क्या CRISPR वायरसों के खिलाफ अगला सुपरहथियार बन सकता है?

जीन संपादन से परे CRISPR की संभावनाएँ

अपनी खोज के बाद से, CRISPR (“Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats”), जिसने 2020 रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार जीता, ने चिकित्सा और बायोटेक्नोलॉजी में क्रांति ला दी है।

स्रोत: Nobel Prize

यह इसलिए है क्योंकि CRISPR जीन संपादन की पहली विधि है जो किसी विशिष्ट आनुवंशिक अनुक्रम को बहुत सटीक रूप से लक्षित करने की अनुमति देती है, जिससे जीन त्रुटियों को  in vitro या in vivo में बिना अनचाहे उत्परिवर्तनों के जोखिम के सुधारा जा सकता है।

यह महत्वपूर्ण है क्योंकि अनियंत्रित जीन सम्मिलन को प्रमुख समस्याओं से जोड़ा गया है, विशेष रूप से कैंसर जोखिम, जिससे उनका चिकित्सीय उपयोग कठिन और विवादास्पद बन जाता है।

CRISPR को कई तरीकों से उपयोग किया जा सकता है: मौजूदा जीन को बाधित करना, एक विशिष्ट अनुक्रम को हटाना, या सही आनुवंशिक अनुक्रम को संपादित/सम्मिलित करना।

स्रोत: CRISPR Therapeutics

यह 2023 में पहली CRISPR-आधारित थेरेपी के लिए FDA अनुमोदन के साथ एक चिकित्सा सफलता बन गया, जिसे CRISPR Therapeutics ने विकसित किया (CRSP ) जीन संबंधी रक्त रोगों के लिए (CRISPR Therapeutics के बारे में समर्पित रिपोर्ट के लिए लिंक पर जाएँ)।

हालाँकि, मानव-नियंत्रित सटीक जीन संपादन वह नहीं है जिसके लिए प्रकृति में CRISPR का उपयोग किया जाता है। यह मूल रूप से एक एंटीवायरल उपकरण है जिसे बैक्टीरिया वायरस के हमलों से बचने के लिए उपयोग करते हैं।

इसलिए यह सवाल उठता है कि क्या CRISPR को समान तरीके से मानव वायरसों के उपचार में उपयोग किया जा सकता है। विशेष रूप से उन वायरसों को जो वैक्सीन या एंटीवायरल उपचार से लड़ना सबसे कठिन है।

यह विचार इस्लामिक आज़ाद विश्वविद्यालय (SRBIAU) (ईरान), सेमनान विश्वविद्यालय ऑफ़ मेडिकल साइंसेज़ (ईरान), शहीद बेहेश्ती विश्वविद्यालय ऑफ़ मेडिकल साइंसेज़ (ईरान), शह्रौद विश्वविद्यालय ऑफ़ मेडिकल साइंसेज़ (ईरान), और यूनिवर्सिटी ऑफ़ बर्गेन (नॉर्वे) के शोधकर्ताओं द्वारा जांचा गया है।

उन्होंने अपने निष्कर्ष MDPI में इस क्षेत्र के चल रहे शोध की एक व्यवस्थित समीक्षा में प्रकाशित किए, जिसका शीर्षक “एंटीवायरल उपचारों के लिए CRISPR तकनीक में प्रगति: दीर्घकालिक वायरल संक्रमणों के संभावित उपचार के रूप में जीनोम संपादन” है।

वायरल रक्षा के रूप में CRISPR की प्राकृतिक उत्पत्ति

अधिकांश बैक्टीरिया लगातार वायरसों के खतरे में रहते हैं जो विशेष रूप से उन पर हमला करने के लिए विकसित होते हैं, जिन्हें बैक्टेरियोफेज़ (शाब्दिक रूप से “बैक्टीरिया खाने वाले”) कहा जाता है। फेज़ बैक्टीरिया पर उतरते हैं और अपने आनुवंशिक पदार्थ को इंजेक्ट करके अधिक वायरस बनाते हैं।

स्रोत: Innovative Genomics

एक व्यक्तिगत बैक्टीरियल CRISPR में पाए जाने वाले प्रत्येक CRISPR आनुवंशिक अनुक्रम का स्रोत एक बैक्टेरियोफेज़ के DNA टुकड़े से होता है जिसने पहले उस प्रोकैरियोट या उसके पूर्वजों को संक्रमित किया था।

इस प्रकार, CRISPR प्रणाली बैक्टेरियोफेज़ के आनुवंशिक पदार्थ को पहचान सकती है और उसे टुकड़ों में काट सकती है इससे पहले कि वह नए वायरस कणों में पुनरुत्पादन कर सके।

यह बैक्टीरिया के लिए फेज़ वायरसों के खिलाफ एक प्रकार की “अर्जित प्रतिरक्षा” बनाता है। CRISPR लगभग 50% अनुक्रमित बैक्टीरियल जीनोम में पाया जाता है।

चूँकि CRISPR प्रणालियाँ व्यापक रूप से फैली हुई हैं और बैक्टीरिया में वायरल संक्रमणों के खिलाफ अत्यंत महत्वपूर्ण हैं, क्या इस विधि को मानव में वायरसों के उपचार के लिए भी उपयोग किया जा सकता है?

