A Tissue-Targeted Vaccine Protects Against Recurrent Ocular Herpes Infection and Disease, and Alleviates the Associated Cognitive, Behavioral, and Social Deficits in a 'Humanized' HLA Transgenic Mouse Model of UVB-Induced Reactivation

मानव शरीर ऊतकों का एक विशाल परिदृश्य है, जिनमें से प्रत्येक की अपनी अनूठी रक्षा प्रणाली होती है। जब हर्पीस सिम्प्लेक्स टाइप 1 जैसा वायरस हमला करता है, तो यह केवल एक अस्थायी घाव नहीं बनाता; बल्कि यह तंत्रिका तंत्र में पीछे हट जाता है, आँख और चेहरे के पास स्थित तंत्रिका समूहों (नर्व क्लस्टर्स) में छिप जाता है। वहाँ, यह एक सुप्त अवस्था में प्रतीक्षा करता है, जो प्रतिरक्षा प्रणाली की सामान्य गश्त से अदृश्य रहता है। वर्षों बाद, धूप या तनाव जैसे कारक इस वायरस को जगा सकते हैं, जिससे यह दर्दनाक घावों और सूजन के साथ सतह पर वापस आ जाता है। छिपने और फिर से प्रकट होने का यह चक्र आवर्तक नेत्र हर्पीस (recurrent ocular herpes) का मूल है, जो दुनिया भर में संक्रामक अंधापन का एक प्रमुख कारण है। वर्तमान दवाएं सूजन को शांत कर सकती हैं और वायरस की गति को धीमा कर सकती हैं, लेकिन वे छिपे हुए भंडार को खोजकर नष्ट नहीं कर सकतीं। क्योंकि वायरस बना रहता है, बीमारी बार-बार लौट आती है, जो अक्सर बढ़ती गंभीरता के साथ दृष्टि के लिए खतरा पैदा करती है और इससे पीड़ित लोगों के लिए महत्वपूर्ण भावनात्मक संकट का कारण बनती है।

द दशकों से, वैज्ञानिकों ने एक ऐसा टीका बनाने की कोशिश की है जो इस चक्र को रोक सके, लेकिन अधिकांश प्रयास विफल रहे हैं। पारंपरिक टीके अक्सर शरीर को एंटीबॉडी बनाने के लिए प्रशिक्षित करने पर निर्भर करते हैं, जो रक्त में गश्त करने वाले तैरते हुए गार्डों की तरह होते हैं। हालाँकि, एंटीबॉडी उन विशिष्ट तंत्रिका ऊतकों तक पहुँचने में अक्षम होती हैं जहाँ वायरस छिपा होता है। कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, इर्विन का नया शोध एक अलग दृष्टिकोण अपनाता है। केवल एंटीबॉडी बनाने के बजाय, टीम ने एक विशेष प्रकार की प्रतिरक्षा कोशिका, जिसे टी-सेल (T cell) कहा जाता है, को आँख और आस-पास की तंत्रिकाओं के भीतर स्थायी रूप से रहने के लिए प्रशिक्षित करने हेतु एक उपचार डिजाइन किया। ये कोशिकाएं स्थानीय प्रहरी (sentinels) के रूप में कार्य करती हैं, जो ठीक वहीं तैनात होती हैं जहाँ वायरस हमला करता है, और जैसे ही वह जागने की कोशिश करता है, हमला करने के लिए तैयार रहती हैं। शोधकर्ताओं ने एक विशेष चूहे के मॉडल में इस रणनीति का परीक्षण किया जो मानव प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं की नकल करता है, जिसका उद्देश्य यह देखना था कि क्या वे न केवल नेत्र रोग को रोक सकते हैं, बल्कि उन व्यवहार संबंधी परिवर्तनों को भी उलट सकते हैं जो अक्सर पुराने वायरल संक्रमणों के साथ आते हैं।

