A novel Gorilla-derived oncolytic Adenovirus with natural selective replication in lung cancer cells
यह अध्ययन गोरिल्ला-व्युत्पन्न एडेनोवायरस GRAd32 को एक स्वाभाविक रूप से फेफड़ों के कैंसर-चयनात्मक ऑन्कोलिटिक वेक्टर के रूप में पहचानता है, जिसे आगे उन्नत संक्रामकता और सामान्य कोशिकाओं में सुरक्षा बनाए रखते हुए चिकित्सीय एंटी-HER3 एंटीबॉडी व्यक्त करने की क्षमता के साथ एक काइमेरिक GRAd32Fk25 प्लेटफॉर्म में अनुकूलित किया गया है।
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कैंसर का उपचार लंबे समय से इस विचार पर निर्भर रहा है कि ट्यूमर पर एक ऐसे हथियार से हमला किया जाए जो स्वस्थ ऊतकों को बिना नुकसान पहुँचाए उसे नष्ट कर सके। एक आशाजनक दृष्टिकोण में वायरसों का उपयोग करना शामिल है, जो स्वाभाविक रूप से कोशिकाओं को संक्रमित करने में कुशल होते हैं, लेकिन उन्हें केवल कैंसर कोशिकाओं को लक्षित करने के लिए इंजीनियर या चुना जाता है। ये "ऑन्कोलिटिक" (oncolytic) वायरस ट्यूमर के भीतर घुसकर, उसके अंदर अपनी संख्या बढ़ाकर और कोशिका को तोड़कर उसे मारने के काम आते हैं। यह विनाश केवल संक्रमित कोशिका को हटाने तक ही सीमित नहीं है; यह शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली (immune system) को कैंसर की उपस्थिति के बारे में भी सचेत करता है, जिससे प्रतिरक्षा प्रणाली को ट्यूमर के अन्य हिस्सों को खोजने और उन पर हमला करने में मदद मिल सकती है। दशकों से, वैज्ञानिक मुख्य रूप से सामान्य मानव एडेनोवायरस से प्राप्त वायरसों का उपयोग करते रहे हैं, जो एक प्रकार का वायरस है जो हल्के श्वसन संक्रमण का कारण बनता है। हालाँकि, क्योंकि बहुत से लोग पहले ही इस मानव वायरस के संपर्क में आ चुके हैं, इसलिए उनकी प्रतिरक्षा प्रणाली अक्सर उपचार के ट्यूमर तक पहुँचने से पहले ही उसे पहचान लेती है और नष्ट कर देती है। इसने शोधकर्ताओं को अन्य जानवरों से प्राप्त वायरसों की तलाश करने के लिए प्रेरित किया है जो मानव प्रतिरक्षा रक्षा प्रणाली के लिए अदृश्य हो सकते हैं और हमारे शरीर के भीतर अलग तरह से व्यवहार कर सकते हैं।
इटली के शोधकर्ताओं की एक टीम ने अपना ध्यान गोरिल्ला में पाए जाने वाले वायरसों के एक समूह की ओर आकर्षित किया है। उन्होंने पाया कि ये गोरिल्ला वायरस दो अलग-अलग परिवारों में आते हैं जिनके व्यवहार बहुत भिन्न हैं। एक परिवार, जिसे वे ग्रुप बी (Group B) कहते हैं, काफी हद तक मानव वायरस की तरह कार्य करता है: यह कैंसर कोशिकाओं और स्वस्थ कोशिकाओं दोनों को संक्रमित करता है और अपनी संख्या बढ़ाता है। दूसरा परिवार, ग्रुप सी (Group C), जिसमें एक विशिष्ट वायरस GRAd32 शामिल है, आश्चर्यजनक रूप से चयनात्मक तरीके से व्यवहार करता है। यह वायरस कुछ फेफड़ों के कैंसर कोशिकाओं में प्रवेश करता है और तेजी से अपनी संख्या बढ़ाकर उन्हें नष्ट कर देता है, लेकिन जब यह स्वस्थ फेफड़ों की कोशिकाओं में प्रवेश करने की कोशिश करता है, तो यह एक मृत अंत (dead end) पर पहुँच जाता है, जिससे यह पुनरुत्पादित (replicate) होने में विफल रहता है और कोई नुकसान नहीं पहुँचाता। बीमार और स्वस्थ ऊतकों के बीच अंतर करने की यह प्राकृतिक क्षमता दुर्लभ और अत्यंत मूल्यवान है, क्योंकि यह उन जटिल आनुवंशिक संशोधनों की आवश्यकता को समाप्त कर देती है जो अक्सर अन्य वायरसों को कमजोर कर देते हैं।