CRISPR के साथ दीर्घकालिक संक्रमणों को लक्षित करना

दीर्घकालिक संक्रमण क्यों?

वायरल संक्रमण पर चर्चा करते समय, दीर्घकालिक संक्रमण डॉक्टरों की प्रमुख चिंता होते हैं। इसमें HIV या हेपेटाइटिस जैसे वायरस शामिल हैं।

इन रोगों की एक विशिष्ट समस्या यह है कि वे उपचार और शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली दोनों से बच सकते हैं क्योंकि वे निष्क्रिय हो सकते हैं, जहाँ वायरल आनुवंशिक सामग्री कोशिका में एम्बेडेड रहती है, कभी‑कभी कई वर्षों तक चुप रहती है।

कभी‑कभी, प्रोवायरस एक निष्क्रिय अवस्था में बदल जाता है जिसे ट्रांसक्राइब नहीं किया जा सकता, जिससे एक समस्या उत्पन्न होती है।

न केवल मानव प्रतिरक्षा प्रणाली इन निष्क्रिय भंडारों पर हमला नहीं कर सकती, बल्कि एंटीरेट्रोवायरल दवाएँ भी इन गैर‑ट्रांसक्राइबिंग भागों पर कार्य नहीं करतीं। इन HIV-1 भंडारों में से कुछ CD4+ T कोशिकाओं में 60 वर्षों तक जीवित रह सकते हैं।

इन दीर्घकालिक वायरल संक्रमणों को लक्षित करने के लिए CRISPR तकनीक के कुछ संभावित उपयोग हैं।

क्या CRISPR HIV/AIDS का इलाज कर सकता है?

एक विकल्प जीन अभियांत्रिकी के माध्यम से है, जिससे मानव कोशिकाएँ बनाई जा सकें जिनमें वायरस के संक्रमण के लिए आवश्यक रिसेप्टर नहीं होते। AIDS/HIV के मामले में, संशोधित इम्यून CD4+ T कोशिकाएँ जिनमें CCR5 और CXCR4 को‑रिसेप्टर नहीं होते, वायरस के प्रति प्रतिरोधी बन जाती हैं और उसके प्रवेश को रोकती हैं।

यह दृष्टिकोण प्रयोगशाला में काम करता दिखता है, लेकिन इसे व्यापक पशु अध्ययन और फिर मानव परीक्षणों की आवश्यकता होगी ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि यह रोग के लिए एक विश्वसनीय उपचार बनने के लिए पर्याप्त प्रभावी और सुरक्षित है या नहीं।

मानव कोशिकाओं को संशोधित करने की वही विधि हेपेटाइटिस C के लिए भी विचाराधीन है। CRISPR‑Cas13a जो वायरस को यकृत कोशिकाओं में प्रवेश करने वाले साइट को लक्षित करता है, वायरस की प्रतिकृति को प्रभावी रूप से रोकता है और यकृत कोशिकाओं को बहुत कम नुकसान पहुँचाता है, जो वायरस द्वारा उत्पन्न नुकसान से बहुत कम है।

CRISPR बनाम निष्क्रिय हेपेटाइटिस B संक्रमण

HIV के समान, हेपेटाइटिस B वायरस यकृत कोशिकाओं में “कोवैलेंटली क्लोज्ड सर्कुलर DNA” (cccDNA) का उपयोग करके एक निष्क्रिय वायरल भंडार बनाता है।

संस्कृत कोशिकाओं में किए गए अध्ययनों से पता चला कि हेपेटाइटिस B जीनोम में संरक्षित अनुक्रमों को लक्षित करने वाले CRISPR सिस्टम 98% तक हेपेटाइटिस B के DNA पदार्थ को सफलतापूर्वक घटा सकते हैं।

CRISPR के साथ HPV से लड़ना

ह्यूमन पापिलोमा वायरस, या HPV, एक यौन संचारित वायरस है जो प्री‑कैंसरस घाव पैदा कर सकता है जो बाद में गर्भाशय ग्रीवा और अन्य अंगों में कैंसर में बदल सकते हैं। यह भी निष्क्रिय हो सकता है।

