शोधकर्ताओं ने दिखाया है कि पूरे रोटावायरस जीनोम में अंतर – न केवल इसके दो सतह प्रोटीन – प्रभावित करते हैं कि टीके कितनी अच्छी तरह से काम करते हैं, यह समझाने में मदद करते हैं कि कुछ उपभेदों को टीकाकरण किए गए व्यक्तियों को संक्रमित करने की अधिक संभावना क्यों है।
अध्ययन, आज प्रकाशित एक समीक्षा के रूप में एक पूर्वप्रिंट में एक प्रकार कासंपादकों द्वारा एक महत्वपूर्ण पेपर के रूप में वर्णित किया गया है। वे कहते हैं कि रोटावायरस वैक्सीन प्रभावशीलता का आकलन करने के लिए उपन्यास दृष्टिकोण इस बात का ठोस सबूत प्रदान करता है कि रोटावायरस टीके को दो सतह प्रोटीन के पिछले उपयोग के बजाय, परिसंचारी उपभेदों के पूरे जीनोम के आधार पर डिजाइन किया जाना चाहिए। निष्कर्षों में भविष्य के रोटावायरस वैक्सीन डिजाइन के साथ-साथ प्रकार-विशिष्ट वैक्सीन मूल्यांकन अधिक आम तौर पर अधिक होगा।
रोटावायरस एक संक्रामक गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल संक्रमण है जो पेट और आंतों (गैस्ट्रोएंटेराइटिस) की सूजन का कारण बनता है, जो गंभीर निर्जलीकरण दस्त द्वारा चिह्नित होता है। दो मुख्य टीके, रोटरिक्स (आरवी 1) और रोटेटक्यू (आरवी 5), अमेरिका में रोटावायरस से गंभीर बीमारी के मामलों को काफी कम कर देते हैं, लेकिन वे सही सुरक्षा प्रदान नहीं करते हैं।
वैज्ञानिकों ने अनुमान लगाया है कि रोटावायरस उपभेदों और वैक्सीन उपभेदों के परिसंचारी के बीच आनुवंशिक अंतर प्रभावित कर सकते हैं कि वे कितनी अच्छी तरह से काम करते हैं। परंपरागत रूप से, इन अंतरों को वायरस के बाहरी शेल – VP7 और VP4 पर दो प्रोटीनों का उपयोग करके निर्धारित किया गया है।
“हम यह जांचने के लिए सेट करते हैं कि कुछ टीकाकरण किए गए बच्चे अभी भी रोटावायरस के साथ क्यों बीमार हो जाते हैं,” प्रमुख लेखक जिए क्वोन, माइक्रोबियल रोगों के महामारी विज्ञान विभाग के एक पीएचडी छात्र, और पब्लिक हेल्थ मॉडलिंग यूनिट, येल स्कूल ऑफ पब्लिक हेल्थ, न्यू हेवन, यूएस कहते हैं। “पिछले शोध ने वायरस के सिर्फ बाहरी प्रोटीनों पर ध्यान केंद्रित किया है, लेकिन रोटावायरस में कुल 11 आनुवंशिक खंड हैं। हम यह पता लगाने के लिए पूर्ण जीनोम को देखना चाहते थे कि क्या ये शेष नौ खंड, वायरल ‘बैकबोन’, रोटाविरस के तनावों के खिलाफ वैक्सीन प्रभावशीलता में भिन्नता की व्याख्या कर सकते हैं।”
जांच करने के लिए, Kwon और सहकर्मियों ने 2012 और 2016 के बीच अमेरिका भर में सात चिकित्सा साइटों से टीकाकरण और बिना व्यक्तियों दोनों में रोटावायरस से संबंधित बीमारी के 254 मामलों की जांच की। उन्होंने प्रत्येक वायरस के तनाव के पूर्ण आनुवंशिक कोड का विश्लेषण करने के लिए इन मामलों से पूरे जीनोम सीक्वेंसिंग डेटा का उपयोग किया और रोट्रिक्स (RV1) को रोटेट (RV1) की तुलना करने के लिए। उन्होंने यह पहचानने की कोशिश की कि क्या वायरस और वैक्सीन उपभेदों के बीच आनुवंशिक दूरी में वृद्धि हुई है, साथ ही यह जांचने के लिए कि रोटावायरस की आनुवंशिक विविधता उच्च टीका कवरेज वाले क्षेत्रों में कैसे बदलती है, यह जांचने के लिए।
आनुवंशिक दूरी को मापने के लिए उन्होंने एक तकनीक का उपयोग किया, जिसे छलनी विश्लेषण कहा जाता है, एक लचीली सांख्यिकीय विधि जिसने उन्हें न्यूक्लियोटाइड ठिकानों के प्रतिशत अंतर को मापने की अनुमति दी – आणविक ‘पत्र’ जो आनुवंशिक कोड बनाते हैं – प्रत्येक मामले के तनाव और वैक्सीन स्ट्रेन (एस) के बीच।
