क्या मच्छर की शक्ति का उपयोग करके हेपारिन को अप्रचलित किया जा सकता है?

रक्त थक्के बनाने वाली दवाइयाँ

रक्त थक्के को नियंत्रित करना चिकित्सा पेशेवरों के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। हमने पहले चर्चा की थी कि सिंथेटिक प्लेटलेट्स का उपयोग कैसे उत्पन्न आपातकालीन थक्के बनाने के लिए किया जा सकता है जब चोट लगती है, हमारे लेख “सिंथेटिक बायोमैटेरियल्स आपातकालीन चोट स्थितियों में महत्वपूर्ण हो सकते हैं”।

अन्य चिकित्सा स्थितियों में भी रक्त थक्के को रोकने के लिए यह समान रूप से महत्वपूर्ण हो सकता है, जैसे दिल के दौरे और अस्थिर एंजाइना के उपचार, एंजियोप्लास्टी, डायलिसिस देखभाल, सर्जरी और अन्य प्रक्रियाओं में।

परंपरागत रूप से, इसे हेपारिन के साथ प्रबंधित किया जाता है, जो लगभग 100 साल पुराना चिकित्सा उत्पाद है, जो सूअरों और गायों से निर्मित होता है।

हालांकि, ड्यूक विश्वविद्यालय और फ़िलाडेल्फ़िया के चिल्ड्रन्स हॉस्पिटल के शोधकर्ताओं की बदौलत एक अधिक उन्नत एंटी‑क्लॉटिंग एजेंट जल्द ही आ सकता है।

मच्छरों से दवा तक

एक वैज्ञानिक प्रकाशन जिसका शीर्षक “Aptameric hirudins as selective and reversible EXosite-ACTive site (EXACT) inhibitors“ है और जिसे नेचर ने स्वीकार किया है, शोधकर्ताओं ने एक सिंथेटिक अणु बनाया जो मच्छरों में पाए जाने वाले अणु की नकल करता है।

मच्छरों जैसे रक्त‑संकलन वाले जीवों की लार में एंटी‑क्लॉटिंग एजेंट होते हैं। अधिक सटीक रूप से, सभी रक्त‑संकलन वाले जीव एक ही दो‑चरणीय तंत्र का उपयोग करते हैं:

1. लार में मौजूद एंटी‑क्लॉटिंग एजेंट रक्त में थक्के बनाने वाले प्रोटीन की सतह से बंधता है।
2. वे प्रोटीन के कोर में प्रवेश करके थक्के बनाने की प्रक्रिया को निष्क्रिय कर देते हैं जबकि मच्छर रक्त पीते हैं।

इन जानवरों की एंटी‑क्लॉटिंग विधि का उपयोग करना समझदारी है, क्योंकि यह कई बार स्वतंत्र रूप से विकसित हुई है, जो इसकी प्रभावशीलता को दर्शाती है।

एक बार जब इस एंटी‑क्लॉटिंग तंत्र को स्पष्ट किया गया, तो शोधकर्ताओं ने इसे नकल करने वाला एक कृत्रिम अणु तैयार किया, जिसका ध्यान मानव रक्त में थ्रोम्बिन और फैक्टर Xa के बीच की अंतःक्रिया पर था। यह अणु “aptamer” – जो एक छोटा न्यूक्लिक एसिड स्ट्रैंड है – का उपयोग करके रक्त के थ्रोम्बिन प्रोटीन से बंधता है।

स्रोत: Biorender

ऐसा करके, शोधकर्ताओं ने पाया कि वे प्रोटीन के एक भाग (लिंकर्स) की लंबाई बदलकर अणु की प्रभावशीलता को समायोजित कर सकते हैं।

स्रोत: Nature

परिपूर्ण नियंत्रण

शोधकर्ताओं ने नई एंटी‑क्लॉटिंग अणु के लिए एक “एंटीडोट” भी बनाना संभव किया। यह चिकित्सा सेटिंग में इसके भविष्य के उपयोगों के लिए एक बहुत महत्वपूर्ण उपकरण है। इस तरह डॉक्टर इच्छानुसार एजेंट को निष्क्रिय कर सकते हैं, जिससे अनियंत्रित या अनचाहे रक्तस्राव से बचा जा सके।

यह एक एंटी‑क्लॉटिंग प्रक्रिया बना सकता है जो रोगी के लिए अधिक सुरक्षित होगी। यह सूजन को भी कम करेगा, जो दिल के दौरे या बड़ी सर्जरी से उबर रहे रोगियों के लिए हमेशा लाभदायक होता है।

यह विधि एंटी‑क्लॉटिंग दवाओं को बनाने का मार्ग खोलती है जो पशु पालन से स्वतंत्र हैं। इससे आपूर्ति श्रृंखला अधिक स्थिर हो जाएगी, क्योंकि वर्तमान हेपारिन आपूर्ति काफी हद तक चीन के सूअर पालन पर निर्भर है, जो हाल के वर्षों में महामारी और सूअर रोग महामारी के कारण बाधित हुई थी।

यह पशु रोगों से उत्पन्न किसी भी संदूषण के जोखिम को भी कम करेगा और एंटी‑क्लॉटिंग उत्पादन से होने वाले कार्बन उत्सर्जन को घटाएगा।

अधिक शोध

कृत्रिम मच्छरों के एंटी‑क्लॉटिंग एजेंट को दोहराने के लिए उपयोग की गई तकनीक को अन्य जैव‑रासायनिक प्रभावों तक विस्तारित किया जा सकता है।

