ഡിഎൻഎ വാക്സിൻ: ആരോഗ്യ രംഗത്തെ പുതിയ വിപ്ലവം

കോവിഡ്-19 എന്ന മഹാമാരി ലോകത്തെ പിടിച്ചുകുലുക്കിയപ്പോൾ രക്ഷകന്റെ റോളിലെത്തിയത് എംആർഎൻഎ (mRNA) വാക്സിനുകളായിരുന്നു. ലക്ഷക്കണക്കിന് മനുഷ്യ ജീവനുകൾ രക്ഷിക്കാൻ ഈ നൂതന സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് കഴിഞ്ഞു. ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ആരോഗ്യരംഗത്ത് അതൊരു പുതിയ അധ്യായം തന്നെ തുറന്നു. എന്നാൽ, കാലം മുന്നോട്ട് പോകുമ്പോൾ ഈ വാക്സിനുകളുടെ ചില പരിമിതികളും വ്യക്തമായി വരുന്നുണ്ട്. ഈ പശ്ചാത്തലത്തിലാണ് ശാസ്ത്രലോകം പുതിയൊരു സാധ്യതയെക്കുറിച്ച് ഗൗരവമായി ചർച്ച ചെയ്യുന്നത് – ഡിഎൻഎ ഒറിഗാമി വാക്സിൻ.

എംആർഎൻഎ വാക്സിനുകൾക്ക് പകരക്കാരനാകാനോ അല്ലെങ്കിൽ അവയെക്കാൾ മികച്ച പ്രകടനം കാഴ്ചവെക്കാനോ ശേഷിയുള്ള ഒരു പുതിയ തലമുറ വാക്സിൻ. കേൾക്കുമ്പോൾ അതിശയം തോന്നാമെങ്കിലും ഹാർവാർഡ് സർവകലാശാലയിലെ ഗവേഷകർ ഈ രംഗത്ത് വലിയ മുന്നേറ്റം നടത്തിക്കഴിഞ്ഞു.

എംആർഎൻഎ വാക്സിനുകൾ നേരിടുന്ന വെല്ലുവിളികൾ

കോവിഡ് പ്രതിരോധത്തിൽ എംആർഎൻഎ വാക്സിനുകൾ വഹിച്ച പങ്ക് വളരെ വലുതാണ്. എന്നാൽ അവ സമ്പൂർണ്ണമല്ല. കാലക്രമേണ അവ നൽകുന്ന പ്രതിരോധശേഷി കുറഞ്ഞുവരുന്നതും, ഓരോ വ്യക്തിയിലും പ്രതിരോധത്തിന്റെ അളവ് വ്യത്യസ്തമാകുന്നതും പ്രധാന വെല്ലുവിളിയാണ്. കൊറോണ വൈറസിനുണ്ടാകുന്ന തുടർ ജനിതകമാറ്റങ്ങൾ ഈ പ്രശ്നം കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമാക്കുന്നു. പുതിയ വകഭേദങ്ങൾ വരുമ്പോൾ വാക്സിനുകൾ അപ്ഡേറ്റ് ചെയ്യേണ്ടി വരുന്നു.

ഇതുകൂടാതെ നിർമ്മാണത്തിലും വിതരണത്തിലും ചില പ്രായോഗിക ബുദ്ധിമുട്ടുകളുണ്ട്.

• സങ്കീർണ്ണമായ നിർമ്മാണം: എംആർഎൻഎ വാക്സിനുകളുടെ നിർമ്മാണം ചെലവേറിയതും സങ്കീർണ്ണവുമാണ്.
• ശീതീകരണ സംവിധാനം: വാക്സിനുകൾ കേടുകൂടാതെ സൂക്ഷിക്കാൻ അതിശീതീകരണ സംവിധാനം (Cold Chain) ആവശ്യമാണ്. ഇന്ത്യ പോലുള്ള രാജ്യങ്ങളിലെ ഗ്രാമീണ മേഖലകളിലേക്ക് വാക്സിൻ എത്തിക്കുന്നതിൽ ഇത് വലിയ പ്രതിസന്ധി സൃഷ്ടിച്ചിരുന്നു.
• പ്രവചനാതീതമായ ഫലം: ഓരോ ഡോസിലും എത്രത്തോളം mRNA തന്മാത്രകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു എന്ന് കൃത്യമായി നിയന്ത്രിക്കുന്നതിലും പരിമിതികളുണ്ട്.

