হামের ভাইরাস মানুষের কোষের মুখোমুখি হলে কী ঘটে? ভাইরাল যন্ত্রপাতি ঠিক সঠিক উপায়ে উদ্ভাসিত হয়, মূল অংশগুলিকে প্রকাশ করে যা এটিকে হোস্ট কোষের ঝিল্লিতে নিজেকে ফিউজ করতে দেয়।
একবার ফিউশন প্রক্রিয়া সম্পন্ন হলে, হোস্ট সেল সমাপ্ত হয়। এটা এখন একটা ভাইরাস।
লা জোল্লা ইনস্টিটিউট ফর ইমিউনোলজি'স (LJI) সেন্টার ফর ভ্যাকসিন ইনোভেশনের বিজ্ঞানীরা এই ফিউশন প্রক্রিয়া বন্ধ করার জন্য নতুন হামের ভ্যাকসিন এবং চিকিত্সা তৈরি করতে কাজ করছেন। গবেষকরা সম্প্রতি ক্রাইও-ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি নামক একটি ইমেজিং কৌশল ব্যবহার করেছেন অভূতপূর্ব বিস্তারিতভাবে দেখানোর জন্য যে কীভাবে একটি শক্তিশালী অ্যান্টিবডি ভাইরাসটিকে ফিউশন প্রক্রিয়া সম্পূর্ণ করার আগে নিরপেক্ষ করে।
“এই গবেষণার বিষয়ে উত্তেজনাপূর্ণ বিষয় হল যে আমরা পারমাণবিক ফিউশন প্রক্রিয়ার একটি স্ন্যাপশট ধারণ করেছি,” ব্যাখ্যা করেছেন ডাঃ এরিকা ওলম্যান সাফায়ার, অধ্যাপক, লা জোলা স্কুল অফ মেডিসিনের প্রেসিডেন্ট এবং সিইও এবং গবেষণার সহ-নেতা বিজ্ঞান কলম্বিয়া ইউনিভার্সিটির ভাইরাল মলিকুলার প্যাথোজেনেসিস (শিশুরোগ) এর অধ্যাপক ডঃ ম্যাটিও পোরোত্তোর সাথে গবেষণা করেছেন। “এই সিরিজের চিত্রগুলি একটি ফ্লিপ বইয়ের মতো, আমরা ফিউশন প্রোটিনের স্ন্যাপশটগুলি দেখতে পাচ্ছি যখন এটি উন্মোচিত হয়, এবং তারপরে আমরা ফিউশন প্রক্রিয়ার চূড়ান্ত পর্যায়ের আগে অ্যান্টিবডিগুলিকে একে একে তালাবদ্ধ করতে দেখি৷ আমরা মনে করি যে অন্যান্য ভাইরাসগুলি অন্যান্য ভাইরাস অ্যান্টিবডিগুলিকে লক্ষ্য করে। একই জিনিস করুন, কিন্তু এটি এর আগে এমনভাবে চিত্রিত হয়নি।”
প্রকৃতপক্ষে, গবেষণায় হামের বাইরেও প্রভাব থাকতে পারে। হামের ভাইরাস প্যারামাইক্সোভাইরাস পরিবারের মাত্র একজন সদস্য, যার মধ্যে মারাত্মক নিপাহ ভাইরাসও রয়েছে। নিপাহ ভাইরাস হামের তুলনায় কম সংক্রামক বলে পরিচিত কিন্তু এর মৃত্যুহার অনেক বেশি।
ফিউশন প্রক্রিয়া সম্পর্কে আমাদের বোঝার নিপাহ, প্যারাইনফ্লুয়েঞ্জা এবং হেন্দ্রা ভাইরাসের জন্য চিকিৎসাগত প্রভাব থাকতে পারে। এগুলি মহামারী সম্ভাব্য ভাইরাস। “
ডেভিড জাইলা, লা জোলা ইনস্টিটিউট ফর ইমিউনোলজিতে প্রথম লেখক এবং পোস্টডক্টরাল ফেলো অধ্যয়ন করেন
জরুরী হামের চিকিৎসা প্রয়োজন
হাম একটি অত্যন্ত সংক্রামক বায়ুবাহিত রোগ, এবং শিশুরা প্রায়শই বেশি আক্রান্ত হয়। ভ্যাকসিনেশন প্রচেষ্টায় দুর্দান্ত অগ্রগতি সত্ত্বেও, ভাইরাসটি একটি উল্লেখযোগ্য স্বাস্থ্য হুমকি রয়ে গেছে। বিশ্ব স্বাস্থ্য সংস্থা এবং ইউএস সেন্টার ফর ডিজিজ কন্ট্রোলের তথ্য অনুযায়ী, হাম 2022 সালে বিশ্বব্যাপী আনুমানিক 136,000 মানুষকে হত্যা করেছে এবং সম্প্রতি মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের এক ডজনেরও বেশি রাজ্যে হামের প্রাদুর্ভাব ঘটেছে। আক্রান্তরা বেশিরভাগই টিকাবিহীন বা পাঁচ বছরের কম বয়সী শিশুরা।
