Covid-19 mRNA ভ্যাকসিনগুলি 2023 সালের মেডিসিনের জন্য নোবেল পুরস্কার জিতেছে | কোয়ান্টা ম্যাগাজিন

নোবেল কমিটি ফিজিওলজি বা মেডিসিনে ২০২৩ সালের নোবেল পুরস্কার দিয়েছে ক্যাটালিন কারিকো এবং ড্রু ওয়েইসম্যান এমআরএনএ ভ্যাকসিন প্রযুক্তির উন্নয়নে তাদের অগ্রণী কাজের জন্য, যা কোভিড-১৯ মহামারীতে একটি সময়োপযোগী ভ্যাকসিন প্রতিক্রিয়া সম্ভব করে তুলেছে। SARS-CoV-19 ভাইরাসের বিরুদ্ধে ভ্যাকসিনগুলিকে মহামারীর বিস্তার রোধে সাহায্য করার জন্য এবং এর মধ্যে সংরক্ষণের জন্য কৃতিত্ব দেওয়া হয় 14.4 মিলিয়ন এবং 19.8 মিলিয়ন জীবন তাদের ব্যবহারের মাত্র প্রথম বছরে; এমআরএনএ ভ্যাকসিনগুলি সেই অর্জনে একটি প্রধান ভূমিকা পালন করেছিল।

কয়েক দশক ধরে, সারা বিশ্বের বিজ্ঞানীরা ঔষধে mRNA (মেসেঞ্জার RNA) ব্যবহার করে চলেছেন। প্রোটিন তৈরির নির্দেশনা হিসাবে কোষগুলি স্বাভাবিকভাবেই জিনগত ডিএনএর উপর ভিত্তি করে এমআরএনএ ব্যবহার করে। গবেষকরা নতুন এমআরএনএ সিকোয়েন্স তৈরি করার জন্য টুল তৈরি করার লক্ষ্য নিয়েছিলেন - যেগুলি ভাইরাল প্রোটিনের জন্য কোড করে, উদাহরণস্বরূপ - ল্যাবে, এবং তারপর সেই এমআরএনএ অণুগুলি কোষে প্রবর্তন করে। কোষগুলি তখন এই mRNA ক্রমগুলিকে ভাইরাল প্রোটিনে অনুবাদ করবে, যার ফলে ইমিউন সিস্টেমকে সতর্ক করবে যাতে এটি ভাইরাসের বিরুদ্ধে একটি প্রতিরক্ষা মাউন্ট করবে। বাস্তবে, mRNA ভ্যাকসিন ভাইরাল আক্রমণকারীদের বিরুদ্ধে লড়াই করার কৌশল হিসাবে কোষকে ভাইরাল প্রোটিনের কারখানায় পরিণত করে।

যাইহোক, ইমিউন রেসপন্স তৈরির জন্য mRNA ব্যবহার করার প্রথম প্রচেষ্টা ব্যর্থ হয় কারণ কোষগুলি খুব সহজেই প্রবর্তিত mRNA অণুগুলিকে আক্রমণকারী হিসাবে স্বীকৃতি দেয় এবং তাদের ধ্বংস করে।

2005 সালে, পেনসিলভানিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ে একসঙ্গে কাজ করার সময়, Karikó এবং Weissman আবিষ্কৃত mRNA অণুর নিউক্লিওটাইড ক্রমকে সামান্য পরিবর্তন করার একটি উপায় যাতে তারা সেলুলার ইমিউন নজরদারির অতীত লুকিয়ে রাখতে পারে এবং একটি বিশাল প্রদাহজনক প্রতিক্রিয়া এড়াতে পারে। তারা দেখাতে গেল 2008 এবং 2010 যে পরিবর্তিত এমআরএনএ অণুগুলি উচ্চ স্তরের প্রোটিন তৈরি করতে পারে। এই সাফল্যগুলি নিরাপদ এবং কার্যকর ভ্যাকসিন তৈরির জন্য mRNA প্রযুক্তিকে ব্যবহারযোগ্য করে তুলেছে।