HPV के लिए कुछ वैक्सीन मौजूद हैं, लेकिन वे सभी प्रकार के HPV को कवर नहीं करतीं, और मौजूदा संक्रमणों में मदद नहीं कर सकतीं।

CRISPR सिस्टम pRb, एक होस्ट ट्यूमर‑सप्रेसर प्रोटीन, को अपरेगुलेट कर सकते हैं, जिससे HPV‑सकारात्मक कोशिकाओं की वृद्धि रोकी जा सके और उनकी कैंसरकारी गतिविधि को बाधित किया जा सके।

EBV (Epstein–Barr Virus) को संबोधित करने के लिए CRISPR का उपयोग

Epstein–Barr वायरस, या EBV, एक वायरस है जो इम्यून कोशिकाओं (B लिंफोसाइट) को संक्रमित करता है और इन्फेक्टियस मोनोन्यूक्लियोसिस का कारण बनता है, जबकि कभी‑कभी यह बर्किट्स लिंफोमा जैसी घातक कैंसर में विकसित हो सकता है।

यहाँ भी, इम्यून कोशिकाओं को संशोधित करने से उनके कैंसर में बदलने की प्रक्रिया को रोका जा सकता है, जिससे EBV के सबसे बुरे प्रभावों को प्रभावी रूप से दबाया जा सकता है।

CRISPR बनाम पारंपरिक एंटीवायरल दृष्टिकोण

जैसा कि हमने हालिया COVID महामारी में देखा, वैक्सीन के लिए एक बार‑बार आने वाली समस्या यह है कि वायरस के उन हिस्सों को कैसे लक्षित किया जाए जो स्ट्रेनों के बीच पर्याप्त स्थिर और निरंतर हों, ताकि तेज़ उत्परिवर्तन के बावजूद वैक्सीन प्रभावी बनी रहे।

यह इसलिए है क्योंकि वायरस अपनी सतही प्रोटीन को बहुत आसानी से बदलते हैं, जो एकमात्र प्रोटीन हैं जिन्हें वैक्सीन द्वारा निर्मित एंटीबॉडीज़ पहुंच सकती हैं।

इसके विपरीत, CRISPR‑Cas13d‑आधारित विधियाँ कैप्सिड प्रोटीन और RNA पॉलिमरेज़ को कोड करने वाले संरक्षित आनुवंशिक अनुक्रमों को लक्षित कर सकती हैं, जो वायरस के प्रसार के लिए आवश्यक हैं।

इन संरक्षित क्षेत्रों पर ध्यान केंद्रित करके, PAC‑MAN विभिन्न वायरस स्ट्रेनों और यहाँ तक कि संबंधित वायरसों के खिलाफ व्यापक‑स्पेक्ट्रम प्रभावशीलता प्रदान करने का लक्ष्य रखता है।

इसी विधि को फ्लू वायरसों पर भी लागू किया जा सकता है, जो लगातार उत्परिवर्तन करने और मौजूदा वैक्सीनों से बचने में और भी अधिक सक्षम होते हैं।

उदाहरण के लिए, ज्ञात इन्फ्लुएंजा A स्ट्रेनों में से 92% को केवल छह crRNA के साथ सफलतापूर्वक लक्षित किया गया, और SARS‑CoV‑2 के साथ 22 crRNA का उपयोग करके समान सफलता प्राप्त हुई।

CRISPR एंटीवायरल थेरेपी: भविष्य की दृष्टि और सीमाएँ

भले ही CRISPR प्रणाली उत्परिवर्तन के अनुकूल हो सके, यह पूरी तरह से त्रुटिरहित नहीं है, क्योंकि बैक्टेरियोफेज़ की प्राकृतिक CRISPR प्रणालियों के प्रति निरंतर अनुकूलन यह सिद्ध करता है। इसलिए जबकि ये विधियाँ एक बड़ी चिकित्सा प्रगति साबित हो सकती हैं, यह एक चमत्कारी समाधान नहीं हो सकती।

मानव जीनोम में ऑफ‑टार्गेट संशोधन भी एक जोखिम है, विशेष रूप से CRISPR‑Cas9 प्रणालियों के साथ, जो अंततः उपचार में उत्परिवर्तन या विषाक्तता का कारण बन सकते हैं। यह उन घातक आनुवंशिक रोगों की जीन थेरेपी के लिए कम चिंता का विषय रहा है जिनका कोई उपचार नहीं है, जिससे इन जीन थेरेपीज़ की हालिया स्वीकृति हुई।

बड़ी जनसंख्या में संक्रामक रोगों के लिए, FDA अधिक कठोर और सतर्क रुख अपना सकता है, जिससे इन थेरेपीज़ के व्यावसायीकरण की राह धीमी हो सकती है।

