धातु‑कार्बनिक नैनोपार्टिकल्स के माध्यम से वैक्सीन की प्रभावशीलता बढ़ाना

धातु‑कार्बनिक नैनोपार्टिकल्स के साथ वैक्सीन को बढ़ावा देना

Vaccines work by safely exposing the body to pathogens, “teaching” the immune system how to react the day it meets the actual disease-causing virus or bacteria. The issue is that for the immune system to do so, it needs to be exposed to a minimum quantity of pathogens or fragments, which can sometimes be difficult.

इसी कारण पारंपरिक वैक्सीन एल्यूमीनियम जैसे एडजुवेंट्स का उपयोग करती हैं ताकि प्रतिरक्षा प्रणाली की प्रतिक्रिया को बढ़ाया जा सके। हालांकि, ये अनचाहे दुष्प्रभाव पैदा कर सकते हैं क्योंकि वे सभी प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं को उत्तेजित करते हैं, न कि केवल वैक्सीन द्वारा इच्छित प्रतिक्रियाओं को।

MIT की एक शोध टीम ने नैनोप्रौद्योगिकी का उपयोग करके एक नई प्रकार के एडजुवेंट के माध्यम से वैक्सीन की प्रभावशीलता बढ़ाने का समाधान खोजा हो सकता है। उन्होंने धातु‑कार्बनिक फ्रेमवर्क (MOF) नामक नैनोपार्टिकल का उपयोग किया, जो क्लासिक एडजुवेंट्स की तरह सामान्य प्रतिक्रिया के बजाय विशिष्ट प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को बढ़ाता है।

इस शोध में MIT संस्थान के प्रोफेसर Robert Langer और हार्वर्ड मेडिकल स्कूल के प्रोफेसर  Dan Barouch शामिल थे।

धातु‑कार्बनिक नैनोपार्टिकल्स कैसे काम करते हैं

प्रकाशित शोध पत्र बताता है कि उन्होंने ZIF-8 नामक MOF का उपयोग किया, जो जिंक आयन को चार इमिडाज़ोल अणुओं से जोड़ता है, एक कार्बनिक यौगिक। यह पहली बार है कि ZIF-8 के काम करने के तंत्र को स्पष्ट किया गया है।

शोधकर्ताओं ने 100‑200 नैनोमीटर आकार के ZIF-8 कणों की संरचना के भीतर SARS‑CoV‑2 स्पाइक प्रोटीन को एम्बेड किया, जिसका आकार इसे मैक्रोफेज़ द्वारा निगलने या लसीका नोड्स में प्रवेश करने की अनुमति देता है। MOF कण टूटते हैं और वायरल प्रोटीन को सीधे प्रतिरक्षा प्रणाली तक पहुंचाते हैं।

स्रोत: Science Advances

इस प्रकार, यह मूल रूप से वायरल कणों को प्रतिरक्षा प्रणाली की ओर निर्देशित करके उनका पता लगाने में मदद करता है, बजाय पूरे प्रतिरक्षा प्रणाली को अत्यधिक उत्तेजित करने के, जिससे रक्त प्रवाह में वायरल कणों का पता लगाया जाए। वायरल कणों को लक्षित करने से COVID प्रोटीन के प्रति बहुत विशिष्ट डोज‑निर्भर प्रतिक्रिया और MOF के बिना प्रोटीन की तुलना में अधिक प्रतिक्रिया प्राप्त हुई।

इसे विशेष रूप से उपयोगी बनाने वाला यह है कि यह शरीर के वायरस के खिलाफ प्रतिरक्षा बनाने के तरीके की नकल करता है, जहाँ पचा हुआ वायरस टुकड़ों में टूटकर दीर्घकालिक प्रतिरक्षा के लिए स्मृति बनाता है। इसलिए, प्रतिरक्षा प्रणाली की दृष्टि से, ZIF-8 कण और वास्तविक वायरल कण के बीच बहुत कम अंतर है।

स्रोत: Science Advances

धातु‑कार्बनिक नैनोपार्टिकल्स और MOF वैक्सीन के लिए आगे क्या है?

