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जीवविज्ञान · शब्दावली

प्रति-विषाणु औषधें और टीके क्या है?

परिभाषा 13.11 विश्वविद्यालय जीवविज्ञान — वर्ष 3 · अध्याय 13 — विषाणु-विज्ञान

प्रति-विषाणु औषधें विषाणुजन्य एंज़ाइमों पर या उन चरणों पर वार करती हैं जो कोई परपोषी कोशिका करती ही नहीं। न्यूक्लिओसाइड अनुरूप शृंखला-समापक हैं: ऐसिक्लोविर का फ़ॉस्फ़ोरिलन केवल हर्पीज़ विषाणु की थायमिडीन काइनेज़ करती है और फिर वह विषाणुजन्य DNA पॉलीमरेज़ रोक देता है, इसलिए वह केवल संक्रमित कोशिकाओं में काम करता है; AZT, टेनोफ़ोविर और लैमिवुडीन प्रतिलोम अनुलेखक रोकते हैं; रेमडेसिविर और मोल्नुपिराविर कोरोना विषाणु की पॉलीमरेज़ पर काम करते हैं, और दूसरा उत्परिवर्तनकारिता से। प्रोटिएज़ निरोधक विषाणुजन्य बहुप्रोटीनों का विदलन रोकते हैं (HIV, हेपटाइटिस C, SARS-CoV-2 का निर्मैट्रेल्विर)। समाकलक निरोधक HIV का प्रोविषाणु बनने से रोकते हैं; न्यूरामिनिडेज़ निरोधक इन्फ़्लुएंज़ा विषाणुकणों को उस कोशिका से छूटने नहीं देते जिससे वे मुकुलित होते हैं; प्रवेश-निरोधक किसी ग्राही को रोक देते हैं। हेपटाइटिस C विषाणु अब सीधे-काम करती औषधों के संयोजनों से बारह सप्ताह में ठीक हो जाता है, और वह पहला चिरकारी विषाणु संक्रमण है जो कभी रसायन-चिकित्सा से ठीक हुआ। टीके विषाणु के प्रतिजन उसके रोग के बिना प्रस्तुत करते हैं: कोई जीवित दुर्बलित विषाणु (खसरा, मुँह से पोलियो, पीत ज्वर), कोई निष्क्रियित विषाणु (अंतःक्षेपण से पोलियो, इन्फ़्लुएंज़ा), कोई उपइकाई (खमीर में बना हेपटाइटिस B पृष्ठ प्रतिजन, पैपिलोमा विषाणु का कैप्सिड प्रोटीन), लक्ष्य का कोई जीन ढोता कोई हानिरहित विषाणु संवाहक, या, 2020 से, प्रतिजन कूटबद्ध करता संदेशवाहक RNA, जो लिपिड नैनोकणों में पहुँचाया जाता है और जिसका अनुवादन ग्रहीता की अपनी कोशिकाएँ करती हैं। वे काम क्यों करते हैं और शेष की रक्षा के लिए कितनों का टीकाकरण होना चाहिए, यह अध्याय 16 का विषय है।

उदाहरण

उदाहरण 13.6 (समीकरणों से पहले और बाद HIV)

1995 तक HIV संक्रमण की नैदानिक प्रसुप्ति के वर्ष — प्रति मिलीलीटर 10410^{4}–10610^{6} प्रतियों का स्थिर विषाणु-भार और T कोशिकाओं की धीमी गिरावट — किसी शांत विषाणु के रूप में पढ़े जाते थे। हो, पेरेल्सन और सहयोगियों ने रोगियों को कोई प्रोटिएज़ निरोधक दिया और विषाणु-भार की गिरावट को प्रमेय से फिट किया: तेज़ प्रावस्था ने c≈3 d−1c \approx 3\,\mathrm{d}^{-1} दिया (किसी विषाणुकण का अर्ध-आयु काल लगभग छह घंटे), और धीमी प्रावस्था ने δ≈0.5 d−1\delta \approx 0.5\,\mathrm{d}^{-1} (कोई संक्रमित कोशिका लगभग डेढ़ दिन जीती है)। 15 L15\,\mathrm{L} शरीर-द्रव में प्रति मिलीलीटर 10510^{5} का कोई स्थिर भार, जो cc से साफ़ होता हो, इसलिए हर दिन, वर्षों तक, लगभग 101010^{10} विषाणुकणों का उत्पादन माँगता है: “प्रसुप्त” काल संक्रमण और मृत्यु की कोई प्रचंड स्थायी अवस्था है, जिसमें T कोशिकाओं का भंडार रोज़ बदला जाता है जब तक वह चुक न जाए। अगले खंड का उत्परिवर्तन-अंकगणित फिर अपने आप निकल आता है, और उसके साथ यह कारण भी कि अकेली औषधें क्यों विफल हुईं और तीन क्यों नहीं।

उदाहरण 13.9 (HIV को तीन औषधें क्यों चाहिए थीं)

HIV का प्रतिलोम अनुलेखक लगभग 10510^{5} न्यूक्लियोटाइडों में एक बार चूकता है, इसलिए नकल किया गया हर 9700 nt9700\,\mathrm{nt} जीनोम लगभग 0.10.1 उत्परिवर्तन ढोता है, और हर दिन के 101010^{10} नए जीनोम मिलकर 10910^{9} उत्परिवर्तन ढोते हैं: संभव 3×9700≈30 0003\times 9700 \approx 30\,000 एकल बिंदु उत्परिवर्तनों में से हर एक हर दिन कई बार उठता है, किसी भी औषध के दिए जाने से पहले। जिस औषध को कोई एक उत्परिवर्तन हरा दे — जैसे कोई एक उत्परिवर्तन अधिकांश प्रतिलोम-अनुलेखक और प्रोटिएज़ निरोधकों को हरा देता है — वह इसलिए हफ़्तों में हार जाती है, और 1987 में AZT के साथ यही हुआ। दो स्वतंत्र उत्परिवर्तन प्रति जीनोम 10−1010^{-10} से एक साथ उठते हैं, यानी लगभग दिन में एक बार; तीन 10−1510^{-15} से, यानी हज़ार दिनों में एक बार — और तीन औषधों पर पड़ा कोई रोगी, जिसका भार हज़ार गुना गिर चुका हो, हर दिन 10710^{7} जीनोम बनाता है, इसलिए तिहरा उत्परिवर्ती कभी प्रकट नहीं होता। यही, और प्रमेय का यह प्रदर्शन कि विषाणु पूरी गति से प्रतिकृति कर रहा था, 1996 से संयोजन चिकित्सा को वह उपचार बना गए जिसने एड्स को किसी चिरकारी दशा में बदल दिया।

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