टीका (वैक्सीन) के प्रकार और तर्कसंगत टीका डिज़ाइन

टीके न केवल इस बात में भिन्न होते हैं कि वे किस वायरस को लक्षित करते हैं, बल्कि इस बात में भी कि एंटीजन को प्रतिरक्षा प्रणाली के सामने कैसे प्रस्तुत किया जाता है — जैसे कि एक कमजोर जीवित वायरस, एक निष्क्रिय तैयारी, एक शुद्ध प्रोटीन, एक जीन-वितरित वेक्टर, या मैसेंजर आरएनए। तर्कसंगत टीका डिज़ाइन एंटीजन और प्लेटफॉर्म का चयन और इंजीनियरिंग करता है ताकि एक सुरक्षात्मक प्रतिक्रिया उत्पन्न हो सके, जो इसमें शामिल वायरल प्रोटीन के संरचनात्मक ज्ञान द्वारा तेजी से निर्देशित होता है।

Definition

टीका डिज़ाइन एक वायरल एंटीजन और एक वितरण प्लेटफॉर्म का चयन है — किसी भी सहायक (एडजुवेंट) के साथ — जिसे सुरक्षात्मक, स्थायी अनुकूली प्रतिरक्षा उत्पन्न करने के लिए इंजीनियर किया जाता है, जबकि यह सुरक्षित रहता है, जिसमें पूरे क्षीण या निष्क्रिय वायरस से लेकर सबयूनिट प्रोटीन और न्यूक्लिक-एसिड निर्माण तक के प्लेटफॉर्म शामिल हैं।

Scope

यह विषय प्रमुख टीका प्लेटफॉर्म (जीवित-क्षीण, निष्क्रिय, सबयूनिट और संयुग्मित, वायरल-वेक्टर, और न्यूक्लिक-एसिड), सहायक (एडजुवेंट) की भूमिका, और तर्कसंगत और संरचना-आधारित डिज़ाइन के सिद्धांतों को शामिल करता है। यह बताता है कि प्रत्येक प्लेटफॉर्म परिणामी प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को कैसे आकार देता है। इसमें अनुसूचियां, संकेत, या व्यक्तिगत टीकाकरण सलाह शामिल नहीं है।

Core questions

• मुख्य टीका प्लेटफॉर्म क्या हैं और वे यांत्रिक रूप से कैसे भिन्न हैं?
• प्लेटफॉर्म का चुनाव प्रतिरक्षा की शक्ति, व्यापकता और स्थायित्व को क्यों प्रभावित करता है?
• सहायक (एडजुवेंट) क्या है और इसकी आवश्यकता कब होती है?
• वायरल एंटीजन का संरचनात्मक ज्ञान तर्कसंगत डिज़ाइन को कैसे सक्षम बनाता है?
• जीवित, निष्क्रिय और न्यूक्लिक-एसिड दृष्टिकोणों के बीच क्या व्यापार-बंद मौजूद हैं?

Key concepts

• जीवित-क्षीण टीके
• निष्क्रिय (मृत) टीके
• सबयूनिट और संयुग्मित टीके
• वायरल-वेक्टर टीके
• न्यूक्लिक-एसिड (mRNA और DNA) टीके
• सहायक (एडजुवेंट)
• एंटीजन चयन और इम्यूनोजेन डिज़ाइन
• संरचना-आधारित और तर्कसंगत टीका डिज़ाइन

