मलेरिया, विशेष रूप से अपने गंभीर रूपों में, वैश्विक स्वास्थ्य और आर्थिक बोझ बना हुआ है। यह हर साल 600,000 से अधिक लोगों की मौत का कारण बनता है – उनमें से ज्यादातर पांच साल से कम उम्र के अफ्रीकी बच्चे हैं। जर्नल में प्रकाशित एक नए अध्ययन में प्रकृति, ईएमबीएल बार्सिलोना, टेक्सास विश्वविद्यालय, कोपेनहेगन विश्वविद्यालय और स्क्रिप्स रिसर्च इंस्टीट्यूट के शोधकर्ताओं ने मानव एंटीबॉडी की खोज की है जो गंभीर मलेरिया का कारण बनने वाले कुछ प्रोटीनों को पहचान और लक्षित कर सकते हैं। यह सफलता भविष्य के टीकों या मलेरिया-रोधी उपचारों का मार्ग प्रशस्त कर सकती है।
गंभीर मलेरिया परजीवी के कारण होता है प्लाज्मोडियम फाल्सीपेरम जो लाल रक्त कोशिकाओं को संक्रमित और संशोधित करता है। ये संशोधन लाल रक्त कोशिकाओं को मस्तिष्क में छोटी रक्त वाहिकाओं की दीवारों से चिपका सकते हैं। इसके परिणामस्वरूप रक्त प्रवाह बाधित होता है और छोटी रक्त वाहिकाएं अवरुद्ध हो जाती हैं, जिससे मस्तिष्क में सूजन आ जाती है और यह मस्तिष्क मलेरिया में विकसित हो सकता है।
रक्त प्रवाह में रुकावट मुख्य रूप से संक्रमित लाल रक्त कोशिकाओं की सतह पर मौजूद लगभग 60 विषैले प्रोटीनों के परिवार द्वारा संचालित होती है, जिन्हें PfEMP1 कहा जाता है। कुछ प्रकार के पीएफईएमपी1 प्रोटीन रक्त वाहिकाओं की कोशिकाओं की सतह पर ईपीसीआर नामक एक अन्य मानव प्रोटीन से जुड़ सकते हैं। यह अंतःक्रिया रक्त वाहिकाओं को नुकसान पहुंचाती है और जीवन-घातक जटिलताओं के विकास से निकटता से जुड़ी हुई है।
शोधकर्ताओं को पता था कि जब अफ्रीका में बच्चे बड़े होते हैं, तो उनमें उत्तरोत्तर प्रतिरक्षा विकसित होती है, और किशोर और वयस्क शायद ही कभी घातक बीमारी की जटिलताओं से पीड़ित होते हैं। ऐसा माना जाता था कि यह सुरक्षा PfEMP1 को लक्षित करने वाले एंटीबॉडी द्वारा मध्यस्थ होती है।
PfEMP1 एक अत्यधिक परिवर्तनशील प्रोटीन है और इसे लंबे समय से तकनीकी रूप से कठिन टीका लक्ष्य माना जाता है। इसलिए एक लंबे समय से चला आ रहा सवाल यह है कि क्या प्रतिरक्षा प्रणाली एंटीबॉडी उत्पन्न कर सकती है – प्रोटीन जो विशिष्ट रोगजनकों को पहचानते हैं और बेअसर करते हैं – जो परिसंचरण में विभिन्न प्रकार के PfEMP1 प्रकारों को लक्षित कर सकते हैं।
पेपर की सह-वरिष्ठ लेखिका और ईएमबीएल बार्सिलोना में ग्रुप लीडर मारिया बर्नब्यू ने कहा, “हम इस बात से झिझक रहे थे कि क्या हम एक ऐसे एंटीबॉडी की पहचान कर सकते हैं जो उन सभी को पहचान सके,” और यह पता चला कि हमारी बेहतर इम्यूनोलॉजिकल स्क्रीनिंग विधियां विश्वविद्यालय में विकसित हुईं। टेक्सास ने जल्दी ही पीएफईएमपी1 प्रोटीन के विभिन्न संस्करणों के खिलाफ व्यापक रूप से प्रभावी मानव एंटीबॉडी के दो उदाहरणों की पहचान की, उन दोनों ने सीआईडीआरα1 नामक प्रोटीन के एक हिस्से को लक्षित किया जो ईपीसीआर रिसेप्टर के साथ इंटरैक्ट करता है।”
