Insights from SARS-CoV-2 nanopore genomic surveillance in Edo State, Nigeria
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि कैसे इरुआ स्पेशलिस्ट टीचिंग हॉस्पिटल, एडो स्टेट, नाइजीरिया में पूर्व-मौजूद लासा बुखार प्रयोगशाला क्षमता का लाभ उठाने से सफल SARS-CoV-2 नैनोपोर जीनोमिक निगरानी संभव हुई, जिसने महामारी के दौरान वायरल वंशों के स्रोत और प्राप्तकर्ता दोनों के रूप में देश की दोहरी भूमिका को ट्रैक किया।
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जब कोई वायरस आबादी में फैलता है, तो वह अपने पीछे आनुवंशिक परिवर्तनों के निशान छोड़ जाता है, ठीक वैसे ही जैसे एक फिंगरप्रिंट जो हर नए संक्रमण के साथ थोड़ा बदल जाता है। वैज्ञानिक इन परिवर्तनों को पढ़कर यह पता लगा सकते हैं कि वायरस कहाँ से आया, वह एक स्थान से दूसरे स्थान तक कैसे पहुँचा, और कौन से संस्करण प्रभावी हो रहे हैं। यह अभ्यास, जिसे जीनोमिक सर्विलांस (genomic surveillance) कहा जाता है, बीमारियों के विकसित होने और फैलने को समझने के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से उन क्षेत्रों में जहाँ परीक्षण के संसाधनों की कमी है। वर्षों तक, दुनिया के कई हिस्सों में इस तरह के गहरे आनुवंशिक पठन करने के उपकरण उपलब्ध नहीं थे, जिससे प्रकोपों को ट्रैक करने के वैश्विक प्रयास में एक अंधा बिंदु (blind spot) बना रहा। नाइजीरिया के एक अस्पताल ने इस स्थिति को कैसे बदला, इसकी कहानी इस बात का स्पष्ट उदाहरण है कि कैसे स्थानीय विशेषज्ञता को एक नए वैश्विक खतरे से लड़ने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है, जो न केवल यह बताता है कि वायरस कैसे चला, बल्कि यह भी कि उसका अध्ययन करने वाले लोग उसके साथ कैसे चल सकते हैं।
नाइजीरिया के एडो स्टेट में, इरुआ स्पेशलिस्ट टीचिंग हॉस्पिटल (Irruua Specialist Teaching Hospital) लंबे समय से लासा फीवर (Lassa fever) के अध्ययन का केंद्र रहा है, जो इस क्षेत्र में पाया जाने वाला एक खतरनाक वायरल रोग है। इस इतिहास के कारण, अस्पताल के पास पहले से ही कर्मचारियों को नैनोपोर सीक्वेंसिंग (nanopore sequencing) नामक एक विशिष्ट प्रकार की जेनेटिक सीक्वेंसिंग तकनीक का उपयोग करने के लिए प्रशिक्षित किया गया था। यह विधि वैज्ञानिकों को सीधे नमूने से वायरस के जेनेटिक कोड को पढ़ने की अनुमति देती है, जिससे उनके परिवार की पहचान करना और उनके उत्परिवर्तन (mutations) को ट्रैक करना आसान हो जाता है। जब SARS-CoV-2 वायरस आया, तो अस्पताल इस बदलाव के लिए तैयार था। बाहरी मदद का इंतजार करने के बजाय, उन्होंने अपने मौजूदा कौशल और उपकरणों का उपयोग करके कोरोनावायरस के अनुक्रमण (sequencing) के लिए एक नया लैब बनाया। 2020 और 2023 के बीच, अस्पताल ने वायरस के लिए लगभग 30,000 लोगों का परीक्षण किया, जिसमें लगभग 15 प्रतिशत में सकारात्मक मामले पाए गए। हालांकि अस्पताल वर्षों से परीक्षण कर रहा था, लेकिन यह देखने के लिए कि वास्तव में कौन सा वेरिएंट मौजूद है, वायरस के जीनोम को अनुक्रमित करने की क्षमता केवल 2022 में पूरी तरह से स्थापित हुई, जब स्थानीय कर्मचारियों की एक टीम को गिनी और जर्मनी में गहन प्रशिक्षण मिला।