“হাম অন্য যে কোনো ভ্যাকসিন-প্রতিরোধযোগ্য রোগের চেয়ে বেশি শিশুকে হত্যা করে এবং এটি পরিচিত সবচেয়ে সংক্রামক ভাইরাসগুলির মধ্যে একটি,” সাফায়ার বলেন।
জিরা ব্যাখ্যা করেছেন যে এটি কেবলমাত্র অল্পবয়সী শিশুরাই নয় যারা ঝুঁকির মধ্যে রয়েছে। “বর্তমান ভ্যাকসিনগুলি খুব ভাল কাজ করে, তবে সেগুলি গর্ভবতী মহিলারা বা আপোসহীন প্রতিরোধ ব্যবস্থার লোকেদের দ্বারা নেওয়া যায় না,” জিরা বলেছিলেন।
হামের কোনো নির্দিষ্ট চিকিৎসা নেই, তাই গবেষকরা গুরুতর রোগ প্রতিরোধে জরুরি চিকিৎসা হিসেবে অ্যান্টিবডি খুঁজছেন।
হামের ভাইরাস কিভাবে কোষের সাথে মিশে যায় তা আরও ভালোভাবে বোঝার জন্য, LJI টিম mAb 77 নামক একটি অ্যান্টিবডিতে পরিণত হয়।গবেষকরা mAb 77 টার্গেট হামের ফিউশন খুঁজে পান গ্লাইকোপ্রোটিনহামের ভাইরাস ফিউশন নামক একটি বিশেষ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে মানব কোষে প্রবেশ করতে এই ভাইরাল প্রক্রিয়া ব্যবহার করে।
এমএবি ৭৭ কি হামের চিকিৎসার জন্য অ্যান্টিবডি হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে? খুঁজে বের করার জন্য, এলজেআই বিজ্ঞানীরা ঠিক কীভাবে অ্যান্টিবডি ভাইরাসের সাথে লড়াই করে তা দেখেছিলেন।
মেমব্রেন ফিউশন ব্যাহত
LJI টিমকে একটি হামের ফিউশন গ্লাইকোপ্রোটিন, ভাইরাসের একটি নিরীহ খণ্ড প্রকৌশলী করার প্রয়োজন ছিল, যা ক্রাইও-ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি দ্বারা চিত্রিত করার জন্য যথেষ্ট স্থিতিশীল ছিল। এটি করার জন্য, জাইলা কলম্বিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের পোরোটো ল্যাবরেটরিতে বিজ্ঞানীদের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে কাজ করেছিলেন।
পোরোটোর দল হামের একটি রূপের মধ্যে কিছু অদ্ভুত মিউটেশন আবিষ্কার করেছে যা মানুষের কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্রকে আক্রমণ করে। এই মিউট্যান্ট ভেরিয়েন্টের ফিউশন গ্লাইকোপ্রোটিন গঠনে কিছু দুর্বলতা রয়েছে। এই ঘাটতি পূরণ করার জন্য, ভাইরাসগুলি বিশেষ স্থিতিশীল মিউটেশন তৈরি করেছে। “ভাইরাসটিকে মস্তিষ্কে প্রবেশ করতে মিউটেশন করতে হবে, কিন্তু তারপরে ক্ষতিপূরণের জন্য এই স্থিতিশীল মিউটেশনগুলির প্রয়োজন,” পোরোটো বলেছিলেন।