वैज्ञानिकों ने एक तीन-भाग वाली रणनीति विकसित की जिसे वे "प्राइम, पुल और कीप" (prime, pull, and keep) कहते हैं। सबसे पहले, उन्होंने एक हानिरहित वायरल वेक्टर का उपयोग करके एक "प्राइम" घटक पेश किया, जो एक वितरण वाहन (delivery vehicle) है जो सीधे आँख में आनुवंशिक निर्देश ले जाता है। इस वेक्टर में हर्पीस वायरस के विशिष्ट हिस्से शामिल थे जिन्हें उन लोगों के प्रतिरक्षा तंत्र द्वारा पहचाना जाता है जो वायरस के वाहक हैं लेकिन कभी बीमार नहीं पड़ते। ये हिस्से एक 'वांटेड पोस्टर' की तरह कार्य करते हैं, जो शरीर के प्रतिरक्षा तंत्र को ठीक यही सिखाते हैं कि दुश्मन कैसा दिखता है। इसके बाद "पुल" (खींचने वाला) चरण आया। वेक्टर ने एक रासायनिक संकेत, एक केमोकाइन (chemokine) भी उत्पन्न किया, जो एक बीकन (beacon) की तरह कार्य करता है, जो प्रशिक्षित प्रतिरक्षा कोशिकाओं को रक्त प्रवाह से आँख और उन तंत्रिका समूहों की ओर प्रवास करने के लिए बुलाता है जहाँ वायरस छिपा हुआ है। अंत में, "कीप" (रखने वाला) चरण ने सुनिश्चित किया कि ये कोशिकाएं वहीं टिकी रहें। वेक्टर ने दो विशिष्ट प्रोटीन, साइटोकाइन्स (cytokines) को पहुँचाया, जो एक उत्तरजीविता संकेत (survival signal) के रूप में कार्य करते हैं, जो प्रतिरक्षा कोशिकाओं को बसने, संख्या बढ़ाने और लंबे समय के लिए ऊतकों में बने रहने का निर्देश देते हैं। यह संयोजन ठीक उसी स्थान पर एक स्थायी, स्थानीय रक्षा बल बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया था जहाँ संक्रमण होता है।

इसका परीक्षण करने के लिए, शोधकर्ताओं ने चूहों को हर्पीस वायरस से संक्रमित किया और संक्रमण के सुप्त या निष्क्रिय होने तक प्रतीक्षा की। फिर उन्होंने सीधे आँखों में उपचार लगाया। कुछ चूहों को केवल प्रारंभिक प्रशिक्षण दिया गया, कुछ को प्रशिक्षण और बीकन दोनों दिए गए, और अन्य को पूर्ण तीन-भाग वाला उपचार मिला। उपचार के बाद, शोधकर्ताओं ने चूहों को पराबैंगनी (ultraviolet) प्रकाश के संपर्क में रखा, जो एक ज्ञात ट्रिगर है जो सुप्त वायरस को सक्रिय होने और रोग पैदा करने के लिए मजबूर करता है। परिणाम चौंकाने वाले थे। पूर्ण तीन-भाग वाले उपचार प्राप्त करने वाले चूहों में नेत्र रोग के लगभग कोई लक्षण नहीं दिखे। उनकी कॉर्निया (cornea) साफ रही, और उस ऊतक क्षति को रोका गया जो आमतौर पर अंधापन पैदा करती है। इसके विपरीत, जिन चूहों को केवल आंशिक उपचार मिला या जिन्हें कोई उपचार नहीं मिला, उनमें गंभीर नेत्र सूजन, कॉर्नियल निशान (scarring) विकसित हुए, और कई मामलों में, वे पुनर्सक्रियण (reactivation) के दौरान जीवित नहीं बच सके। अध्ययन ने दिखाया कि केवल प्रतिरक्षा प्रणाली को प्रशिक्षित करना पर्याप्त नहीं था; कोशिकाओं को आँख में सक्रिय रूप से बुलाया जाना और फिर वहां रहने का एक कारण दिया जाना आवश्यक था ताकि वे प्रभावी हो सकें।

