एक इलाज पर गोली मार दी

ब्राइस चाकरियन कस्टम-बिल्ड टीके, एक समय में एक कण

स्क्रीन पर छवि एक ऊबड़-खाबड़ सॉकर बॉल की तरह दिखती है, जिसमें लाल, हरे और नीले रंग के पैच (और कुछ यादृच्छिक पीले बिंदु) होते हैं।

लेकिन इस अजीब गेंद का खेल से कोई लेना-देना नहीं है। इसके बजाय, यह कुछ ऐसा बनाने के लिए एक साहसिक नए तरीके का प्रतिनिधित्व करता है जो आपको शायद आपके डॉक्टर से सालों पहले मिला था: एक टीका।

एक माइक्रोस्कोप के तहत, यह ऊबड़-खाबड़ क्षेत्र एक ग्रेस्केल छवि में कई समान लोगों में गुणा करता है। "यह सिर्फ वायरस का खोल है," ब्रायस चाकरियन, पीएचडी बताते हैं।

दशकों से, ये गोले - जिन्हें वायरस जैसे कण या वीएलपी के रूप में जाना जाता है - उन्हें अपने विरोधियों के खिलाफ अपने ही मैदान में एक फायदा दे रहे हैं।

आणविक आनुवंशिकी और सूक्ष्म जीव विज्ञान विभाग के प्रोफेसर और उपाध्यक्ष चाकरियन खाड़ी क्षेत्र में पले-बढ़े, जहां उनके पिता नासा के लिए एक रसायनज्ञ के रूप में काम करते थे। हालांकि उनका कहना है कि उनके घर में अक्सर विज्ञान पर चर्चा नहीं होती थी, 1980 के दशक में आणविक जीव विज्ञान क्रांति के दौरान चाकरियन कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले गए।

वहां, उन्होंने जीवाणु आनुवंशिकी का अध्ययन किया, और अंततः जूली ओवरबॉघ, पीएचडी के साथ मानव इम्युनोडेफिशिएंसी वायरस (एचआईवी) का अध्ययन करते हुए वाशिंगटन विश्वविद्यालय में माइक्रोबायोलॉजी में डॉक्टरेट की उपाधि प्राप्त की। "यह उस प्रयोगशाला में था कि मुझे मूल रूप से मेजबान-रोगज़नक़ बातचीत को देखने में दिलचस्पी थी," चाकरियन कहते हैं।

आम तौर पर, प्रतिरक्षा प्रणाली वायरस सहित विदेशी आक्रमणकारियों के लिए देखती है। "वायरस अद्वितीय प्रकार की संरचनाएं हैं," चाकरियन कहते हैं। "वे आपके शरीर में मौजूद चीजों से बहुत अलग हैं।" यह उनकी अनूठी ज्यामिति के कारण है कि आपकी प्रतिरक्षा प्रणाली वायरस को पहचान सकती है और उससे लड़ सकती है।

कुछ वायरस और रोगजनकों ने शर्करा के "ढाल" का उपयोग करके अपने विदेशी गुणों को छिपाने के तरीके खोजे हैं जो उन्हें पहचानने से पहले पता लगाने या विकसित होने से बचने में सक्षम बनाता है। "ये सभी चीजें हैं जिन्हें एंटीजेनिक भिन्नता कहा जाता है, इसलिए प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया से बचने के लिए प्रोटीन लगातार बदल रहे हैं," चाकरियन कहते हैं।

तो, आप उस वायरस को कैसे हरा सकते हैं जो पहले ही आपकी प्रतिरक्षा प्रणाली को पछाड़ चुका है? सीधे शब्दों में कहें, आप इसकी नकल करते हैं।

चाकरियन ने पहली बार जॉन शिलर, पीएचडी के साथ काम करना सीखा, जो उन शोधकर्ताओं में से एक थे जिनके काम ने राष्ट्रीय कैंसर संस्थान में मानव पेपिलोमावायरस (एचपीवी) वैक्सीन का नेतृत्व किया। "यह प्रयोगशाला में एक रोमांचक समय था क्योंकि उन्होंने इस वायरस जैसी कण तकनीक विकसित की थी," चाकरियन याद करते हैं।