ഈ വെല്ലുവിളികളെ മറികടക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒരു പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യ ഭാവിയിലെ പകർച്ചവ്യാധികളെ നേരിടാൻ നമുക്ക് അത്യാവശ്യമാണ്. ഇവിടെയാണ് ഡിഎൻഎ ഒറിഗാമി വാക്സിൻ പ്രസക്തമാകുന്നത്.

എന്താണ് ഡിഎൻഎ ഒറിഗാമി?

ജപ്പാനിലെ പുരാതന കടലാസ് മടക്കൽ കലയാണ് ഒറിഗാമി. ഒരു കടലാസ് കഷണം ഉപയോഗിച്ച് വിവിധ രൂപങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്ന ഈ വിദ്യപോലെ, ഡിഎൻഎയുടെ ഇഴകൾ ഉപയോഗിച്ച് അതിസൂക്ഷ്മമായ രൂപങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്ന സാങ്കേതികവിദ്യയാണ് ഡിഎൻഎ ഒറിഗാമി (DNA Origami). ഹാർവാർഡ് യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ വൈസ് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടിലെ ഗവേഷകരാണ് ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് ‘ഡോറിവാക്’ (DoriVac) എന്ന പേരിൽ ഒരു വാക്സിൻ പ്ലാറ്റ്ഫോം വികസിപ്പിച്ചത്.

ഇതിന്റെ ഏറ്റവും വലിയ പ്രത്യേകത, ഇത് ഒരേസമയം വാക്സിനായും പ്രതിരോധശേഷി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്ന ഒരു സഹായക ഘടകമായും (Adjuvant) പ്രവർത്തിക്കുമെന്നതാണ്. അതായത്, ശരീരത്തിലെ പ്രതിരോധ കോശങ്ങളെ ഉത്തേജിപ്പിക്കാൻ ഇതിന് പ്രത്യേക കഴിവുണ്ട്.

പ്രവർത്തനവും പരീക്ഷണഫലങ്ങളും

ഗവേഷകർ ഈ വാക്സിൻ രൂപകൽപ്പന ചെയ്തത് കൊറോണ വൈറസ്, എച്ച്ഐവി, എബോള തുടങ്ങിയ മാരക വൈറസുകളുടെ സ്പൈക്ക് പ്രോട്ടീനുകളിൽ കാണപ്പെടുന്ന ഒരു പ്രധാന ഭാഗത്തെ (HR2 peptide region) ലക്ഷ്യം വെച്ചാണ്. എലികളിൽ നടത്തിയ പ്രാഥമിക പരീക്ഷണങ്ങളിൽ, ഈ വാക്സിൻ ശക്തമായ രോഗപ്രതിരോധ പ്രതികരണം സൃഷ്ടിച്ചു. ശരീരത്തിൽ ആന്റിബോഡികൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുക മാത്രമല്ല, വൈറസിനെ നശിപ്പിക്കാൻ കഴിവുള്ള ടി-കോശങ്ങളെ (T-cells) സജീവമാക്കാനും ഇതിന് സാധിച്ചു.

ഏറ്റവും ശ്രദ്ധേയമായ പരീക്ഷണം നടന്നത് മനുഷ്യകോശങ്ങളിലാണ്. മനുഷ്യന്റെ ലിംഫ് നോഡിന് സമാനമായ ഒരു സാഹചര്യം ലാബിൽ സൃഷ്ടിക്കുന്ന ‘ഓർഗൻ ചിപ്പ്’ (Organ Chip) സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ചായിരുന്നു ഇത്. ഈ പരീക്ഷണത്തിലും ഡിഎൻഎ ഒറിഗാമി വാക്സിൻ മനുഷ്യകോശങ്ങളിൽ ശക്തമായ പ്രതിരോധം സൃഷ്ടിക്കുന്നതായി കണ്ടെത്തി.