Mechanisms

प्रत्येक प्लेटफॉर्म वायरल एंटीजन को एक अलग मार्ग से वितरित करता है। जीवित-क्षीण टीके एक कमजोर लेकिन प्रतिकृति बनाने वाले वायरस का उपयोग करते हैं जो प्राकृतिक संक्रमण की नकल करता है और व्यापक, स्थायी प्रतिरक्षा उत्पन्न करता है; निष्क्रिय टीके गैर-प्रतिकृति वाले पूरे वायरस को प्रस्तुत करते हैं और अक्सर बूस्टिंग और सहायक (एडजुवेंट) की आवश्यकता होती है। सबयूनिट और संयुग्मित टीके शुद्ध प्रोटीन या पॉलीसैकराइड का उपयोग करते हैं, जो सुरक्षा के लिए व्यापकता का व्यापार करते हैं। वायरल-वेक्टर और न्यूक्लिक-एसिड टीके इसके बजाय एक एंटीजन के लिए आनुवंशिक निर्देश प्रदान करते हैं ताकि प्राप्तकर्ता की अपनी कोशिकाएं इसे उत्पन्न कर सकें, जिससे एंटीबॉडी और टी-सेल दोनों प्रतिक्रियाएं संलग्न होती हैं। पोलार्ड और बिजकर (2020) इन प्लेटफॉर्मों के लिए तुलनात्मक ढांचा प्रदान करते हैं, और शी एट अल। (2019) बताते हैं कि सहायक (एडजुवेंट) गैर-जीवित एंटीजन के प्रति प्रतिक्रिया को कैसे बढ़ाते और आकार देते हैं। तर्कसंगत डिज़ाइन एंटीजन को ही परिष्कृत करता है — उदाहरण के लिए एक वायरल सतह प्रोटीन को उसके प्रीफ्यूजन अनुरूपता में स्थिर करना — ताकि प्रतिरक्षा को सुरक्षात्मक एपिटोप्स पर केंद्रित किया जा सके।

Clinical relevance

प्लेटफॉर्म का चुनाव टीके के व्यावहारिक प्रोफाइल का अधिकांश हिस्सा निर्धारित करता है — इसे कैसे संग्रहीत किया जाता है, कितनी खुराक की आवश्यकता होती है, और यह किस प्रकार की प्रतिरक्षा का पक्षधर है — यही कारण है कि प्लेटफॉर्म को समझना टीका साक्ष्य की व्याख्या के लिए केंद्रीय है। बड़े COVID-19 mRNA टीका परीक्षणों (पोलैक एट अल।, 2020; बैडेन एट अल।, 2021) ने एक तब-नए प्लेटफॉर्म को उच्च मापी गई प्रभावकारिता तक पहुंचते हुए प्रदर्शित किया। यह प्रविष्टि इन डिज़ाइनों के विज्ञान की व्याख्या करती है और टीकाकरण सिफारिशों का स्रोत नहीं है।

History

टीका डिज़ाइन जेनर के पूरे-रोगजनक टीकाकरण से पाश्चर के क्षीणन तक, बीसवीं सदी के मध्य के निष्क्रिय और जीवित वायरल टीकों तक, फिर सबयूनिट और पुनः संयोजक एंटीजन तक, और अंत में वायरल-वेक्टर और mRNA प्लेटफॉर्म तक प्रगति की, जो COVID-19 महामारी के दौरान लाइसेंस प्राप्त हुए, जैसा कि पोलार्ड और बिजकर (2020) द्वारा चार्ट किया गया है।

Debates

क्या न्यूक्लिक-एसिड और वेक्टर प्लेटफॉर्म पारंपरिक पूरे-वायरस टीकों का स्थान लेते हैं?

नए प्लेटफॉर्म गति और लचीलापन प्रदान करते हैं और SARS-CoV-2 के खिलाफ अत्यधिक प्रभावी साबित हुए, लेकिन जीवित और निष्क्रिय टीके कुछ सेटिंग्स में फायदे बनाए रखते हैं, इसलिए क्षेत्र प्लेटफॉर्म के चुनाव को एंटीजन- और संदर्भ-निर्भर मानता है न कि तयशुदा।

Key figures

• Andrew Pollard
• Stanley Plotkin

Seminal works

• pollard-bijker-2020
• shi-2019

Frequently asked questions

एक सबयूनिट टीका और एक mRNA टीका में क्या अंतर है?

एक सबयूनिट टीका एक तैयार वायरल प्रोटीन वितरित करता है, जबकि एक mRNA टीका आनुवंशिक निर्देश वितरित करता है ताकि प्राप्तकर्ता की अपनी कोशिकाएं प्रोटीन बना सकें; दोनों का लक्ष्य एक ही एंटीजन को प्रस्तुत करना है लेकिन वे इसे विभिन्न मार्गों से प्राप्त करते हैं।

कुछ टीकों में सहायक (एडजुवेंट) क्यों होता है?

शुद्ध या निष्क्रिय एंटीजन अक्सर अपने आप में कमजोर इम्यूनोजेनिक होते हैं, इसलिए प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को उत्तेजित और आकार देने के लिए एक सहायक (एडजुवेंट) जोड़ा जाता है, जिससे सुरक्षा की शक्ति और स्थायित्व में सुधार होता है।