एक ग्राउंडब्रेकिंग खोज में जो प्रतिरक्षा प्रणाली की हमारी समझ को फिर से खोल सकती है और क्रांतिकारी नए टीकों और दवाओं के लिए मार्ग प्रशस्त कर सकती है, वैज्ञानिकों ने शक्तिशाली नियामक कार्यों के साथ पहले से कम समझे गए प्रतिरक्षा सेल की विशेषता है।

उन्होंने पाया है कि प्रतिरक्षा कोशिकाएं टी कहलाती हैं_आर1 कोशिकाएं मलेरिया के लिए एक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया बढ़ाने में एक प्रमुख भूमिका निभाती हैं। जर्नल में प्रकाशित अध्ययन के निहितार्थ विज्ञान प्रतिरक्षाविज्ञानी25 अप्रैल कोदूरगामी हैं, संभावित रूप से न केवल मलेरिया को जीतने के लिए नए रास्ते खोल रहे हैं, बल्कि कई अन्य ‘मुश्किल’ संक्रमण जिनके लिए वर्तमान में हमारे पास प्रभावी टीकों की कमी है।

रक्षा की रेखाएँ

मानव प्रतिरक्षा प्रणाली में संक्रमणों के खिलाफ एक जटिल बहुस्तरीय रक्षा है। इसके शस्त्रागार के हथियारों में कई घटक और उप -होते हैं, जिनमें निष्पादित करने के लिए सटीक रूप से परिभाषित कार्यों के साथ उपप्रकार शामिल हैं। उन्हें यह सुनिश्चित करने के लिए एक-दूसरे के साथ समन्वय करना चाहिए कि प्रतिक्रिया प्रभावी है और आत्म-हानि को कम करती है।

जब एक संक्रामक एजेंट रक्षा (त्वचा और म्यूकोसा) की पहली परतों को भंग करता है, तो प्रतिरक्षा प्रणाली के विशेष हथियार जवाब देते हैं। उनमें से पहला जन्मजात प्रतिरक्षा है: यह किसी भी खतरे के खिलाफ गैर-विशेष रूप से कार्य करता है, जबकि सिस्टम के अन्य हथियारों को सक्रिय करते हुए, जिसे सामूहिक रूप से अनुकूली प्रतिरक्षा कहा जाता है।

एक खतरे के खिलाफ अभिनय करने के अलावा, अनुकूली प्रतिरक्षा मेमोरी कोशिकाओं की मदद से खतरे के आणविक हस्ताक्षर, या एंटीजन के एक रिकॉर्ड को संग्रहीत करती है। प्रत्येक एंटीजन में विशिष्ट मेमोरी सेल होता है। जब वे एक एंटीजन को पहचानते हैं, तो वे पहले सामना कर चुके हैं, वे प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया में तेजी लाते हैं और बढ़ाते हैं।

इस अनुकूली प्रतिरक्षा में दो महत्वपूर्ण उपकेंद्र हैं। एंटीबॉडी-मध्यस्थता वाले हास्य प्रतिरक्षा को मुख्य रूप से बी-कोशिकाओं द्वारा मध्यस्थता की जाती है, जबकि सेल-मध्यस्थता प्रतिरक्षा में टी-कोशिकाएं शामिल होती हैं।

असली नायक

स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के जेसन नादेफ़र के नेतृत्व में नए अध्ययन ने सीडी 4 नामक टी-कोशिकाओं के एक उपप्रकार पर ध्यान केंद्रित किया।⁺ कोशिकाएं। उन्हें हेल्पर सेल भी कहा जाता है क्योंकि वे एक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के दौरान मैक्रोफेज जैसी बी-कोशिकाओं, टी-कोशिकाओं और प्रतिरक्षा कोशिकाओं को सक्रिय करने में मदद करते हैं।

टीम ने उन बच्चों और वयस्कों में सहायक कोशिकाओं की जांच की, जिन्होंने कई बार मलेरिया का सामना किया है। सहायक कोशिकाओं का एक सबसेट टाइप -1 नियामक टी-कोशिकाओं, या टी हैं_आर1 कोशिकाएं। सहायक कोशिकाओं का एक और सबसेट टी हैं_एच1 कोशिकाएं।

अध्ययन पूर्वी युगांडा में आयोजित किया गया था, जहां मलेरिया परजीवी प्लाजु (पीएफ संक्षेप में) बारहमासी प्रेषित है। 5 साल से कम उम्र के युगांडा के बच्चे अक्सर हर साल मलेरिया के तीन से पांच एपिसोड पीड़ित होते हैं। कई एपिसोड के बाद, वे लगभग 10 साल की उम्र से नैदानिक ​​रूप से प्रतिरक्षा बन जाते हैं: IE, वे संक्रमित होने के बावजूद लक्षण विकसित नहीं करते हैं पीएफ दोबारा।