15 বছরের মধ্যে, পদ্ধতিগুলি বিশ্ব মঞ্চে প্রমাণিত হয়েছিল। 2021 সালের গোড়ার দিকে, বিশ্বজুড়ে কোভিড-19 মহামারী প্রথম শুরু হওয়ার মাত্র এক বছর পরে, একাধিক ফার্মাসিউটিক্যাল কোম্পানি ভাইরাসের বিরুদ্ধে ভ্যাকসিন তৈরি করতে Karikó এবং Weissman-এর mRNA টুল ব্যবহার করেছিল। মহামারীটি ভ্যাকসিনগুলির ধারণার প্রমাণ হিসাবে কাজ করেছিল এবং তাদের সাফল্য বিশ্বকে মহামারীর সবচেয়ে মারাত্মক পর্যায় থেকে বের করে আনতে সাহায্য করেছিল।

কারিকো এবং ওয়েইসম্যানের আবিষ্কারগুলি "আমাদের ইমিউন সিস্টেমের সাথে কীভাবে mRNA মিথস্ক্রিয়া করে এবং সাম্প্রতিক কোভিড-১৯ মহামারীর সময় আমাদের সমাজে একটি বড় প্রভাব ফেলেছিল সে সম্পর্কে আমাদের ধারণাকে মৌলিকভাবে পরিবর্তন করেছে," নোবেল কমিটির সদস্য রিকার্ড স্যান্ডবার্গ বলেছেন, আজ সকালে ঘোষণার সময়। প্রচলিত এবং mRNA উভয় প্রকারের ভ্যাকসিন, "লক্ষ লক্ষ মানুষের জীবন বাঁচিয়েছে, মারাত্মক কোভিড-১৯ প্রতিরোধ করেছে, রোগের সামগ্রিক বোঝা কমিয়েছে এবং সমাজকে আবার খুলে দিতে সক্ষম করেছে।"

mRNA কি?

মেসেঞ্জার আরএনএ হল জেনেটিক কোডের একটি একক স্ট্র্যান্ড যা কোষ প্রোটিন তৈরির নির্দেশ হিসাবে ব্যবহার করে। এই mRNA অণুগুলি কোষের স্থানীয় এবং দৈনন্দিন সেলুলার ফাংশনগুলির মূল অংশ: এগুলি হল সেই বার্তাবাহক যা সুরক্ষিত নিউক্লিয়াসের বাইরে এবং কোষের সাইটোপ্লাজমে প্রতিলিপিকৃত ডিএনএ ক্রমগুলি বহন করে, যেখানে রাইবোসোম নামক অর্গানেল দ্বারা প্রোটিনে অনুবাদ করা যেতে পারে। একটি রাইবোসোম স্ট্র্যান্ডটি পড়ে, জেনেটিক অক্ষরের গ্রুপিংগুলিকে অ্যামিনো অ্যাসিডের ক্রমগুলিতে অনুবাদ করে। অ্যামিনো অ্যাসিডের দীর্ঘ স্ট্রিং যা ফলস্বরূপ উপযুক্ত প্রোটিনে ভাঁজ করে।

এমআরএনএ কোভিড-১৯ ভ্যাকসিন কীভাবে কাজ করে?

