वैज्ञानिकों ने उत्परिवर्तन की पहचान की है जो H5N1 ‘बर्ड फ्लू’ वायरस के संक्रमण और मनुष्यों में संभावित संचरण की सुविधा प्रदान कर सकता है

वर्तमान में, लोगों के बीच H5N1 संचारित होने का कोई दस्तावेजी मामला नहीं है: मनुष्यों में बर्ड फ्लू के मामले दूषित वातावरण के साथ-साथ संक्रमित पक्षियों (पोल्ट्री सहित), डेयरी गायों और अन्य जानवरों के निकट संपर्क से जुड़े हुए हैं। हालाँकि, सार्वजनिक स्वास्थ्य अधिकारी वायरस के मनुष्यों के बीच कुशलतापूर्वक प्रसारित होने की संभावना के बारे में चिंतित हैं, जो एक नई, संभावित घातक महामारी का कारण बन सकता है।

फ्लू वायरस अपने मेजबान से हेमाग्लगुटिनिन नामक प्रोटीन के माध्यम से जुड़ता है जो मेजबान कोशिकाओं की सतहों पर ग्लाइकेन रिसेप्टर्स से जुड़ता है। ग्लाइकेन कोशिका सतह प्रोटीन पर चीनी अणुओं की श्रृंखलाएं हैं जो कुछ वायरस के लिए बाध्यकारी साइट के रूप में कार्य कर सकती हैं। H5N1 जैसे एवियन (पक्षी) इन्फ्लूएंजा वायरस मुख्य रूप से पक्षियों में पाए जाने वाले सियालिक एसिड युक्त ग्लाइकेन रिसेप्टर्स (एवियन-प्रकार के रिसेप्टर्स) के साथ मेजबान को संक्रमित करते हैं। जबकि वायरस शायद ही कभी मनुष्यों के लिए अनुकूल होते हैं, अगर वे लोगों में पाए जाने वाले सियालिलेटेड ग्लाइकेन रिसेप्टर्स (मानव-प्रकार के रिसेप्टर्स) को पहचानने के लिए विकसित होते हैं, तो वे मनुष्यों को संक्रमित करने और संभवतः उनके बीच संचारित करने की क्षमता हासिल कर सकते हैं।

“रिसेप्टर विशिष्टता में परिवर्तन की निगरानी करना (जिस तरह से एक वायरस मेजबान कोशिकाओं को पहचानता है) महत्वपूर्ण है क्योंकि रिसेप्टर बाइंडिंग ट्रांसमिशनबिलिटी की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है,” इयान विल्सन, डीफिल, सह-वरिष्ठ लेखक और स्क्रिप्स रिसर्च में स्ट्रक्चरल बायोलॉजी के हैनसेन प्रोफेसर कहते हैं। “कहा जा रहा है कि, रिसेप्टर उत्परिवर्तन अकेले इस बात की गारंटी नहीं देते हैं कि वायरस मनुष्यों के बीच संचारित होगा।”

पिछले मामले जिनमें एवियन वायरस लोगों को संक्रमित करने और उनके बीच संचारित करने के लिए अनुकूलित हो गए थे, उन्हें कई उत्परिवर्तन की आवश्यकता थी, आमतौर पर कम से कम तीन। लेकिन संयुक्त राज्य अमेरिका में गोजातीय H5N1 वायरस के साथ पहले मानव संक्रमण से अलग किए गए H5N1 2.3.4.4b स्ट्रेन (ए/टेक्सास/37/2024) के लिए, शोधकर्ताओं ने पाया कि हेमाग्लगुटिनिन में केवल एक अमीनो एसिड उत्परिवर्तन विशिष्टता को बदल सकता है मानव-प्रकार के रिसेप्टर्स को बांधना। यहां, गोजातीय से तात्पर्य डेयरी गायों की उन प्रजातियों से है जो मानव संक्रमण के लिए वायरस का तत्काल स्रोत थीं। महत्वपूर्ण बात यह है कि उत्परिवर्तन को पूरे वायरस में पेश नहीं किया गया था – केवल हेमाग्लगुटिनिन प्रोटीन को इसके रिसेप्टर-बाइंडिंग गुणों का अध्ययन करने के लिए।

अपने अध्ययन के लिए, शोध दल ने H5N1 2.3.4.4b हेमाग्लगुटिनिन प्रोटीन में कई उत्परिवर्तन पेश किए जो पिछले एवियन वायरस में रिसेप्टर विशिष्टता परिवर्तनों में शामिल थे। इन उत्परिवर्तनों को स्वाभाविक रूप से होने वाले आनुवंशिक परिवर्तनों की नकल करने के लिए चुना गया था। जब टीम ने इन उत्परिवर्तनों में से एक, Q226L के प्रभाव का आकलन वायरस की मानव-प्रकार के रिसेप्टर्स से जुड़ने की क्षमता पर किया, तो उन्होंने पाया कि उस उत्परिवर्तन में काफी सुधार हुआ कि वायरस ग्लाइकेन रिसेप्टर्स से कैसे जुड़ता है, जो मानव कोशिकाओं में पाए जाने वाले रिसेप्टर्स का प्रतिनिधित्व करते हैं।

