एमआरएनए-आधारित चिकित्सा: भविष्य और चुनौतियाँ

►mRNA आधारित चिकित्सा-भविष्य और चुनौतियाँ

इसमें कोई संदेह नहीं है कि भविष्य में mRNA तकनीक की निरंतर प्रगति इसे और अधिक क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग करने में सक्षम बनाएगी, विशेष रूप से कैंसर इम्यूनोथेरेपी और संक्रामक रोग टीकों में। उदाहरण के लिए, mRNA-आधारित प्लुरिपोटेंट स्टेम सेल इंडक्शन, mRNA न्यूक्लिअस-असिस्टेड डिज़ाइन और प्रोटीन डिलीवरी तकनीकों का उपयोग दवा विकास में किया जाने लगा है। अगले कुछ वर्षों में, mRNA तकनीक से प्राप्त उभरते उपचार तेजी से विकास प्राप्त करेंगे, जैसे (1) एलर्जी टॉलरेंस थेरेपी, जो टी हेल्पर और ट्रेग कोशिकाओं के कारण होने वाली एलर्जी प्रतिक्रियाओं को नियंत्रित करने के लिए संपादित प्लास्मिड डीएनए और mRNA का उपयोग करती है; (2) कैंसर इम्यूनोथेरेपी: स्वायत्त प्रतिरक्षा प्रणाली को बढ़ाना या बदलना, इसे कैंसर कोशिकाओं की बेहतर खोज और हमला करना, या प्रतिरक्षा-संबंधी जीन को विनियमित करने के लिए माइक्रोआरएनए और mRNA का उपयोग करना, (4) प्रोटीन प्रतिस्थापन थेरेपी: mRNA दवाओं को जीन थेरेपी, विशेष रूप से प्रोटीन प्रतिस्थापन के लिए एक प्रभावी विकल्प प्रदान करने के लिए माना जाता है, क्योंकि वे जीनोम एकीकरण के जोखिम से बचते हैं और शक्तिशाली क्षणिक अभिव्यक्ति प्रदान करते हैं।

यह उल्लेखनीय है कि हाल ही में उभरती हुई जीन एडिटिंग प्रणाली-CRISPR/Cas जीनोम एडिटिंग लागू की गई है। CRISPR/Cas जीन एडिटिंग का व्यापक रूप से सिस्टम विकास और विकास के अनुसंधान में उपयोग किया जाता है। हालाँकि, हाल के वर्षों में, वैज्ञानिकों ने CRISPR की मूल प्रोकैरियोटिक अभिव्यक्ति में आनुवंशिक और अनुकूली प्रतिरक्षा विशेषताओं के आधार पर संक्रामक रोगों के इलाज के लिए प्रोकैरियोट्स से Cas प्रोटीन का उपयोग किया है। ये प्रोटीन हानिकारक हैं, लेकिन जब वे मानव शरीर में प्रवेश करते हैं, तो वे प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया का कारण बनेंगे और विशिष्ट एंटीबॉडी का उत्पादन करेंगे [4]। इसके अलावा, CRISPR/Cas तकनीक को ट्यूमर सेल आणविक जीव विज्ञान अनुसंधान में भी एकीकृत किया गया है, जिसका उपयोग जीनोम को जल्दी और सटीक रूप से संपादित करने, ट्यूमर से संबंधित जीन का अध्ययन करने के लिए जीन म्यूटेशन का निर्माण करने या ट्यूमर उपचार अनुसंधान के लिए जीन को बाहर निकालने के लिए किया जाता है।

इसके अलावा, mRNA-आधारित संयोजन चिकित्सा धीरे-धीरे घातक ट्यूमर के इलाज के लिए एक विधि बन गई है। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, पारंपरिक टीके वायरल संक्रमण के बार-बार होने वाले तेजी से उत्परिवर्तन को रोकने के लिए आदर्श नहीं लगते हैं। निवारक या चिकित्सीय टीके विकसित करने के लिए mRNA टीकों का उपयोग करना नए क्राउन COVID-19 महामारी को रोकने का सबसे प्रभावी तरीका है। mRNA तकनीक का उपयोग करके विकसित टीके उत्पादन में उनके लाभों के साथ-साथ नैदानिक ​​परीक्षणों में उनकी सुरक्षा और निवारक या चिकित्सीय प्रभावों को दर्शाते हैं। अगले दस वर्षों में, स्व-प्रवर्धित या प्रतिकृति RNA टीके और गैर-प्रतिकृति mRNA टीके अधिक व्यापक रूप से उपयोग किए जाएंगे।