शिलर की टीम ने पाया कि वायरल प्रोटीन की अधिकता अनायास खुद को एक ऐसे कण में बदल सकती है जो वायरस जैसा दिखता है, लेकिन इसमें संक्रामक भागों की कमी होती है। जब चाकरियन ने शिलर की प्रयोगशाला में शुरुआत की, तो उन्होंने एचपीवी के लिए एक सहित टीके बनाने के लिए इन कणों का उपयोग करना शुरू कर दिया था। "क्योंकि यह वायरस की तरह दिखता है," चाकरियन बताते हैं, "यदि आप इसे एक इम्युनोजेन के रूप में उपयोग करते हैं, तो यह एंटीबॉडी प्रतिक्रियाओं को प्राप्त करता है जो आपको वायरस द्वारा संक्रमण से बचा सकता है।"

यह केवल शुरुआत थी जिसके लिए इस तकनीक का उपयोग किया जा सकता है।

आश्चर्य है कि इन कणों को अन्य स्थितियों के लिए टीकों में इस्तेमाल किया जा सकता है, चाकरियन ने वीएलपी में ऐसी चीजें जोड़ना शुरू कर दिया जो आम तौर पर प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को प्रेरित नहीं करेंगे। इनमें हमारे अपने प्रोटीन के टुकड़े शामिल थे - जैसे सीसीआर -5, एचआईवी संक्रमण में शामिल रिसेप्टर, या टीएनएफ-ए, गठिया और सोरायसिस में शामिल प्रोटीन - जिसे अक्सर औषधीय रूप से उत्पादित एंटीबॉडी के साथ इलाज किया जाता है।

"मूल रूप से, यह काम करता है," चाकरियन कहते हैं। "हम TNF-a या CCR5 का एक छोटा सा टुकड़ा लेते हैं, इसे VLP की सतह पर रखते हैं और फिर उन VLP को एक इम्युनोजेन के रूप में उपयोग करते हैं। आप स्व-प्रतिजनों के खिलाफ वास्तव में, वास्तव में मजबूत प्रतिक्रिया प्राप्त कर सकते हैं।"

इन स्व-प्रतिजनों के साथ वीएलपी को संतृप्त करके, चाकरियन प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा मजबूत एंटीबॉडी उत्पादन को देखता है जो अन्य उपचारों की तुलना में अधिक समय तक रहता है। यह उन बीमारियों के खिलाफ अधिक प्रभावी टीकों के लिए द्वार खोलता है जिन्हें कोई भी रोके जाने योग्य नहीं मानेगा।

"एक कारण है कि हमने सोचा कि एक टीका एक अच्छा विचार हो सकता है कि मोनोक्लोनल एंटीबॉडी, विशेष रूप से, वास्तव में महंगे हैं और टीके आमतौर पर सस्ते होते हैं," चाकरियन कहते हैं। में प्रकाशित एक 2018 का अध्ययन प्रबंधित देखभाल के अमेरिकन जर्नल ने बताया कि कैंसर या हृदय रोग जैसी बीमारियों के लिए मोनोक्लोनल एंटीबॉडी उपचार की औसत वार्षिक लागत लगभग 100,000 डॉलर थी।

"यह मोनोक्लोनल एंटीबॉडी-आधारित उपचारों के लिए एक विकल्प प्रदान करने का एक तरीका हो सकता है," वे कहते हैं।

2004 में, चाकरियन को अन्य शोधकर्ता मिले जिनके साथ UNM में एक संकाय पद ग्रहण करने के बाद इस बहुमुखी तकनीक को विकसित करना था। उन्होंने डेविड पीबॉडी, पीएचडी में एक साथी जल्दी से पाया, जिन्होंने इस काम में रुचि साझा की और बैक्टीरियोफेज का अध्ययन कर रहे थे - बैक्टीरिया को लक्षित करने वाले वायरस - दशकों से।