शोधकर्ताओं ने उपचारित चूहों के शरीर के भीतर क्या हो रहा था, इसका बारीकी से अध्ययन किया। उन्होंने पाया कि पूर्ण उपचार प्राप्त करने वाले च morir आँखों और तंत्रिका समूहों में विशिष्ट प्रतिरक्षा कोशिकाओं की भरमार थी। इन कोशिकाओं ने वहां निवास कर लिया था, जो 'टिश्यू-रेसिडेंट मेमोरी सेल्स' के रूप में कार्य करती हैं जो एक स्थायी सैन्य टुकड़ी की तरह होती हैं। वे न केवल मौजूद थीं; वे अत्यधिक सक्रिय थीं, संक्रमित कोशिकाओं को मारने के लिए शक्तिशाली रसायनों का उत्पादन कर रही थीं और अपनी संख्या बनाए रखने के लिए गुणा हो रही थीं। महत्वपूर्ण रूप से, इन कोशिकाओं ने स्वस्थ और दीर्घजीवी होने के संकेत दिखाए, न कि थकी हुई या समाप्त (exhausted) हुई। जिन चूहों को पूर्ण उपचार नहीं मिला था, उनमें प्रतिरक्षा कोशिकाएं या तो आँख से गायब थीं या प्रभावी ढंग से लड़ने के लिए बहुत थकी हुई थीं। अध्ययन ने पुष्टि की कि बीकन और उत्तरजीविता संकेतों का संयोजन एक मजबूत, स्थानीय रक्षा बनाने के लिए आवश्यक था जिसे शरीर स्वयं उत्पन्न नहीं कर सकता था।

शारीरिक स्वास्थ्य के अलावा, अध्ययन ने चूहों की मानसिक और व्यवहार संबंधी स्थिति का भी परीक्षण किया। पुराने वायरल संक्रमण मनुष्यों में चिंता, सामाजिक अलगाव और स्मृति संबंधी समस्याओं का कारण बनते हैं, और अनुपचारित चूहों में भी इसी तरह के प्रभाव देखे गए। उन्हें नई जगहों को याद रखने में कठिनाई हुई, अवसाद के लक्षण दिखे, और उन्होंने अन्य चूहों के साथ बातचीत करने से परहेज किया। हालांकि, जिन चूहों को पूर्ण तीन-भाग वाला वैक्सीन उपचार मिला, वे स्वस्थ जानवरों की तरह व्यवहार करते थे। उन्होंने भूलभुलैया (mazes) को आसानी से पार किया, नई वस्तुओं को याद रखा, और सामाजिक मेलजोल की तीव्र इच्छा दिखाई। यह सुझाव देता है कि तंत्रिकाओं को नुकसान पहुँचाने वाले वायरस को सक्रिय होने से रोककर, टीके ने मस्तिष्क को उस सूजन से भी बचाया जो इन व्यवहार संबंधी समस्याओं का कारण बनती है। उपचार ने केवल आँखों को ही नहीं बचाया; इसने जीव के समग्र कल्याण को भी संरक्षित किया।

यह शोध इस बात पर प्रकाश डालता है कि हम शरीर में छिपने वाले वायरल रोगों के प्रति अपने दृष्टिकोण को कैसे बदल सकते हैं। वायरस का पीछा करने के बजाय, लक्ष्य उन विशिष्ट स्थानों को सुदृढ़ करना है जहाँ वह छिपा होता है। एक ऐसी वितरण प्रणाली का उपयोग करके जो प्रतिरक्षा प्रणाली को प्रशिक्षित करती है, सैनिकों को अग्रिम पंक्ति में बुलाती है, और उन्हें वहां रहने का कारण देती है, शोधकर्ताओं ने एक ऐसा कवच बनाया जिसे वायरस तोड़ नहीं सका। हालांकि यह कार्य चूहों पर किया गया था, लेकिन अध्ययन में उपयोग की गई प्रतिरक्षा प्रणाली को मानव प्रणाली के समान इंजीनियर किया गया था, जो विशेष रूप से उन आनुवंशिक मार्करों को लक्षित करती है जो कई लोगों में सामान्य हैं। निष्कर्षों से पता चलता है कि यह दृष्टिकोण मनुष्यों के लिए एक चिकित्सीय टीके (therapeutic vaccine) की दिशा में मार्ग प्रशस्त कर सकता है, जो पुनरावृत्ति के चक्र को रोक सकता है, अंधापन रोक सकता है, और इस निरंतर संक्रमण के साथ जी रहे लोगों के जीवन की गुणवत्ता को बहाल कर सकता है। यह अध्ययन एक स्पष्ट प्रमाण प्रस्तुत करता है कि एक लक्षित, ऊतक-विशिष्ट प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया उस वायरस की सीमाओं को पार कर सकती है जिसने लंबे समय से प्रतिरक्षा प्रणाली को छला है।