के अध्ययनों में एक उच्च खुराक का उपयोग करने की आवश्यकता हो सकती है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि मजबूत प्राकृतिक प्रतिरक्षा वाले लोग भी एक ऐसा संक्रमण विकसित करें जिसे मापा जा सके। यह सावधानीपूर्वक अंशांकन (calibration) अगले पीढ़ी के मलेरिया अनुसंधान के लिए आवश्यक होगा, जिससे यह सुनिश्चित होगा कि लैब में विकसित उपकरण उन लोगों की रक्षा करने के लिए तैयार हैं जो प्रतिदिन इस बीमारी का सामना करते हैं।
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