चाकरियन बताते हैं कि पीबॉडी के चरण न केवल वीएलपी में व्यवस्थित करने में सक्षम थे, बल्कि इन कणों का उत्पादन करना और छोटे एंटीजन टुकड़ों को संलग्न करना आसान था। उनका कहना है कि आज जहां उनका काम है वहां यह सहयोग जरूरी है।

"यह बहुत अच्छा रहा है - हम मूल रूप से एक संयुक्त प्रयोगशाला चलाते हैं," चाकरियन बताते हैं। "लोगों को विचारों से दूर रखना हमेशा अच्छा होता है।"

उनकी सहयोगी मानसिकता परिसर में अन्य विभागों में कई अन्य प्रयोगशालाओं तक फैली हुई है। "यूएनएम में काम करने के बारे में यह वास्तव में अच्छी बात रही है - उन सहयोगों को स्थापित करना आसान था," वे कहते हैं।

वे देश भर के विश्वविद्यालयों के साथ भी सहयोग करते हैं, मलेरिया, क्लैमाइडिया और जीका के टीकों के साथ-साथ उच्च कोलेस्ट्रॉल और कैंसर का अध्ययन करते हैं।

चाकरियन और पीबॉडी के काम ने कई पेटेंटों के साथ-साथ वीएलपी के उपयोग के लिए एक नया दृष्टिकोण तैयार किया है: संभावित लक्ष्यों के पुस्तकालय का उपयोग करके प्रतिरक्षा लक्ष्यों की खोज।

"इस अन्य प्रणाली के पीछे विचार यह है कि यह मूल रूप से उस संपूर्ण (परीक्षण और त्रुटि) प्रक्रिया को समाप्त करता है," वे बताते हैं। "हम इन यादृच्छिक पुस्तकालयों को बना सकते हैं और फिर देख सकते हैं कि हम जो भी लक्ष्य बनाना चाहते हैं, उसके लिए सबसे अच्छा क्या है।"

उनका लक्ष्य-संचालित वीएलपी प्लेटफॉर्म एगिलवैक्स नामक एक नई जैव प्रौद्योगिकी कंपनी का आधार बन गया, जिसे चाकरियन और पीबॉडी ने खोजने में मदद की और जिसके लिए वे सलाहकार बोर्ड के सदस्यों के रूप में काम करते हैं। कंपनी वर्तमान में स्तन कैंसर का टीका विकसित करने के लिए मंच का उपयोग कर रही है।

अपने बहुमुखी करियर के बावजूद, चाकरियन का मानना ​​​​है कि उनकी विरासत अगली पीढ़ी के शोधकर्ताओं में भी रहती है। वह अपने गुरुओं से सीखे गए ज्ञान और जुनून को अपने छात्रों और तकनीशियनों को देता है।

"मैं वास्तव में भाग्यशाली रहा हूं कि मेरे पास लैब में काम करने वाले बहुत सारे महान लोग हैं," वे कहते हैं, उन्हें अपने करियर में आगे बढ़ते देखना उनके अपने करियर के समान ही फायदेमंद रहा है।

चाकरियन का वर्तमान लक्ष्य नैदानिक ​​​​परीक्षणों के लिए एक टीका प्राप्त करना है, हालांकि वह जानता है कि यह चुनौतीपूर्ण होगा। "हमारे पास अधिकांश चीजों के खिलाफ टीके हैं, जहां वैक्सीन बनाना आसान है," वे बताते हैं, "इसलिए, जो कुछ बचा है वह कठिन चीजें हैं।"

हालांकि यह उसे परेशान नहीं करता है - इसके बजाय, यह बेहतर उपचार के लिए अपने वीएलपी का उपयोग करने के लिए उनके साथ सहयोग करने वाले विशेषज्ञों से जितना संभव हो उतना सीखने की इच्छा को प्रेरित करता है।

"मुझे शिक्षाविदों में रहना पसंद है," वे कहते हैं। "मुझे आर एंड डी व्यक्ति होना पसंद है - ठीक है, आर व्यक्ति अधिक और डी व्यक्ति नहीं - यही वह सामान है जो मुझे करना पसंद है।"