तब टीम को यह परीक्षण करने की आवश्यकता थी कि क्या वे एंटीबॉडी जीवित रक्त वाहिकाओं में ईपीसीआर बाइंडिंग को सफलतापूर्वक अवरुद्ध कर सकते हैं। अधिकांश बीमारियों में, इसका परीक्षण पशु मॉडल में किया जा सकता था। हालाँकि, मलेरिया के लिए, यह संभव नहीं है क्योंकि चूहों को संक्रमित करने वाले परजीवियों के विषैले प्रोटीन उनके मानव समकक्षों से बहुत भिन्न होते हैं।
इस चुनौती से निपटने के लिए शोधकर्ता एक नवीन दृष्टिकोण लेकर आए। उन्होंने प्रयोगशाला में मानव रक्त वाहिकाओं का एक नेटवर्क विकसित करने और जीवित परजीवियों से संक्रमित मानव रक्त को वाहिकाओं के माध्यम से पारित करने का एक तरीका विकसित किया, जिससे एक डिश में रोग का पुनर्निर्माण किया जा सके। इन प्रयोगों से पता चला कि एंटीबॉडी संक्रमित कोशिकाओं को जमा होने से रोकने में सक्षम थे, यह सुझाव देते हुए कि वे उस रुकावट को रोकने में मदद कर सकते हैं जो गंभीर मलेरिया के लक्षणों का कारण बनती है।
ईएमबीएल बार्सिलोना में मारिया बर्नब्यू के समूह में मैरी-स्कोडोव्स्का क्यूरी पोस्टडॉक्टरल फेलो और सह-वियोला इंट्रोइनी ने कहा, “हमने 3डी में मस्तिष्क के माइक्रोवेसल्स को फिर से बनाने के लिए अपनी ऑर्गन-ऑन-ए-चिप तकनीक का उपयोग किया, जिसे हमने मलेरिया परजीवियों से संक्रमित किया।” काम के पहले लेखक. “हमने दो एंटीबॉडीज़ को वाहिका में डाला और इस बात से प्रभावित हुए कि उन्होंने संक्रमित रक्त कोशिकाओं को वाहिकाओं से चिपकने से कितनी अच्छी तरह रोका। आंखों से आसानी से दिखाई देने वाले अवरोध को देखना आश्चर्यजनक था।”
कोपेनहेगन विश्वविद्यालय और स्क्रिप्स रिसर्च इंस्टीट्यूट के सहयोगियों द्वारा संरचनात्मक और प्रतिरक्षा विज्ञान विश्लेषण से पता चला कि ये एंटीबॉडी एक समान तंत्र द्वारा परजीवी बंधन को रोकते हैं – सीआईडीआरα1 पर तीन अत्यधिक संरक्षित अमीनो एसिड को पहचानते हुए। ये व्यापक रूप से प्रतिक्रियाशील एंटीबॉडी संभवतः गंभीर मलेरिया के लिए अर्जित प्रतिरक्षा के एक सामान्य तंत्र का प्रतिनिधित्व करते हैं और गंभीर मलेरिया को लक्षित करने वाले PfEMP1-आधारित वैक्सीन या उपचार के डिजाइन के लिए उपन्यास अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं।
बर्नब्यू ने कहा, “यह अध्ययन लोगों को गंभीर मलेरिया से बचाने के नए तरीकों को लक्षित करने का द्वार खोलता है, जैसे कि टीका या अन्य उपचार।” “यह अंतरराष्ट्रीय और अंतःविषय सहयोग के लिए धन्यवाद है जो मलेरिया जैसी बीमारियों को समझने के लिए महत्वपूर्ण है। हमारे सहयोगी दुनिया भर से हैं, विभिन्न कोणों से मलेरिया का अध्ययन कर रहे हैं। हमें इस तरह की बड़ी चुनौतियों से निपटने के लिए मिलकर काम करना जारी रखना होगा।”
उन्होंने कहा: “ईएमबीएल बार्सिलोना में, हम मानते हैं कि ऊतक इंजीनियरिंग और चिप पर बढ़ते अंग हमें अधिक जटिलता और विस्तार के साथ बीमारियों का अध्ययन करने की अनुमति देते हैं, साथ ही वैक्सीन उम्मीदवारों की स्क्रीनिंग के लिए उपयोगी मंच भी प्रदान करते हैं।”