स्क्रिप्स रिसर्च में पोस्टडॉक्टरल एसोसिएट और पहले लेखक टिंग-हुई लिन कहते हैं, “निष्कर्ष दर्शाते हैं कि यह वायरस मानव-प्रकार के रिसेप्टर्स को पहचानने के लिए कितनी आसानी से विकसित हो सकता है।” “हालांकि, हमारा अध्ययन यह सुझाव नहीं देता है कि ऐसा विकास हुआ है या केवल इस उत्परिवर्तन के साथ वर्तमान H5N1 वायरस मनुष्यों के बीच संक्रामक होगा।”

इसके बजाय, अनुसंधान टीम ने यह समझने पर ध्यान केंद्रित किया कि Q226L जैसे प्राकृतिक उत्परिवर्तन कैसे उत्पन्न हो सकते हैं और उनका प्रभाव क्या हो सकता है। संभावित उत्परिवर्तन की जांच करने के लिए जो H5N1 2.3.4.4b हेमाग्लगुटिनिन को मानव रिसेप्टर्स से जुड़ने में सक्षम बना सकता है, टीम ने सह-वरिष्ठ लेखक जेम्स पॉलसन, पीएचडी, सेसिल एच. और इडा एम की प्रयोगशाला के सहयोग से उन्नत बाइंडिंग एसेज़ का उपयोग किया। स्क्रिप्स रिसर्च में रसायन विज्ञान के ग्रीन चेयर। ये परीक्षण, जो यह नकल करने के लिए परीक्षण हैं कि कोई वायरस किसी कोशिका से कितनी अच्छी तरह जुड़ता है, शोधकर्ताओं को सटीक रूप से ट्रैक करने की अनुमति देता है कि परिवर्तित H5N1 हेमाग्लगुटिनिन ने मानव-प्रकार के रिसेप्टर्स के साथ कैसे बातचीत की।

पॉलसन बताते हैं, “हमारे प्रयोगों से पता चला है कि Q226L उत्परिवर्तन वायरस की मानव-प्रकार के रिसेप्टर्स को लक्षित करने और उनसे जुड़ने की क्षमता को काफी बढ़ा सकता है।” “यह उत्परिवर्तन वायरस को मानव कोशिकाओं पर पैर जमाने की अनुमति देता है जो पहले नहीं था, यही कारण है कि यह खोज लोगों के लिए संभावित अनुकूलन के लिए एक लाल झंडा है।”

हालाँकि, केवल बदलाव ही मानव-से-मानव संचरण को सक्षम करने के लिए पर्याप्त नहीं हो सकता है। अन्य आनुवंशिक परिवर्तन – जैसे कि पोलीमरेज़ बेसिक 2 (E627K) में उत्परिवर्तन जो मानव कोशिकाओं में वायरल प्रतिकृति और स्थिरता को बढ़ाते हैं – संभवतः लोगों के बीच वायरस को कुशलतापूर्वक फैलाने के लिए आवश्यक होंगे।

फिर भी, संक्रमित जानवरों के सीधे संपर्क से उत्पन्न होने वाले H5N1 मानव मामलों की बढ़ती संख्या को देखते हुए, निष्कर्ष H5N1 और इसी तरह के एवियन फ्लू उपभेदों में विकास की सक्रिय निगरानी की आवश्यकता पर प्रकाश डालते हैं। हालांकि खतरे का कोई तत्काल कारण नहीं है, शोधकर्ताओं ने इस बात पर जोर दिया है कि एक भी उत्परिवर्तन जो H5N1 के मानव कोशिकाओं से जुड़ने के तरीके को बदल देता है, उसे भी नजरअंदाज नहीं किया जाना चाहिए।

विल्सन कहते हैं, “आनुवांशिक परिवर्तनों पर नज़र रखना जारी रखने से हमें बढ़ती संप्रेषणीयता के संकेतों की तैयारी में बढ़त मिलेगी।” “इस प्रकार के शोध से हमें यह समझने में मदद मिलती है कि किन उत्परिवर्तनों पर नज़र रखनी है और उचित तरीके से कैसे प्रतिक्रिया देनी है।”

अध्ययन के लेखक लिन, पॉलसन और विल्सन के अलावा, “बोवाइन इन्फ्लुएंजा H5N1 हेमाग्लगुटिनिन में एक एकल उत्परिवर्तन मानव रिसेप्टर्स की विशिष्टता को बदल देता है,” स्क्रिप्स रिसर्च के ज़ुएयॉन्ग झू, शेंगयांग वांग, डिंग झांग, रयान मैकब्राइड, वेनली यू और शिमोन बाबरिंडे शामिल हैं।

इस कार्य को इन्फ्लुएंजा अनुसंधान और प्रतिक्रिया अनुबंध 75N93021C00015 / PENN CEIRR के लिए राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान एनआईएआईडी उत्कृष्टता केंद्र से वित्त पोषण द्वारा समर्थित किया गया था।