एक बार जब सीक्वेंसिंग लैब चालू हो गई, तो टीम ने पिछले दो वर्षों में एकत्र किए गए नमूनों को देखकर यह पता लगाने की कोशिश की कि वे इससे क्या सीख सकते हैं। उन्होंने अप्रैल और दिसंबर 2022 के बीच लिए गए नमूनों से लगभग 200 उच्च-गुणवत्ता वाले वायरल जीनोम सफलतापूर्वक तैयार किए। इन आनुवंशिक स्नैपशॉट्स ने गति की एक ऐसी कहानी बताई जो एक साधारण एकतरफा रास्ते से कहीं अधिक जटिल थी। विश्लेषण से पता चला कि नाइजीरिया ने वायरस के वैश्विक प्रसार में दोहरी भूमिका निभाई। डेल्टा वेरिएंट के लिए, जो 2021 में हावी था, नाइजीरिया एक प्रमुख स्रोत के रूप में उभरा। आनुवंशिक साक्ष्य बताते हैं कि डेल्टा वायरस का एक विशिष्ट संस्करण, जिसे AY.36 के रूप में जाना जाता है, नाइजीरिया में उत्पन्न हुआ या स्थापित हुआ और फिर यूरोप, उत्तरी अमेरिका और दुनिया के अन्य हिस्सों में फैल गया। डेटा संकेत देता है कि वायरस का यह निर्यात मार्च 2021 के अंत तक शुरू हो गया था, जिसमें वायरस नाइजीरिया से यूरोप और फिर अन्य महाद्वीपों तक पहुँचा।
हालाँकि, जैसे-जैसे महामारी विकसित हुई, कहानी बदल गई। जब ओमिक्रॉन (Omicron) वेरिएंट आया, तो वायरस का प्रवाह उलट गया। आनुवंशिक विश्लेषण से पता चलता है कि नाइजीरिया में पाए गए ओमिक्रॉन सब-लीनिएज (sub-lineages), विशेष रूप से BA.1.1 और BQ.1, वहां पैदा नहीं हुए थे। इसके बजाय, उन्हें दुनिया के अन्य हिस्सों से लाया गया था। BA.1.1 संस्करण संभवतः उत्तरी अमेरिका से आया था, जबकि BQ.1 संस्करण यूरोप से आया था। एक बार जब ये नए संस्करण नाइजीरिया में प्रवेश कर गए, तो वे केवल वहीं नहीं रुके; वे देश के भीतर तेजी से फैले और फिर यूरोप और एशिया सहित अन्य क्षेत्रों में वापस चले गए। यह पैटर्न इस बात पर प्रकाश डालता है कि जहाँ नाइजीरिया डेल्टा वेरिएंट को भेजने का एक केंद्र था, वहीं यह बाद के वायरस लहरों के लिए एक प्राप्त करने वाला बिंदु भी था, जो एक पुल के रूप में कार्य करता है जिसने दुनिया के विभिन्न हिस्सों को जोड़ा।
इस परियोजना की सफलता केवल इसके द्वारा उत्पन्न डेटा के बारे में नहीं थी, बल्कि यह इस बारे में थी कि इसे कैसे हासिल किया गया। शोधकर्ताओं ने प्रदर्शित किया कि एक प्रयोगशाला, जिसे एक उच्च-जोखिम वाले रोगजनक (pathogen), लासा फीवर से लड़ने के लिए बनाया गया था, उसे बिना शुरुआत से शुरू किए, एक नए रोगजनक, SARS-CoV-2, को ट्रैक करने के लिए प्रभावी ढंग से पुन: उपयोग किया जा सकता था। लैब वर्क और जेनेटिक डेटा की व्याख्या करने के लिए आवश्यक कंप्यूटर विश्लेषण दोनों में स्थानीय कर्मचारियों को प्रशिक्षित करके, टीम ने एक आत्मनिर्भर प्रणाली बनाई। इस दृष्टिकोण ने उन्हें ऐसे निष्कर्ष निकालने में सक्षम बनाया जो केवल अंतरराष्ट्रीय प्रयोगशालाओं पर निर्भर रहने से असंभव होते। यह कार्य पुष्टि करता है कि कम संसाधन वाले क्षेत्रों में स्थानीय क्षमता निर्माण न केवल संभव है, बल्कि यह आवश्यक भी है ताकि यह समझा जा सके कि वायरस सीमाओं के पार कैसे चलते हैं। यह दर्शाता है कि जब किसी क्षेत्र के पास वायरस के जेनेटिक कोड को पढ़ने के उपकरण होते हैं, तो वह प्रकोप के छिपे हुए रास्तों को उजागर कर सकता है, जिससे एक स्थानीय प्रयास वैश्विक पहेली का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बन जाता है।
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