शोधकर्ताओं ने कहा है कि पीएफ-सिभक सहायक कोशिकाएं इस नैदानिक ​​प्रतिरक्षा को विकसित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं।

विशेष रूप से, कई वर्षों के लिए, मलेरिया की पाठ्यपुस्तकों ने कहा कि मानव शरीर ने जवाब दिया पीएफ CD4 द्वारा मध्यस्थता एक ‘क्लासिक’ प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को बढ़ाते हुए संक्रमण⁺ टी_एच1 कोशिकाएं। लेकिन 500,000 से अधिक एकल CD4 and टी-कोशिकाओं को अनुक्रमण करके और उनके आनुवंशिक बारकोड को ट्रैक करके, शोधकर्ताओं ने पाया कि टी_आर1 कोशिकाएं वास्तविक नायक हैं। जबकि वे CD4, कोशिकाओं को आराम करने के लगभग 3 % बनाते हैं, वे सभी के लगभग 90 % के लिए खाते हैं पीएफ-स्पेशी सहायक कोशिकाएं।

यह हमें इस बात पर पुनर्विचार करने के लिए मजबूर करता है कि एक प्रभावी एंटी-मलेरिया टी-सेल प्रतिक्रिया क्या दिखती है।

तकनीक जो तालिकाओं को बदल देती है

अनुसंधान टीम ने युगांडा सिस्टम बायोलॉजी और कम्प्यूटेशनल दृष्टिकोण अध्ययन (संगीत) में मलेरिया नामक एक तीन साल के अध्ययन का लाभ उठाया। अध्ययन उन्नत प्रणालियों जीव विज्ञान और कम्प्यूटेशनल दृष्टिकोणों का उपयोग करके युगांडा में मलेरिया को समझने की कोशिश कर रहा है। जांचकर्ता नियमित निगरानी वाले प्रतिभागियों का अनुसरण करते हैं, जिसमें रक्त स्मीयर, मात्रात्मक पीसीआर परीक्षण, परिधीय रक्त मोनोन्यूक्लियर सेल नमूनाकरण शामिल हैं।

नए अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने अपनी दीर्घकालिक स्थिरता और दक्षता का आकलन करने के लिए मनुष्यों में कई संक्रमणों के माध्यम से हेल्पर-सेल क्लोन को ट्रैक किया, जिसके साथ वे सैकड़ों दिनों में शरीर के अंदर एक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया की सुविधा प्रदान कर सकते थे। (सहायक कोशिकाएं जो एक ही एंटीजन को जवाब देती हैं, उन्हें एक दूसरे के क्लोन कहा जाता है।)

एक स्वास्थ्य कार्यकर्ता एक मलेरिया का टीकाकरण तैयार करता है। विश्व स्वास्थ्य संगठन ने अक्टूबर 2021 में पांच महीने से पांच साल की उम्र के बच्चों पर मलेरिया वैक्सीन मच्छर के उपयोग का समर्थन किया। फोटो क्रेडिट: एएफपी

अध्ययन की पहली अनूठी विशेषता इसकी अनुदैर्ध्य प्रकृति थी। इस विषय पर पिछले सभी अध्ययन क्रॉस-सेक्शनल रहे हैं, यानी एक समय पर आबादी का अध्ययन करना। अनुदैर्ध्य अध्ययन अधिक चुनौतीपूर्ण होते हैं क्योंकि उन्हें बार-बार जैविक नमूने, सक्रिय केस-फाइंडिंग और प्रतिभागियों के दीर्घकालिक अनुवर्ती की आवश्यकता होती है।

शोधकर्ताओं ने एक उन्नत तकनीक का उपयोग किया, जिसे सिंगल-सेल आरएनए और टी-सेल रिसेप्टर (TCR) अनुक्रमण कहा जाता है, विभिन्न CD4 के सापेक्ष प्रसार को ट्रैक करने के लिए⁺ टी-सेल क्लोनोटाइप्स (एक ही पूर्वज सेल से प्राप्त क्लोन), उनके परिवर्तन बाद में, और क्या वे हर संक्रमण के बाद समान तरीकों से गुणा करते हैं। साथ में, ये डेटा कोशिकाओं की मेमोरी क्षमता (वे कितनी अच्छी तरह से याद करते हैं) और क्लोनल फिडेलिटी (वे कितनी अच्छी तरह से खुद की प्रतियां बनाते हैं) को मानते हैं।