संक्रामक रोगों के लिए mRNA टीकों की सक्रिय खोज के अलावा, ट्यूमर के लिए उभरते उपचारों में mRNA का उपयोग भी अगले दस वर्षों में मील का पत्थर हासिल करेगा। यह जोर देने योग्य है कि इन विट्रो ट्रांसक्रिप्शन mRNA थेरेपी का विकास अभी भी अपने शुरुआती चरण में है। नैदानिक ​​उपचार के लिए इस्तेमाल किए जा सकने वाले सिंथेटिक mRNA की बड़ी मात्रा कैसे प्राप्त करें, यह अभी भी एक चुनौती है। बाह्यकोशिकीय प्रतिक्रियाओं से संबंधित समस्याओं को भी हल करने की आवश्यकता है। प्रभावी वितरण विधियों को लगातार सुधारने की आवश्यकता है। वैक्सीन को विभिन्न एंजाइम व्यवधानों से बचाया जाता है या सेल बैरियर को पार करते समय दवा के क्षरण से बचा जाता है।

इन चुनौतियों से निपटने के लिए, इन विट्रो mRNA तकनीक का उपयोग करके रोगियों से ऑटोलॉगस टी कोशिकाओं या डेंड्राइटिक कोशिकाओं को फिर से संपादित और प्रत्यारोपित करना शामिल है, जबकि mRNA वैक्सीन देने के तरीकों में लगातार सुधार किया जा रहा है। वर्तमान में, बायोफार्मास्युटिकल्स और प्रौद्योगिकी उद्योग निम्नलिखित समस्याओं को हल करने के लिए संसाधनों का निवेश कर रहे हैं:

स्थिरता से संबंधित मुद्दे

जैसा कि पहले बताया गया है, mRNA अणुओं में औसतन 1,000-6,000 बेस पेयर और बड़ा आणविक भार (4-5 × 105 डाल्टन) होता है, क्योंकि mRNA को एंजाइम का उपयोग करके संश्लेषित किया जाता है। छोटे sRNA की तुलना में, mRNA अपेक्षाकृत बड़े होते हैं, जिससे वे स्वाभाविक रूप से अस्थिर होते हैं और उनका निर्माण करना मुश्किल होता है। ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड्स को संशोधित करने के लिए उपयोग की जाने वाली विधियाँ जैसे कि लॉक्ड न्यूक्लिक एसिड (LNA) और अनलॉक्ड न्यूक्लिक एसिड (UNA) रसायन mRNA-आधारित उत्पादों पर सीमित हैं। इसलिए, एक ऐसी तकनीक की तत्काल आवश्यकता है जो इन दवा अणुओं को मानव शरीर में इंजेक्ट कर सके, जबकि दवा अणुओं की स्थिरता बनाए रखे और सेल अपटेक को बढ़ावा दे।

प्रभावी वितरण विधियाँ

हालाँकि वर्तमान में कई वितरण विधियाँ उपलब्ध हैं

1. लिपिड-आधारित वितरण: लिपिड या उनके व्युत्पन्न/समान यौगिकों का उपयोग करके कण (LNP) बनाना, जिसका उपयोग mRNA चिकित्सा और टीकों के इन विवो वितरण के लिए किया जा सकता है। LNP सिंथेटिक या शारीरिक लिपिड सामग्री से बने नैनोस्केल कण हैं। इसका लाभ यह है कि LNP में समाहित RNA के एंजाइमेटिक रूप से विघटित होने की संभावना कम होती है, और समाहित करने की दक्षता अपेक्षाकृत अधिक होती है और इसे बनाना आसान होता है। इसके अलावा, कोशिकाएँ LNP को भक्षण करके mRNA अणुओं को प्रभावी रूप से साइटोप्लाज्मिक सोल में पहुँचाती हैं;

2.पेप्टाइड-आधारित डिलीवरी: विभिन्न पेप्टाइड्स, विशेष रूप से वे जिनमें कैटायनिक अमीनो एसिड (जैसे लाइसिन और आर्जिनिन) होते हैं, डिलीवरी वाहक के रूप में कार्य कर सकते हैं और इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन के माध्यम से वाहक और mRNA के बीच बेहतर कॉम्प्लेक्स बना सकते हैं। कॉम्प्लेक्स के निर्माण से एंजाइमेटिक गिरावट की संभावना कम हो जाती है;

3. पॉलिमर-आधारित डिलीवरी: पॉलिमर सामग्री (जैसे पॉलीमाइन, डेंड्रिमर और कॉपोलिमर) का उपयोग mRNA उम्मीदवारों को प्रभावी ढंग से वितरित करने के लिए किया जा सकता है। इस वाहक में एंजाइम क्षरण को रोकने और इंट्रासेल्युलर डिलीवरी का समर्थन करने के फायदे भी हैं। समस्या यह है कि वे आमतौर पर बहुत स्थिर नहीं होते हैं। इसलिए, उम्मीदवार दवाओं की स्थिरता और सुरक्षा में सुधार करने के लिए पॉलिमर सामग्री की संरचना को संशोधित करने की आवश्यकता है। उदाहरण के लिए, लिपिड चेन, हाइपरब्रांच्ड समूह और बायोडिग्रेडेबल सबयूनिट्स को जोड़ना, जो प्रक्रिया प्रवाह को बढ़ाएगा;