എംആർഎൻഎയും ഡിഎൻഎ ഒറിഗാമിയും: ഒരു താരതമ്യം

പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ കഴിവ് പൂർണ്ണമായി മനസ്സിലാക്കാൻ നിലവിലുള്ള എംആർഎൻഎ വാക്സിനുകളുമായി ഒരു താരതമ്യം ആവശ്യമാണ്. മനുഷ്യകോശങ്ങളിൽ നടത്തിയ പരീക്ഷണത്തിൽ, ഡോറിവാക് വാക്സിൻ എംആർഎൻഎ വാക്സിനുകൾക്ക് സമാനമായ പ്രതിരോധ പ്രതികരണം തന്നെയാണ് ഉണ്ടാക്കിയത്. എന്നാൽ ചില നിർണായക കാര്യങ്ങളിൽ ഡിഎൻഎ ഒറിഗാമി വാക്സിൻ ഒരുപടി മുന്നിലാണ്.

പ്രധാന മേന്മകൾ:

• സ്ഥിരത (Stability): സാധാരണ ഊഷ്മാവിൽ പോലും ഇവയ്ക്ക് കാര്യമായ കേടുപാടുകൾ സംഭവിക്കുന്നില്ല. ഇത് ശീതീകരണ സംവിധാനങ്ങളുടെ ആവശ്യകത ഇല്ലാതാക്കുന്നു, വിതരണം വളരെ എളുപ്പമാക്കുന്നു.
• ലളിതമായ നിർമ്മാണം: എംആർഎൻഎ വാക്സിനുകളെ അപേക്ഷിച്ച് ഇതിന്റെ നിർമ്മാണം താരതമ്യേന ലളിതവും ചെലവ് കുറഞ്ഞതുമാണ്.
• കൃത്യമായ നിയന്ത്രണം: വാക്സിന്റെ ഘടനയിലും അതിലടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ഘടകങ്ങളിലും അഭൂതപൂർവമായ നിയന്ത്രണം സാധ്യമാണ്. ഇത് ശരീരത്തിന്റെ പ്രതിരോധ സംവിധാനത്തെ കൂടുതൽ കൃത്യമായി ലക്ഷ്യം വെക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു.

വൈസ് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടിലെ ഗവേഷകനായ ഡോ. യി ഡോങ്ങിന്റെ വാക്കുകളിൽ, “ഡോറിവാക് പ്ലാറ്റ്ഫോം ഉപയോഗിച്ച് വാക്സിന്റെ ഘടനയിൽ കൃത്യമായ നിയന്ത്രണം നേടാൻ ഞങ്ങൾക്ക് കഴിഞ്ഞു. ഇത് പ്രതിരോധ കോശങ്ങളെ എങ്ങനെ ഉത്തേജിപ്പിക്കണം എന്ന് തന്മാത്രാ തലത്തിൽ തന്നെ പ്രോഗ്രാം ചെയ്യാൻ സഹായിക്കുന്നു.”

ഭാവിയിലെ സാധ്യതകൾ

നിലവിൽ പരീക്ഷണങ്ങൾ പ്രാരംഭഘട്ടത്തിലാണെങ്കിലും, ഡിഎൻഎ ഒറിഗാമി വാക്സിൻ നൽകുന്ന പ്രതീക്ഷകൾ ചെറുതല്ല. കോവിഡ്-19 മാത്രമല്ല, എച്ച്ഐവി, ഇൻഫ്ലുവൻസ, സിക്ക, എബോള തുടങ്ങി ലോകം ഭയക്കുന്ന പല രോഗങ്ങൾക്കെതിരെയും ഫലപ്രദമായ വാക്സിനുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഈ സാങ്കേതികവിദ്യക്ക് കഴിഞ്ഞേക്കും. എളുപ്പത്തിൽ നിർമ്മിക്കാനും ലോകത്തിന്റെ ഏത് കോണിലും എത്തിക്കാനും കഴിയുന്ന വാക്സിനുകൾ ഭാവിയിലെ മഹാമാരികളെ തടയുന്നതിൽ നിർണായകമാകും.

ശാസ്ത്രലോകം ഈ പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യയെ വലിയ പ്രതീക്ഷയോടെയാണ് നോക്കിക്കാണുന്നത്. കോവിഡ് നമുക്ക് നൽകിയ പാഠങ്ങളിൽ നിന്ന് ഉൾക്കൊണ്ടുകൊണ്ട്, അടുത്ത ആരോഗ്യ അടിയന്തരാവസ്ഥയെ നേരിടാൻ കൂടുതൽ സജ്ജരാകാൻ ഡിഎൻഎ ഒറിഗാമി പോലുള്ള മുന്നേറ്റങ്ങൾ നമ്മെ സഹായിക്കുമെന്നുറപ്പാണ്.