इस चयनात्मक वायरस को और भी अधिक प्रभावी बनाने के लिए, वैज्ञानिकों ने इसकी पहुँच को व्यापक बनाने का लक्ष्य रखा। जबकि GRAd32 कुछ प्रकार के फेफड़ों के कैंसर को मारने में उत्कृष्ट था, इसे अन्य कैंसर सेल लाइनों को संक्रमित करने में कठिनाई हुई। शोधकर्ताओं को संदेह था कि ऐसा इसलिए था क्योंकि यह वायरस इसकी सतह पर एक विशिष्ट "चाबी" का उपयोग करता था, जिसे 'फाइबर नॉब' (fiber knob) कहा जाता है, ताकि कोशिका के दरवाजे को खोला जा सके, और वह चाबी सभी विभिन्न कैंसर कोशिकाओं में पाए जाने वाले तालों में फिट नहीं बैठती थी। उन्होंने इस चाबी को बदलने का निर्णय लिया। उन्होंने कम चयनात्मक ग्रुप बी वायरस से फाइबर नॉब लिया और उसे चयनात्मक ग्रुप सी वायरस के शरीर से जोड़ दिया। परिणाम स्वरूप, एक नया, हाइब्रिड वायरस प्राप्त हुआ। यह 'काइमेरा' (chimera) विभिन्न प्रकार की कैंसर कोशिकाओं में प्रवेश कर सकता था, जिनमें वे भी शामिल थीं जिन्हें मूल वायरस छू भी नहीं सकता था, जबकि वह स्वस्थ कोशिकाओं में बढ़ने से इनकार करता रहा। इस संशोधन ने वायरस की क्षमता को सफलतापूर्वक बढ़ाया कि वह ट्यूमर को खोज सके और नष्ट कर सके, साथ ही इसकी सुरक्षा प्रोफाइल को भी बनाए रखा।
शोधकर्ताओं ने इस हाइब्रिड वायरस को एक कदम आगे ले जाते हुए, इसे एक शक्तिशाली कैंसर-विरोधी दवा के कारखाने में बदल दिया। उन्होंने एक विशिष्ट एंटीबॉडी के लिए आनुवंशिक निर्देश डाले, जो एक प्रोटीन है जिसे HER3 नामक रिसेप्टर को ब्लॉक करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो कई ट्यूमर को बढ़ने और उपचार का विरोध करने में मदद करता है। सामान्यतः, डॉक्टर इन एंटीबॉडी को रोगी के रक्तप्रवाह में इंजेक्ट करते हैं, जहाँ वे हर जगह घूमते हैं, जिससे संभावित रूप से दुष्प्रभाव (side effects) हो सकते हैं। इस एंटीबॉडी के निर्देशों को वायरस के भीतर रखकर, वैज्ञानिकों ने यह सुनिश्चित किया कि एंटीबॉडी केवल उन्हीं कैंसर कोशिकाओं के भीतर उत्पन्न होगी जिन्हें वायरस संक्रमित करता है। जब वायरस एक ट्यूमर कोशिका में प्रवेश करता, तो वह इस एंटीबॉडी का उत्पादन शुरू कर देता, जो स्थानीय रूप से कैंसर के विकास संकेतों को रोकने के लिए काम करती। टीम ने पुष्टि की कि वायरस द्वारा उत्पादित एंटीबॉडी पूरी तरह से कार्यात्मक थी, जो अपने लक्ष्य से जुड़ने और उन रासायनिक मार्गों को रोकने में सक्षम थी जिनका उपयोग ट्यूमर जीवित रहने के लिए करते हैं।
यह कार्य कैंसर चिकित्सा के लिए एक नए मार्ग का सुझाव देता है। शोधकर्ताओं ने पाया कि गोरिल्ला वायरस न केवल कोशिकाओं को सीधे मारता है बल्कि एक लक्षित दवा को ठीक वहीं पहुँचाता है जहाँ उसकी आवश्यकता होती है, और साथ ही उन स्वस्थ ऊतकों से बचता है जो आमतौर पर दुष्प्रभावों से ग्रस्त होते हैं। उन्होंने यह भी नोट किया कि चूंकि यह वायरस गोरिल्ला से आता है, इसलिए इसकी संभावना कम है कि अधिकांश लोगों में इसके प्रति पहले से मौजूद प्रतिरक्षा (pre-existing immunity) हो, जिससे इसे वर्तमान उपचारों की तुलना में रक्तप्रवाह के माध्यम से आसानी से पहुँचाया जा सकता है। हालांकि यह अध्ययन सेल कल्चर में किया गया था और अभी तक रोगियों पर नहीं किया गया है, फिर भी निष्कर्ष यह दर्शाते हैं कि ये गोरिल्ला वायरस एक बहुमुखी मंच (platform) हैं। वे एक तरीका प्रदान करते हैं जिससे वायरस की सीधी मारने की शक्ति को आधुनिक एंटीबॉडी थेरेपी की सटीकता के साथ जोड़ा जा सकता है, जिससे एक दोहरा-क्रिया वाला हथियार बनता है जो स्वाभाविक रूप से चयनात्मक और संभावित रूप से प्रणालीगत उपयोग (systemic use) के लिए सुरक्षित है।
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