CRISPR प्रणाली को होस्ट कोशिकाओं में पहुँचाने की डिलीवरी प्रणाली भी सरल नहीं है। वायरल वेक्टर या नैनोपार्टिकल अनपेक्षित प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाएँ उत्पन्न कर सकते हैं या इच्छित अंगों के बजाय अन्य अंगों को लक्षित कर सकते हैं।

CRISPR थेरेपी में प्रगति, जैसे Cas9 के अलावा अन्य संस्करणों (जैसे CRISPR‑Cas12a) का उपयोग या मानव शरीर द्वारा अधिक सहन किए जाने वाले नए वेक्टर, CRISPR एंटीवायरल थेरेपी की प्रगति को भी लाभ पहुंचाएगी।

इसके अतिरिक्त, Cas13 जैसी नई विधियाँ, जो होस्ट DNA को नुकसान पहुँचाए बिना वायरल RNA को लक्षित करती हैं, SARS‑CoV‑2 जैसे RNA वायरसों के खिलाफ तेज़ प्रतिक्रिया के लिए विशेष रूप से उपयुक्त हैं।

CRISPR नवाचार में निवेश

Editas

Editas की स्थापना CRISPR‑Cas9 की सह‑खोजकर्ता जेनिफर डौडना ने की थी। Editas ने Cas9 के साथ काम शुरू किया, लेकिन अब वे Cas12a के एक स्वामित्व संस्करण पर केंद्रित हैं जिसे उन्होंने विकसित किया है: AsCas12a।

आप हमारे समर्पित लेख “CRISPR‑Cas12a2 क्या है? और यह क्यों महत्वपूर्ण है?” में Cas12a की विशिष्ट विशेषताओं के बारे में अधिक पढ़ सकते हैं।

स्रोत: Editas

आप जेनिफर डौडना की सभी कंपनियों का सारांश संबंधित लेख “देखने योग्य शीर्ष जेनिफर डौडना कंपनियां” में भी पढ़ सकते हैं।

Editas सिकल सेल रोग (SCD) और बीटा‑थैलेसीमिया पर केंद्रित है, ऐसे 2 रोग जहाँ इसे प्रतिस्पर्धी CRISPR Therapeutics और BlueBirdBio ने पहली उपचार स्वीकृति के लिए जीत लिया।

समग्र रूप से, SCD कार्यक्रम (हाल ही में Reni-Cell नाम दिया गया) कई बार विलंबित हुआ है, जिससे निवेशकों में चिंता उत्पन्न हुई, और तब से इसे इन‑विवो थेरेपी पर पुनः केंद्रित किया गया है ताकि इसे पहले से स्वीकृत SCD उपचारों से अलग किया जा सके।

फिर भी, Editas के पास CRISPR‑Cas12 पर महत्वपूर्ण पेटेंट हैं, जिन्हें ऑस्ट्रेलिया के University of New South Wales के शोधकर्ताओं ने COVID‑19 स्ट्रिप टेस्ट विकसित करने के लिए उपयोग किया है, जो जीन संपादन से परे तकनीक की संभावनाओं को दर्शाता है।

Editas ने 2023 में Vertex के साथ $50M का समझौता किया, जिससे कंपनी Editas के Cas9 बौद्धिक संपदा का उपयोग कर सके।

Editas “क्लासिकल” CRISPR‑Cas9 के अलावा अन्य CRISPR संस्करणों पर केंद्रित है और इसका शोध IP साझेदारियों को स्थापित करने और FDA‑स्वीकृत उत्पाद के बिना राजस्व उत्पन्न करने में उपयोगी हो सकता है, साथ ही 2026 तक चलने वाली नकदी रनवे के साथ।

जैसे-जैसे Cas12a बहु‑जीन संपादन के लिए सर्वश्रेष्ठ‑इन‑क्लास विधि के रूप में सिद्ध हो रहा है, Editas की विशेषज्ञता और इस CRISPR वैरिएंट पर केंद्रित पाइपलाइन दीर्घकाल में एक सफल दांव साबित हो सकती है।

(आप हमारे संबंधित लेख “निवेश के लिए शीर्ष 5 CRISPR कंपनियां” में CRISPR कंपनियों के बारे में अधिक पढ़ सकते हैं।)

नवीनतम Editas (EDIT) स्टॉक समाचार और विकास

संदर्भित अध्ययन:

^{1. Nouri, F., Alibabaei, F., Forouzanmehr, B., Tahmasebi, H., Oksenych, V., & Eslami, M. (2025). एंटीवायरल उपचारों के लिए CRISPR तकनीक में प्रगति: दीर्घकालिक वायरल संक्रमणों के संभावित उपचार के रूप में जीनोम संपादन। Microbiology Research, 16(5), 104. https://doi.org/10.3390/microbiolres1605010}