4. वायरस जैसे रेप्लिकॉन कण (वीआरपी): छोटे सक्रिय करने वाले आरएनए (एसएआरएनए) और वायरस रेप्लिकॉन कणों को एनकैप्सुलेट करें, और साइटोप्लाज्म में एन्कोडिंग पहुंचाएं। एक बार सेल के अंदर, एसएआरएनए स्वयं प्रतिकृति करेगा और निर्दिष्ट एंटीजन को व्यक्त करेगा। वीआरपी डिलीवरी का लाभ उच्च दक्षता है। हालांकि, इसमें दो बड़ी चुनौतियां हैं। सबसे पहले, वीआरपी के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए एक विशेष विनिर्माण प्रक्रिया की आवश्यकता होती है। दूसरा, मानव शरीर वायरल वेक्टर के खिलाफ एंटीबॉडी का उत्पादन कर सकता है;

5. धनायनिक नैनोइमल्शन: नैनोइमल्शन से बने धनायनिक लिपिड का उपयोग आरएनए डिलीवरी के लिए भी किया जाता है। ये यौगिक अपने हाइड्रोफोबिक और हाइड्रोफिलिक गुणों का उपयोग दवाओं या टीकों की लिपिड विशेषताओं को स्थिर करने के लिए करते हैं, क्योंकि अणुओं की सतह पर रासायनिक अंतःक्रियाएं mRNA को एंजाइम क्षरण से बचा सकती हैं, जिससे अणुओं की स्थिर डिलीवरी प्राप्त होती है। और नैनोइमल्शन को कुछ सरल तकनीकों द्वारा उत्पन्न किया जा सकता है, जैसे जोरदार सरगर्मी, अल्ट्रासाउंड या माइक्रोफ्लुइडिक्स;

6. भविष्य में, एलएनपी की अगली पीढ़ी की जटिल आंतरिक संरचना को मजबूत करने की आवश्यकता है, और इसकी भौतिक स्थिरता को और बढ़ाने की आवश्यकता है, जैसे कि ठोस लिपिड नैनोकण, नैनोस्ट्रक्चर्ड लिपिड वाहक और कैटायनिक लिपिड न्यूक्लिक एसिड कॉम्प्लेक्स। रासायनिक साधनों से, शरीर में दवा वितरण और रिलीज के स्थान और समय को नियंत्रित करने की क्षमता को और बेहतर बनाया जा सकता है, जिससे विभिन्न रोगों के लिए अधिक प्रभावी या/और सुरक्षित उपचार प्रदान किया जा सकता है।

सुरक्षा के मुद्दे

mRNA वैक्सीन द्वारा इंटरफेरॉन प्रतिक्रियाओं को प्रेरित करने का मुद्दा अस्पष्ट प्रतीत होता है, जो सूजन और ऑटोइम्यूनिटी से संबंधित दुष्प्रभावों का मूल कारण हो सकता है? एक और संभावित सुरक्षा मुद्दा बाह्यकोशिकीय प्रतिक्रियाओं से आ सकता है।

वर्तमान में, यूरोपीय और अमेरिकी औषधि प्रशासन ने mRNA दवाओं पर विशिष्ट विनियम जारी नहीं किए हैं

यह आनुवंशिक इम्युनोजेन्स या टीकों की एक व्यापक श्रेणी से संबंधित mRNA थेरेपी पर आधारित हो सकता है, इसलिए mRNA दवा अनुसंधान और विकास को यूरोपीय चिकित्सा एजेंसी (EMA) द्वारा उन्नत थेरेपी औषधीय उत्पाद (ATMP) या जीन थेरेपी औषधीय उत्पाद (GTMP) के रूप में वर्गीकृत किया गया है। हालाँकि, जैसा कि चिकित्सा क्षेत्र में mRNA उत्पाद उभर कर सामने आ रहे हैं, उनके अनुसंधान और विकास को सुचारू बनाने के लिए अधिक विशिष्ट नियामक नियम स्थापित करना बहुत आवश्यक है, कम से कम इस प्रकार के दवा अनुसंधान और विकास से संबंधित नैदानिक ​​परीक्षणों की सुरक्षा और प्रभावकारिता में स्पष्ट नियमों की आवश्यकता है, या mRNA के अनूठे कार्य के अनुसार, mRNA पर आधारित नई दवाओं या टीकों के अनुसंधान और विकास के लिए डीएनए टीकों और जीन थेरेपी वैक्टर द्वारा तैयार किए गए विनिर्देशों को संशोधित करें?

यह पुष्टि की जा सकती है कि आरएनए थेरेपी ने विभिन्न क्षेत्रों में महत्वपूर्ण प्रगति की है, और कई उपचार नैदानिक ​​(पूर्व) विकास के विभिन्न चरणों में हैं। आणविक जीव विज्ञान की उन्नति और बड़ी मात्रा में मानव और भौतिक संसाधनों के निवेश के साथ, mRNA थेरेपी एक वास्तविकता बन गई है। इस क्षेत्र में अधिक निवेश के साथ, mRNA थेरेपी को नई ऊंचाइयों पर पहुंचाया जाएगा और यह कैंसर, संक्रमण और आनुवंशिक रोगों के लिए एक बहुप्रतीक्षित नया उपचार बन जाएगा।