एप्टामर को एंजाइम के उत्प्रेरक केंद्र में बंधने के लिए उपयोग किया जा सकता है और इसे एक प्रभावी EXACT इनहिबिटर विकसित करने में उपयोग किया जा सकता है।

इसलिए, शक्तिशाली, चयनात्मक और उलटने योग्य EXACT इनहिबिटर लगभग किसी भी एंजाइम के लिए बनाए जा सकते हैं, चाहे उनके पास परिभाषित एक्सोसाइट हों या न हों।

ये अध्ययन एक बड़े वर्ग के अत्यधिक शक्तिशाली और विशिष्ट एंजाइम इनहिबिटर के विकास की पूर्वसूचना देते हैं, जो तेजी से उलटने योग्य होते हैं।

इसके अलावा, एप्टामर का उपयोग करके अणु बंधन में उच्च विशिष्टता बनाने की यह विधि, जबकि इसे पूरी तरह से उलटने योग्य बनाते हुए, उन मौजूदा दवाओं या दवा उम्मीदवारों को सुधारने में मदद कर सकती है जो पहले क्लिनिकल परीक्षणों में विफल रहे थे।

इसके अलावा, यह सामान्यीकृत अणु अभियांत्रिकी दृष्टिकोण कई छोटे अणु दवाओं को पुनर्जीवित करने में मदद कर सकता है जो अपने आप पर्याप्त प्रभावी या चयनात्मक नहीं होने के कारण त्याग दी गई थीं।

एप्टामर कंपनियां

अब तक, एप्टामर का उपयोग सीमित रहा है, जिससे इस उत्पाद में विशेषज्ञता रखने वाली कंपनियां मुख्यतः लैब निदान उपकरणों तक सीमित रही हैं। यह नया अध्ययन दर्शाता है कि इस उत्पाद की संभावनाएं इससे आगे बढ़कर इन कंपनियों के लिए नए बाजार खोल सकती हैं।

1. Aptamer Group (APTA.L)

यह ब्रिटिश कंपनी एप्टामर विकास और उत्पादन में अग्रणी है। इसका 15/20 शीर्ष फार्मास्यूटिकल कंपनियों और 42 साझेदारों के साथ मौजूदा संबंध है, जबकि इसका आकार केवल 37 कर्मचारियों का है।

इसका Optimer प्लेटफ़ॉर्म प्रत्येक केस के लिए सही एप्टामर की अनुकूलित खोज की अनुमति देता है, चाहे वह चिकित्सीय, लैब माप, या जैविक उत्पाद निर्माण हो।

स्रोत: Aptamer Group

जल्द ही इसे Optimer+ द्वारा प्रतिस्थापित किया जाएगा, जो एप्टामर निर्माण और पेप्टाइड/एप्टामर अंतःक्रियाओं के लिए अधिक जटिल विकल्प प्रदान करता है।

स्रोत: Aptamer Group

कंपनी ने हाल ही में निम्नलिखित जोड़ के साथ अपनी पेशकश का विस्तार किया है:

• IHC परीक्षण विकास
• एंजाइम गतिविधि परीक्षण
• सेल जीवितता परीक्षण
• क्रॉस‑रिएक्टिविटी विश्लेषण
• पेयर मूल्यांकन
• जीन थेरेपी प्रभावशीलता परीक्षण

कंपनी ने 2024 की शुरुआत में अपनी बिक्री में बहुत तेज़ी से वृद्धि देखी है (पिछले वर्ष की तुलना में 3 गुना)।

फिर भी, कंपनी अभी लाभदायक होने से काफी दूर है और निवेशकों को इसे सावधानी से विश्लेषण करना चाहिए।

2. Twist Biosciences

कंपनी DNA संश्लेषण में विशेषज्ञता रखती है, सेमीकंडक्टर उद्योग की मिनीएचराइजेशन विधियों का उपयोग करके, जिससे शोधकर्ताओं का समय और पैसा बचता है।

यह DNA‑आधारित डेटा स्टोरेज बनाने पर भी काम कर रही है, जिसे इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम से स्वतंत्र डेटा सुरक्षा के लिए उपयोग किया जा सकता है।

यह मिनीएचराइजेशन हमें प्रतिक्रिया आयतन को 1,000,000 गुना कम करने और थ्रूपुट को 1,000 गुना बढ़ाने की अनुमति देता है, जिससे एक ही सिलिकॉन चिप पर पूर्ण पैमाने पर 9,600 जीन का संश्लेषण संभव हो जाता है।

स्रोत: Twist Biosciences

जनवरी 2023 में, कंपनी ने अपनी हाल ही में शुरू की गई दूसरी उत्पादन सुविधा से उत्पादों की शिपिंग शुरू की. नया कारखाना ट्विस्ट की उत्पादन क्षमता को दोगुना कर देगा।

अपनी उन्नत DNA और RNA संश्लेषण क्षमता के साथ, यदि एंटी‑क्लॉटिंग उत्पादों का बाजार बढ़ता है तो ट्विस्ट जल्दी ही एक प्रमुख एप्टामर निर्माता बन सकता है।

एक “न्यूट्रल” उत्पादक के रूप में जो सबसे अच्छी कीमत पर सबसे अच्छे न्यूक्लिक एसिड अनुक्रम प्रदान करने पर केंद्रित है, यह किसी भी फार्मास्यूटिकल कंपनी के लिए निर्माण साझेदार बन सकता है जो ड्यूक विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं की खोज को व्यावसायिक बनाने की तलाश में है।