A novel ultra-high-pressure inactivation process for rapid manufacture of inactivant-free porcine epidemic diarrhea virus inactivated vaccines
यह अध्ययन पोर्सिन एपिडेमिक डायरिया वायरस (PEDV) टीकों के लिए एक नवीन, रसायन-मुक्त अल्ट्रा-हाई-प्रेशर (550 MPa के लिए 60 मिनट) निष्क्रियता प्रक्रिया स्थापित करता है जो एंटीजेनिक अखंडता को संरक्षित करते हुए और पारंपरिक फॉर्मलाडेहाइड-निष्क्रिय टीकों के तुलनीय प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया उत्पन्न करते हुए RNA क्लीवेज के माध्यम से पूर्ण वायरल निष्क्रियता सुनिश्चित करता है।
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पशु कृषि की दुनिया में, एक झुंड का स्वास्थ्य अक्सर एक सरल लेकिन महत्वपूर्ण उपकरण पर निर्भर करता है: टीका (वैक्सीन)। कई वायरल बीमारियों के लिए, वैज्ञानिक इन टीकों को उस वायरस को लेकर बनाते हैं जो बीमारी का कारण बनता है और उसे हानिरहित बना देते हैं, इस प्रक्रिया को निष्क्रियता (इनएक्टिवेशन) कहा जाता है। फिर इस मृत वायरस को एक जानवर में इंजेक्ट किया जाता है ताकि उसकी प्रतिरक्षा प्रणाली (इम्यून सिस्टम) को वास्तविक खतरे को पहचानने और उससे लड़ने के लिए प्रशिक्षित किया जा सके, बिना बीमारी पैदा किए। हालांकि, इन वायरसों को मारने के पारंपरिक तरीके में एक महत्वपूर्ण खामी है। यह अक्सर कठोर रसायनों, जैसे कि फॉर्मलाडेहाइड पर निर्भर करता है ताकि वायरस को तोड़कर अलग किया जा सके। हालांकि यह वायरस को रोकने में प्रभावी है, लेकिन ये रसायन पीछे कुछ अवशेष छोड़ सकते हैं जिन्हें बड़ी मेहनत से धोना पड़ता है, और यह प्रक्रिया कभी-कभी वायरस के उन्हीं हिस्सों को नुकसान पहुँचा सकती है जिन्हें प्रतिरक्षा प्रणाली को देखने की आवश्यकता होती है, जिससे टीका कम प्रभावी या अस्थिर हो सकता है।
यह चुनौती विशेष रूप से पोर्सिन एपिडेमिक डायरिया वायरस (porcine epidemic diarrhea virus) के लिए गंभीर है, जो एक अत्यधिक संक्रामक रोगजनक है और सूअरों में पेट और आंतों की गंभीर समस्याएं पैदा करता है। यह बीमारी तेजी से फैलती है और वैश्विक सूअर उद्योग के लिए एक बड़ा खतरा पैदा करती है, जिससे विश्वसनीय, सुरक्षित टीकों की आवश्यकता अत्यंत आवश्यक हो जाती है। शोधकर्ताओं ने लंबे समय से इस वायरस को निष्क्रिय करने का एक ऐसा तरीका खोजने की कोशिश की है जिसमें उन रसायनों का उपयोग न हो जो इसकी संरचना को बदल सकते हैं या हानिकारक अवशेष छोड़ सकते हैं। लक्ष्य एक ऐसी विधि खोजना है जो वायरस को पुनरुत्पादित (रेप्लिकेट) होने से तो रोके, लेकिन इसकी आकृति को पर्याप्त रूप से बरकरार रखे ताकि प्रतिरक्षा प्रणाली को सही सबक सिखाया जा सके।