एडजुवेंट के बिना MOF के उपयोग की खोज ने एक पूरी नई पीढ़ी के वैक्सीन का मार्ग खोला है, जो अधिक सुरक्षित और अधिक कुशल हो सकते हैं।

एक और लाभ यह है कि प्रोटीन उपइकाइयों का उपयोग करने वाले ऐसे वैक्सीन RNA वैक्सीन की तुलना में सस्ते और निर्मित करने में आसान होते हैं। इसलिए यह पारंपरिक वैक्सीन डिज़ाइनों को विकास में नई mRNA वैक्सीन लहरों के खिलाफ भी प्रतिस्पर्धी बनाए रख सकता है।

अगला कदम यह होगा कि ZIF-8 की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए आगे परीक्षण किए जाएँ, अब यह सिद्ध हो चुका है कि यह वैक्सीन प्रभाव को बढ़ा सकता है। लागत पर बड़े पैमाने पर उत्पादन की प्रक्रियाएँ भी विकसित करनी होंगी।

एक और संभावना यह है कि ZIF-8 MOF‑आधारित वैक्सीन का अंतिम बिंदु नहीं है। समान नैनोपार्टिकल्स अधिक मजबूत प्रतिरक्षा प्रभाव, बेहतर सुरक्षा प्रोफ़ाइल, या बड़े पैमाने पर उत्पादन में आसान और सस्ते हो सकते हैं।

वैक्सीन कंपनियों के स्टॉक्स

1. Merck

हालांकि पिछले कुछ वर्षों में कुल राजस्व में इसे COVID‑19 वैक्सीन कंपनियों ने पीछे छोड़ दिया, Merck अभी भी गैर‑COVID‑19 वैक्सीन विक्रेताओं में #1 स्थान पर बना रहा। इसके प्रमुख विक्रेताओं में एंटी‑HPV (ह्यूमन पैपिलोमा वायरस) वैक्सीन Gardasil शामिल है, 2023 में $8.8 बिलियन लाते हुए, और पिछले 3 वर्षों में तेज़ राजस्व वृद्धि।

स्रोत: Merck

कंपनी एक नया न्यूमोकॉकल वैक्सीन लॉन्च करने की योजना बना रही है, जिसका PDUFA डेट जून 2024 में उसके V116 वैक्सीन के लिए निर्धारित है और R&D पाइपलाइन में 5 अन्य वैक्सीन हैं।

स्रोत: Merck

वैक्सीन की दक्षता में सुधार और ऐसे एडजुवेंट्स की आवश्यकता को कम करना जो दुष्प्रभाव पैदा कर सकते हैं, Merck जैसी कंपनियों के लिए बहुत रुचिकर होगा, जिन्हें अपने वैक्सीन के बारे में नियमित रूप से विवाद का सामना करना पड़ता है, जो कुछ दुर्लभ रोगों का कारण बन सकते हैं, जिसमें Gardasil भी शामिल है।

इसलिए, जबकि महामारी के कारण mRNA वैक्सीन बहुत लोकप्रिय रहे हैं, अधिक पारंपरिक प्रोटीन‑आधारित डिज़ाइन अभी भी जारी हैं और अत्यधिक लाभदायक हो सकते हैं।

2. GSK

GSK वैक्सीन उत्पादन में एक और प्रमुख खिलाड़ी है, विशेष रूप से एक उन्नत 5‑इन‑1 मेनिंजोकॉकल वैक्सीन (मेनिंजाइटिस के लिए) के साथ, जिसने 2022 में 1.1 बिलियन राजस्व लाया, हालांकि यह अभी भी अमेरिकी बाजार में अनुमोदित नहीं हुआ है।