यह इस अध्ययन की दूसरी अनूठी विशेषता थी। सीडी 4 पर पिछला अध्ययन⁺ मलेरिया के लिए टी-सेल प्रतिक्रिया एंजाइम से जुड़े इम्युनोसॉर्बेंट स्पॉट assays या प्रवाह साइटोमेट्री-आधारित दृष्टिकोणों का उपयोग करके उन्हें चिह्नित करने पर आधारित थी, जिनकी कई अंतर्निहित सीमाएँ हैं। नतीजतन, शोधकर्ताओं को अब तक यह पुष्टि करने में परेशानी हुई है कि क्या टी_आरमलेरिया से प्रेरित 1 कोशिकाएं एक थीं बोनरा फाइड अन्य टी से अलग सहायक कोशिकाओं का वर्ग_एच1 कोशिकाएं।

बारकोड का पालन करें

मेमोरी CD4 अनुक्रमण करके⁺ मलेरिया के बार-बार एपिसोड के बाद, पहले, दौरान और कई बार टी-कोशिकाएं, शोधकर्ताओं ने सीडी 4 की एक निष्पक्ष तस्वीर का अधिग्रहण किया⁺ शरीर में टी-कोशिकाओं की स्मृति। अपने विशिष्ट कार्यों को करने के लिए, प्रत्येक सेल को विशिष्ट प्रोटीन की आवश्यकता होती है। अनुक्रमण तकनीक से पता चलता है कि एक सेल कौन सा प्रोटीन बना रहा है। इसे एक आनुवंशिक बारकोड कहें जो अनुक्रमण सेल की वर्तमान स्थिति को प्रकट करने के लिए पढ़ता है।

टीम ने पाया कि लगभग सभी क्लोनोटाइप्स ने सीडी 4 के सात सबसेटों में से एक के लिए एक मजबूत वरीयता प्रदर्शित की⁺ टी-कोशिकाएं। यह खोज टीम के एकल-सेल जीनोमिक्स के उपयोग से संभव हो गई थी विवो में। शायद सबसे बड़ी खोज यह थी कि टी_आर1 कोशिकाओं ने उच्च औसत क्लोनल निष्ठा भी प्रदर्शित की। अध्ययन ने भी टी की पहचान की_आर1 कोशिकाएं प्रमुख CD4 के रूप में⁺ टी-सेल सबसेट पीडियाट्रिक मलेरिया के बाद प्रेरित है और वे सुदृढीकरण पर क्लोनल फिडेलिटी के साथ दीर्घकालिक स्मृति में सक्षम हैं।

एक ही व्यक्तियों में अनुक्रम के नमूनों ने कई समय बिंदुओं पर कई क्लोनोटाइप्स का खुलासा किया, जिन्होंने सैकड़ों दिनों तक अपनी निष्ठा बनाए रखी।

शोधकर्ताओं ने प्रत्येक टी-सेल के बारकोड टीसीआर अनुक्रम का उपयोग ‘हू हू’ का ट्रैक रखने के लिए किया क्योंकि कोशिकाएं एक शांत, आराम करने वाले राज्य से एक पुनर्जीवित, सक्रिय राज्य के लिए चली गईं। तकनीक ने उन्हें देखने दिया-बिना किसी अनुमान के काम के-जो जीन सार्वभौमिक रूप से फ़्लिप करते हैं और जो केवल उस पर फ़्लिप करते हैं, कहते हैं, टी_आर1 कोशिकाएं। इसने ताजा सबसेट-विशिष्ट जीनों की उपस्थिति का खुलासा किया। यह भी दिखाया गया है कि सहायक कोशिकाएं व्यक्त करके ‘चिल्लाए’ आविष्कार और आईएल -2 जीन, नियामक कोशिकाओं ने व्यक्त करके ब्रेक को मारा एफएएस जीन।

शोधकर्ताओं ने एक और परीक्षण भी किया, जिसमें सात रेजिमेंटों के साथ एक सेना के लिए सात CD4⁺ T- सेल सबसेट की तुलना की गई। जब उन्होंने एक ज़ोर से सींग उड़ाया, तो हर सैनिक ने आगे का आरोप लगाया। लेकिन जब उन्होंने एक विशिष्ट दुश्मन का झंडा लहराया – इस मामले में, पीएफ-एक लाल रक्त कोशिकाओं में -केवल एक रेजिमेंट, टी_आर1 पीसकीपर्स, आगे बढ़े।

ये टी_आर1 सैनिक आम तौर पर एक छोटे से अल्पसंख्यक होते हैं, फिर भी लगभग सभी मलेरिया-मान्यता प्राप्त टी-सेल बैज उनके लिए थे। दूसरे शब्दों में, जिन लोगों ने कभी मलेरिया से नहीं लड़ा है, उनके पास वह रेजिमेंट नहीं है, इसलिए कुछ भी नहीं होता है जब उनकी कोशिकाएं विशिष्ट ध्वज को देखते हैं। संक्षेप में, शोधकर्ता उस टी को सत्यापित करने में सक्षम थे_आर1 कोशिकाओं ने रक्त-चरण मलेरिया के लिए एक केंद्रित, प्रतिजन-विशिष्ट प्रतिक्रिया माउंट किया और एक व्यापक, निरर्थक प्रतिक्रिया नहीं।