वैज्ञानिकों की एक टीम ने हाल ही में एक अलग दृष्टिकोण अपनाया, जिसमें रासायनिक एजेंटों के बजाय अत्यधिक भौतिक बल (एक्सट्रीम फिजिकल फोर्स) का उपयोग किया गया। उन्होंने अल्ट्रा-हाई प्रेशर नामक एक तकनीक की जांच की, जिसमें गुणों को बदलने के लिए किसी पदार्थ को अत्यधिक बल के साथ दबाया जाता है। अपने अध्ययन में, उन्होंने पोर्सिन एपिडैमिक डायरिया वायरस पर इस दबाव को लागू किया ताकि यह देखा जा सके कि क्या यह वायरस को पूरी तरह से मार सकता है और साथ ही उन नाजुक संरचनाओं को सुरक्षित रख सकता है जो प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को सक्रिय करती हैं। विभिन्न स्थितियों का परीक्षण करने के बाद, उन्होंने एक विशिष्ट प्रोटोकॉल की पहचान की जो सबसे अच्छा काम करता था: वायरस को 550 मेगापास्कल के दबाव के तहत 60 मिनट तक रखना। यह दबाव लगभग एक उंगली के सिरे पर रखे छोटे कार के वजन के बराबर है, हालांकि इस मामले में, इसे पूरे नमूने पर समान रूप से लगाया जाता है।
इस उपचार के परिणामों ने ठीक से खुलासा किया कि दबाव ने वायरस को कैसे पराजित किया। इस तीव्र दबाव के तहत, वायरस की आनुवंशिक सामग्री, जो कि आरएनए (RNA) का एक लंबा धागा है, में अपूरणीय टूट (इरिवर्सिबल ब्रेक्स) हुई। शोधकर्ताओं ने पाया कि इस आनुवंशिक कोड का एक विशिष्ट खंड, जो nsp11 नामक प्रोटीन बनाने के लिए जिम्मेदार है, दबाव के प्रति विशेष रूप से संवेदनशील था और टूट गया। आनुवंशिक ब्लूप्रिंट के इस विनाश ने यह सुनिश्चित किया कि वायरस अब पुनरुत्पादित न हो सके या बीमारी न फैला सके। महत्वपूर्ण रूप से, हालांकि, वायरस का बाहरी कवच, जिसमें वे प्रमुख विशेषताएं शामिल हैं जिन्हें प्रतिरक्षा प्रणाली पहचानती है, काफी हद तक अप्रभावित रहा। दबाव ने वायरस के आंतरिक निर्देशों को तो तोड़ दिया लेकिन उसकी बाहरी पहचान को नहीं कुचला।
यह पुष्टि करने के लिए कि यह नया तरीका पारंपरिक तरीके जितना ही अच्छा टीका बनाता है, शोधकर्ताओं ने सूअरों पर इसका परीक्षण किया। उन्होंने उन जानवरों की तुलना की जिन्हें दबाव-उपचारित वायरस दिया गया था और उन्हें दिए गए मानक फॉर्मलाडेहाइड-उपचारित टीके से। टीका प्राप्त करने वाले सूअरों ने मजबूत प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया विकसित की, जिसमें पारंपरिक शॉट दिए गए सूअरों की तरह ही उनके रक्त और उनकी श्लेष्मा झिल्ली (म्यूकस मेम्ब्रेन) में एंटीबॉडी का उत्पादन हुआ। इससे संकेत मिला कि दबाव-उपचारित वायरस न केवल सुरक्षित था बल्कि वास्तविक संक्रमण से लड़ने के लिए प्रतिरक्षा प्रणाली को सिखाने में भी सक्षम था।
अध्ययन यह निष्कर्ष निकालता है कि यह अल्ट्रा-हाई-प्रेशर विधि रासायनिक निष्क्रियता की तुलना में एक स्पष्ट लाभ प्रदान करती है। कठोर रसायनों से बचकर, यह प्रक्रिया जहरीले अवशेषों को हटाने की आवश्यकता को समाप्त करती है और फॉर्मलाडेहाइड के कारण वायरस की सतह को होने वाले संभावित नुकसान को रोकती है। 550 मेगापास्कल के लिए 60 मिनट की विशिष्ट स्थितियां इन टीकों के निर्माण के लिए एक स्पष्ट, प्रभावी बेंचमार्क प्रदान करती हैं। यह दृष्टिकोण सूअरों के लिए सुरक्षित, अधिक स्थिर टीके बनाने की दिशा में एक मार्ग सुझाता है, जो रसायनों द्वारा पारंपरिक रूप से किए जाने वाले काम को अधिक सटीकता और कम दुष्प्रभावों के साथ करने के लिए भौतिक बल की शक्ति पर निर्भर करता है।
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