उनके परिणामों से पता चला कि रोटारिक्स (आरवी 1) के साथ टीकाकरण किए गए व्यक्तियों को रोटावायरस उपभेदों से संक्रमित होने की अधिक संभावना थी जो कि वैक्सीन से काफी आनुवंशिक रूप से अलग थे – उनके पूर्ण जीनोम में 9.6% से अधिक भिन्न थे। वायरल उपभेदों को प्रसारित करना जो आनुवंशिक रूप से वायरस के समान थे, एक वायरल बैकबोन था जिसे जीनोग्रुप 1 (डब्ल्यूए-जैसे) कहा जाता था। दूसरी ओर, आनुवंशिक रूप से दूर के उपभेदों में एक अलग वायरल रीढ़ की हड्डी होती है जिसे जेनोग्रुप 2 (डीएस -1-लाइक) कहा जाता है या मिक्स-एंड-मैच वेरिएंट होते हैं, जिन्हें रेकसॉर्टेंट उपभेदों के रूप में जाना जाता है।
वैक्सीन प्रभावशीलता के परिणामों ने भी इस आनुवंशिक पैटर्न को प्रतिबिंबित किया। रोटारिक्स (आरवी 1) वैक्सीन ने आनुवंशिक रूप से समान वायरल उपभेदों के खिलाफ मजबूत सुरक्षा प्रदान की, लेकिन इसकी सुरक्षा अधिक आनुवंशिक रूप से दूर के उपभेदों के लिए काफी गिर गई। रोटेटेक (RV5) वैक्सीन ने एक समान पैटर्न का पालन किया, लेकिन इसकी प्रभावशीलता में अंतर कम स्पष्ट थे।
इसके बाद, टीम ने देखा कि क्या विभिन्न स्थानों में टीकाकरण पैटर्न ने आबादी में घूमते हुए रोटावायरस उपभेदों को प्रभावित किया है। उन्होंने पाया कि उन स्थानों पर जहां अधिक लोगों ने रोटरिक्स (आरवी 1) का इस्तेमाल किया, रोटावायरस उपभेदों का उपयोग जो आनुवंशिक रूप से दूर के हावी थे। यह रोटेटेक (RV5) के उच्च उपयोग वाले क्षेत्रों में भी देखा गया था। इससे पता चलता है कि, समय के साथ, रोटावायरस वैक्सीन-प्रेरित प्रतिरक्षा के जवाब में स्वाभाविक रूप से अनुकूल हो रहा है, जिससे वैक्सीन से अलग-अलग लोगों के पक्ष में परिसंचारी उपभेदों के आनुवंशिक मेकअप में बदलाव होता है।
“वर्तमान टीके अभी भी रोटावायरस में गंभीर बीमारी के खिलाफ मजबूत सुरक्षा प्रदान करते हैं, लेकिन ये निष्कर्ष लंबी अवधि में वैक्सीन प्रभावशीलता को बनाए रखने के लिए वायरल विकास की लगातार निगरानी करने की आवश्यकता को उजागर करते हैं,” क्वॉन कहते हैं।
टीम ने सावधानी बरती कि उनका अध्ययन पूरे जीनोम अनुक्रमण डेटा की आवश्यकता के कारण, मामलों के अपेक्षाकृत छोटे नमूने आकार द्वारा सीमित है। वे भविष्य के अध्ययन के लिए अन्य सेटिंग्स में अपने निष्कर्षों को और अधिक मान्य करने के लिए कहते हैं, जहां पूरे जीनोम अनुक्रमण डेटा अधिक व्यापक रूप से उपलब्ध है।
“हमारे अध्ययन से पता चलता है कि रोटावायरस की संपूर्ण आनुवंशिक संरचना को देखने से दो सतह प्रोटीन को देखने की तुलना में कितनी अच्छी तरह से टीके काम करते हैं, इसकी बहुत स्पष्ट तस्वीर देती है,” सह-सीनियर वर्जीनिया पिट्ज़र, माइक्रोबियल रोगों के महामारी विज्ञान विभाग में एसोसिएट प्रोफेसर, और सार्वजनिक स्वास्थ्य मॉडलिंग इकाई, येल स्कूल ऑफ पब्लिक हेल्थ के सहयोगी प्रोफेसर कहते हैं। “यह टीकों को डिजाइन करते समय वायरस के पूर्ण जीनोमिक संरचना को शामिल करने के महत्व पर प्रकाश डालता है। अब वर्तमान में उपलब्ध और अधिक पाइपलाइन में चार रोटावायरस टीके हैं। पूरे जीनोम अनुक्रमण डेटा का उपयोग करने के लिए हमारा ढांचा यह समझने के लिए है कि सभी जीन सेगमेंट उनकी लंबी अवधि की सफलता को बनाए रखने के लिए प्रतिरक्षा संरक्षण में कैसे योगदान करते हैं।”