বিজ্ঞানীরা অভিনব প্রোটিন তৈরি করতে mRNA কোড লিখতে শিখেছেন — প্রোটিন সহ যা কোষকে এমন ভাইরাস চিনতে সাহায্য করতে পারে যা তারা কখনও দেখেনি। নোবেল পুরস্কার বিজয়ীদের দ্বারা বিকাশিত mRNA প্রযুক্তি কোষের প্রোটিন তৈরির যন্ত্রপাতি ধার করে, কোষকে ভাইরাল প্রোটিন তৈরি করতে প্ররোচিত করে যা পরবর্তীতে কোনো ভাইরাসের সম্মুখীন হলে ইমিউন সিস্টেমকে চিনতে পারে।

যখন লিপিড ন্যানো পার্টিকেল ক্যাপসুলের ভিতরে কোষে পাচার করা হয়, এমআরএনএ উপাদানগুলি SARS-CoV-2 "স্পাইক" প্রোটিন তৈরির রেসিপি সরবরাহ করে, যা ভাইরাসের বাইরের পৃষ্ঠে পাওয়া যায়। কোষগুলি তখন সেই নির্দেশাবলী ব্যবহার করে স্পাইক প্রোটিন তৈরি করে যেন তারা সত্যিকারের ভাইরাস দ্বারা সংক্রমিত হয়েছে। এটি একটি অনাক্রম্যতা অনুশীলনের মতো: এমআরএনএ একটি প্রকৃত SARS-CoV-2 স্পাইক প্রোটিন সনাক্ত করার জন্য ইমিউন সিস্টেমকে প্রাইম করে, যাতে কোনও ব্যক্তি যদি পরে ভাইরাসের সংস্পর্শে আসে, তাহলে ইমিউন সিস্টেম দ্রুত "মনে রাখবে" কীভাবে একটি লাথি আপ করতে হয়। এটি লড়াই করার জন্য প্রতিক্রিয়া।

ভ্যাকসিনের সাফল্যের দিকে পরিচালিত করে এমন অগ্রগতি কী ছিল?

2000 এর দশকের গোড়ার দিকে, mRNA প্রযুক্তির একটি বড় বাধা ছিল যে এটি কোষে একটি প্রধান প্রদাহজনক প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করেছিল। কোষগুলি প্রবর্তিত এমআরএনএকে বিদেশী উপাদান হিসাবে স্বীকৃতি দেয় এবং সেলুলার প্রতিরক্ষা ব্যবস্থাকে ওভারড্রাইভের মধ্যে ফেলে এটি থেকে মুক্তি পাওয়ার চেষ্টা করে। কোষগুলি প্রায়শই তাদের নিজস্ব এমআরএনএ পরিবর্তন করে তা উপলব্ধি করার পরে, কারিকো এবং ওয়েইসম্যান সিদ্ধান্ত নেন যে তারা যে এমআরএনএ প্রবর্তন করছেন তার জেনেটিক কোডটিও সামান্য পরিবর্তন করলে কি হবে।

2005 সালে প্রকাশিত একটি যুগান্তকারী আবিষ্কারে, তারা জানিয়েছে যে প্রদাহজনক প্রতিক্রিয়া সবই অদৃশ্য হয়ে গেছে। পরবর্তী বছরগুলিতে, তারা দেখিয়েছিল যে এই ধরনের পরিবর্তনগুলি এমআরএনএ ক্রম অনুসারে কোষগুলি তৈরি করতে পারে এমন প্রোটিনের সংখ্যাও ব্যাপকভাবে বাড়িয়ে তুলতে পারে।

মহামারীর আগে কি এমআরএনএ ভ্যাকসিনগুলি অসুস্থতার সাথে লড়াই করতে ব্যবহৃত হয়েছিল?

জিকা এবং MERS-CoV-এর মতো ভাইরাসের বিরুদ্ধে লড়াই করার জন্য মহামারীর আগে এমআরএনএ ভ্যাকসিনের প্রতিশ্রুতি পরীক্ষা করেছেন বেশ কয়েকটি কোম্পানি এবং গবেষকরা, যা SARS-CoV-2 এর মতো। কিন্তু কোভিড-১৯ মহামারী শুরু হওয়ার সময় 2020 সাল পর্যন্ত কোনো টিকাই জনসাধারণের ব্যবহারের জন্য অনুমোদিত হয়নি। মহামারী চলাকালীন এমআরএনএ ভ্যাকসিনের সফল স্থাপনা প্রযুক্তির ধারণাকে প্রমাণ করেছে এবং অন্যান্য অসুস্থতা প্রতিরোধ বা চিকিত্সার জন্য এর ব্যবহারকে উত্সাহিত করার জন্য একটি স্প্রিংবোর্ড হয়ে উঠেছে।