কলম্বিয়ার এই আবিষ্কারগুলির জন্য ধন্যবাদ, জাইলার কাছে এই একই স্থিতিশীল মিউটেশনগুলি ব্যবহার করে ফিউশন গ্লাইকোপ্রোটিন ডিজাইন করার জন্য একটি সহজ ব্লুপ্রিন্ট রয়েছে। নতুন ফিউশন গ্লাইকোপ্রোটিন কোষ সংস্কৃতিতে প্রচুর পরিমাণে উত্পাদিত হতে পারে এবং কাঠামোগত অধ্যয়নের অনুমতি দেওয়ার জন্য যথেষ্ট শক্তিশালী।
“আমরা চমৎকার গ্লাইকোপ্রোটিন ফলন অর্জন করেছি, যা আমাদের স্ট্রাকচারাল বায়োলজি, বায়োকেমিক্যাল এবং বায়োফিজিকাল অধ্যয়ন করার অনুমতি দিয়েছে,” জাইলা বলেন।
এরপরে, গবেষকরা এলজেআই ক্রায়ো-ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ কোর ব্যবহার করে ছবি ধারণ করতে শুরু করেন। নতুন চিত্রগুলি এমএবি 77 এর সাথে ফিউশন গ্লাইকোপ্রোটিন “জটিল” দেখায়।
গবেষকরা দেখেছেন যে mAb 77 ফিউশন প্রক্রিয়া চলাকালীন ভাইরাল বৃদ্ধিকে বাধা দেয়-যখন ফিউশন গ্লাইকোপ্রোটিন আংশিকভাবে মেমব্রেন ফিউশন সম্পূর্ণ করার জন্য সঠিক গঠনে “ভাঁজ” করে। অবশেষে, গবেষকরা দেখতে পান যে কীভাবে mAb 77 ভাইরাল সংক্রমণ রোধ করতে ফিউশন গ্লাইকোপ্রোটিনের বিভিন্ন অংশকে একসাথে লক করেছে।
“ফিউশন প্রক্রিয়ার মধ্যবর্তী পদক্ষেপগুলি আসলে কেমন দেখায় তা দেখে চমকপ্রদ ছিল,” জাইলা বলেছিলেন।
হাম প্রতিরোধের পরবর্তী পদক্ষেপ
এখন যেহেতু তারা জানে যে mAb 77 কীভাবে কাজ করে, গবেষকরা আশা করেন যে অ্যান্টিবডিটিকে হাম থেকে রক্ষা করতে বা সক্রিয় হামের সংক্রমণে আক্রান্ত ব্যক্তিদের চিকিত্সার জন্য চিকিত্সার একটি ককটেল অংশ হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।
ফলো-আপ পরীক্ষায়, গবেষকরা দেখতে পেয়েছেন যে হামের ভাইরাসে সংক্রামিত একটি তুলো ইঁদুর মডেলের হামের বিরুদ্ধে mAb 77 উল্লেখযোগ্য সুরক্ষা প্রদান করেছে। হামের ভাইরাসের সংস্পর্শে আসার আগে তুলা ইঁদুরগুলি এমএবি 77 দিয়ে প্রিট্রিট করা হয়েছিল তারা হয় সংক্রমণ মুক্ত ছিল বা তাদের ফুসফুসের টিস্যুতে সংক্রমণের লক্ষণ কমে গিয়েছিল।
এগিয়ে গিয়ে, সাফায়ার এবং জাইলা হামের বিরুদ্ধে বিভিন্ন অ্যান্টিবডি অধ্যয়ন করতে আগ্রহী। “আমরা প্রক্রিয়ার বিভিন্ন পয়েন্টে ফিউশন বন্ধ করার এবং অন্যান্য চিকিত্সার সুযোগগুলি অন্বেষণ করার আশা করি,” জাইলা বলেছেন।
Zyla কলম্বিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের হাম গবেষকদের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে কাজ চালিয়ে যাওয়ারও পরিকল্পনা করেছেন। “লা জোলা স্কুল অফ মেডিসিনের স্ট্রাকচারাল বায়োলজির দক্ষতা এবং সেল বায়োলজি এবং ভাইরোলজিতে কলম্বিয়া ইউনিভার্সিটির দক্ষতার সমন্বয় এই প্রকল্পটিকে এগিয়ে নিয়ে যাওয়ার চাবিকাঠি,” জাইলা বলেন।