कंपनी अपने वैक्सीन पोर्टफ़ोलियो का विस्तार करने पर भी काम कर रही है।इसका RSV वैक्सीन, जो 50‑59 वर्ष के वयस्कों को लक्षित करता है, जनवरी 2024 में अनुमोदित हुआ है, और यह इस जनसंख्या के लिए पहला उपलब्ध वैक्सीन है। अधिक वैक्सीन विकास में हैं, जिनमें शामिल हैं:

• शिंगल्स।
• इन्फ्लुएंजा।
• मेनिंजोकॉकल रोग।
• न्यूमोकॉकल रोग।
• हेपेटाइटिस बी
• हर्पेज़ सिम्प्लेक्स वायरस

GSK उम्मीद करता है कि वैक्सीन वर्ग “उच्च एक-अंकीय % CAGR” पर बढ़ता रहेगा।

संक्रमण रोगों पर GSK का फोकस, वैक्सीन और नई एंटीबायोटिक्स के माध्यम से, बढ़ती एंटीबायोटिक प्रतिरोध और नई महामारी के संदर्भ में एक तात्कालिक आवश्यकता को पूरा करता है। यह अन्य कंपनियों के वैक्सीन के लिए एडजुवेंट्स या निर्माण सेवाएँ भी प्रदान करता है, जिससे क्लासिक वैक्सीन में सुधार और बड़े पैमाने पर उत्पादन से लाभ उठाने की उसकी प्रमुख स्थिति बनती है।

3. Sanofi

Sanofi (SNW.DE ) (SNY ) वैक्सीन बाजार में एक और बड़ा नेता है, जो वार्षिक फ्लू वैक्सीन में मजबूत उपस्थिति रखता है। यह समग्र इम्यूनोलॉजी में भी अग्रणी है, विशेष रूप से Duxipent, एक एंटी‑एलर्जिक थेरेपी के कारण।

स्रोत: Sanofi Vaccines Investor Event

Sanofi के R&D प्रयास पारंपरिक वैक्सीन तकनीकों और mRNA वैक्सीन दोनों पर निर्भर हैं। 2025 तक, यह कम से कम 5 “बेस्ट‑इन‑क्लास” नए वैक्सीन उम्मीदवारों को क्लिनिकल ट्रायल के चरण 3 में प्रस्तुत करने की उम्मीद करता है।

परिणामस्वरूप, कंपनी उम्मीद करती है कि 2030 तक उसके वैक्सीन बिक्री $10 बिलियन से अधिक तक बढ़ेगी, मुख्यतः इन्फ्लुएंजा में निरंतर नेतृत्व, और RSV, न्यूमोकॉकल, तथा नए mRNA बाजारों में वृद्धि से।

यह एंटीबॉडी‑ड्रग कंजुगेट, SYNTHORIN, और शरीर की नेचुरल किलर (NK) कोशिकाओं का उपयोग करने जैसी नवाचारी इम्यूनोलॉजी तकनीकी प्लेटफ़ॉर्म पर भी काम कर रहा है, साथ ही इन्हें AI और जीनोमिक अनुसंधान के साथ संयोजित कर रहा है।

स्रोत: Sanofi

Sanofi उन क्षेत्रों में विस्तार कर रहा है जहाँ वैक्सीन आमतौर पर कम प्रदर्शन करते हैं, जैसे अपरिपक्व प्रतिरक्षा प्रणाली वाले शिशु। और यह वैक्सीन की संभावनाओं को बढ़ाने की भी तलाश में है, विशेष रूप से एक्ने को लक्षित करके।

दक्षता में सुधार, जैसे MOF का उपयोग करके मजबूत प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया बनाना, कंपनी के लिए एक नया मार्ग हो सकता है जिससे वह बेहतर चिकित्सा प्रदर्शन प्रदान कर सके, विशेष रूप से उन रोगों या स्थितियों में जहाँ वैक्सीन ऐतिहासिक रूप से पर्याप्त रूप से काम नहीं कर पाए हैं।