अनुदैर्ध्य अनुवर्ती के साथ, शोधकर्ताओं ने पाया कि टी_आरहर संक्रमण के साथ 1 कोशिकाओं की बहुतायत में वृद्धि हुई – तब भी जब दूसरा संक्रमण पहले से सैकड़ों दिन हुआ – और कुछ संक्रमणों के बाद तीन गुना से अधिक। बहुतायत भी की आवृत्ति के साथ सहसंबद्ध है पीएफ रक्त में परजीवी, यह सुझाव देते हुए कि टी_आर1 सेल प्रतिक्रिया एंटीजन लोड पर निर्भर करती है।

यद्यपि बहुतायत भी एक बार एक व्यक्ति को संक्रमण से उबरने के बाद शिखर से थोड़ा गिरा दिया गया था, फिर भी यह नैदानिक ​​रूप से प्रतिरक्षा व्यक्तियों में उच्च आधारभूत स्तरों को बनाए रखता है।

वास्तव में, भले ही सहायक कोशिकाओं का एक सबसेट टी कहा जाता है_एच1 कोशिकाओं ने भी एक रोगसूचक संक्रमण के बाद भी विस्तार किया, उन्होंने पुनर्निवेश पर विस्तार नहीं किया – जबकि टी_आर1 सहायक कोशिकाओं ने किया। यह सुझाव दिया कि टी_एच1 कोशिकाएं संभावना नहीं हैं पीएफ-सिभक और यह कि पहले संक्रमण के बाद उनका विस्तार संक्रमण के मलेरिया होने के लिए असंबंधित था। खोज महत्वपूर्ण है क्योंकि यह पिछले अध्ययनों से एक सुझाव को पूरी तरह से नकारता है कि मलेरिया मुख्य रूप से एक टी को प्रेरित करता है_एच1 प्रतिक्रिया।

शोधकर्ताओं ने यह सुझाव देने के लिए कुछ प्रारंभिक सबूत भी पाए कि टी_आर1 सेल प्रतिक्रिया को एपिजेनेटिक रूप से एन्कोड किया जाता है, जिसका अर्थ है कि प्रतिक्रिया को इस तरह से नियंत्रित किया जाता है जो जीन से स्वतंत्र है। जीन-अभिव्यक्ति अध्ययन टी_आर1 कोशिकाओं से पता चला कि इन कोशिकाओं के अलग-अलग उपसमूह हैं: भोले-जैसे टी_आर1 कोशिकाएं, प्रभावक टी_आर1 कोशिकाएं और स्मृति टी_आर1 कोशिकाएं। रोगसूचक संक्रमणों के दौरान और बाद में इन उप -योगों के विस्तार और संकुचन ने साबित कर दिया कि ये कार्यात्मक रूप से अलग -अलग संस्थाएं हैं और व्यक्तिगत की स्मृति क्षमता को मान्य करती हैं पीएफ-विशिष्ट टी_आर1 क्लोन।

प्रतिरक्षा प्रणाली को ट्यूनिंग

मलेरिया के खिलाफ प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया में ये अंतर्दृष्टि गेम-चेंजर्स होने की संभावना है: मलेरिया संक्रमण को रोकने या प्रबंधित करने के लिए दृष्टिकोण के साथ-साथ कुछ बीमारियों से पूछताछ करने के लिए नए रास्ते खोलने के संदर्भ में और हमारे शरीर उन्हें कैसे प्रतिक्रिया देते हैं।

उदाहरण के लिए, उस टी को साबित करके_आर1 कोशिकाएं एक मलेरिया पुनर्निवेश के दौरान पालन करने वाले हैं, अध्ययन मलेरिया के खिलाफ प्रभावी टीकों को विकसित करने के लिए नए तरीके प्रदान करता है।

अगर टी_आर1 कोशिकाएं सेंट्रेस्टेज लेते हैं, और यह देखते हुए कि वे कैसे काम करते हैं, वे शरीर को ले जाने में मदद कर सकते हैं पीएफ गंभीर रूप से बीमार पड़ने के बिना परजीवी। उनकी विशिष्ट भूमिका भी मेजबान-निर्देशित उपचारों के लिए दरवाजा खोलती है, यानी रोगज़नक़ को लक्षित करने के बजाय प्रतिरक्षा प्रणाली को ‘ट्यूनिंग’ करके उपचार के परिणामों में सुधार करना।

निष्कर्ष अन्य संक्रामक रोगों के प्रतिरक्षाविज्ञानी और उन्हें जीतने के नए तरीके से अनुसंधान के नए रास्ते भी खोल सकते हैं।

पुनीत कुमार एक चिकित्सक, कुमार चाइल्ड क्लिनिक, नई दिल्ली हैं।