আরো ঐতিহ্যগত বেশী mRNA ভ্যাকসিনের সুবিধা কি?

mRNA ভ্যাকসিনগুলির প্রতিশ্রুতি হল যে সেগুলি সহজে এবং দ্রুত বিকাশ করা যেতে পারে। বিজ্ঞানীদের ঐতিহ্যগত ভ্যাকসিন তৈরি করতে এবং পরীক্ষা করতে, যা প্রায়শই একটি সত্যিকারের ভাইরাসের দুর্বল বা বিকৃত সংস্করণ হয় - এটি সাধারণত আরও বেশি সময় নেয় - বছরের টাইমস্কেলে। এবং এমনকি একটি ঐতিহ্যগত ভ্যাকসিন তৈরি হওয়ার পরেও, বিজ্ঞানীদের অবশ্যই দ্বিতীয় বাধা দূর করতে হবে - ল্যাবে কীভাবে প্রচুর পরিমাণে ভাইরাস বা প্রোটিন বাড়ানো যায় - লক্ষ লক্ষ বা বিলিয়ন মানুষকে টিকা দেওয়ার জন্য প্রয়োজনীয় গণ স্কেলে ভ্যাকসিন তৈরি করার আগে।

2020 সালে, গবেষকরা SARS-CoV-2 স্পাইক প্রোটিনের গঠন এবং জেনেটিক কোড প্রকাশ করার সাথে সাথে গবেষকরা কাজ শুরু করেছিলেন। কয়েক মাসের মধ্যে, ফার্মাসিউটিক্যাল জায়ান্ট Pfizer এবং Moderna ভাইরাসের বিরুদ্ধে টিকা তৈরি করতে mRNA প্রযুক্তি ব্যবহার করেছিল। তারা দ্রুত mRNA ভ্যাকসিন তৈরি করতে সক্ষম হয়েছিল, ভ্যাকসিনগুলি নিরাপদ এবং কার্যকর ছিল তা প্রমাণ করার জন্য ক্লিনিকাল ট্রায়ালের নেতৃত্ব দিয়েছিল এবং তারপর 2021 সালের বসন্তের মধ্যে জনসাধারণের কাছে প্রথম জ্যাবগুলি পরিচালনা করতে সক্ষম হয়েছিল। এটি সম্ভব হয়েছিল কারণ mRNA সরঞ্জামগুলি ব্যাপকভাবে তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। ব্যাপক হারে ভাইরাস বৃদ্ধির জন্য নতুন পদ্ধতির চাষ করার প্রয়োজন ছাড়াই বিভিন্ন ধরণের প্রোটিন।

এমআরএনএ ভ্যাকসিন এখন কীভাবে ব্যবহার করা হবে?

স্যান্ডবার্গ যেমন নোবেল পুরস্কারের ঘোষণায় তার মন্তব্যে উল্লেখ করেছেন, "কোভিড-১৯-এর বিরুদ্ধে সফল mRNA ভ্যাকসিনগুলি mRNA-ভিত্তিক প্রযুক্তির প্রতি আগ্রহের উপর অসাধারণ প্রভাব ফেলেছে।" mRNA প্রযুক্তিগুলি এখন থেরাপিউটিক প্রোটিন ডেলিভারি সিস্টেম এবং ক্যান্সারের চিকিত্সার পাশাপাশি অন্যান্য সংক্রামক রোগের বিরুদ্ধে ভ্যাকসিন তৈরি করতে ব্যবহৃত হচ্ছে।