एक रेट्रोवायरस क्या है?

मानव इम्युनोडेफिशिएंसी वायरस (एचआईवी) एक रेट्रोवायरस है जिसके जीन डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए) के बजाय राइबोन्यूक्लिक एसिड (आरएनए) के साथ एन्कोड किए जाते हैं।

एक रेट्रोवायरस इस तरह से एक पारंपरिक वायरस से भिन्न होता है कि यह संक्रमित करता है, प्रतिकृति बनाता है और बीमारी का कारण बनता है।

एचआईवी अपने वर्ग के केवल दो मानव रेट्रोवायरस में से एक है, जिनमें से अन्य मानव टी-लिम्फोट्रोपिक वायरस (HTLV) है।

थाना प्रसंगसिन / गेटी इमेज

एक रेट्रोवायरस क्या है?

एचआईवी और एचटीएलवी को परिवार के समूह IV आरएनए वायरस के रूप में वर्गीकृत किया गया हैरेट्रोवायरिडे।वे अपनी आनुवंशिक सामग्री को एक सेल में सम्मिलित करके काम करते हैं फिर खुद को दोहराने के लिए अपनी आनुवंशिक संरचना और कार्य को बदलते हैं।

एचआईवी को एक लेंटवायरस के रूप में आगे वर्गीकृत किया गया है, एक प्रकार का रेट्रोवायरस है जो सीडी 4 नामक एक विशिष्ट प्रोटीन से बांधता है।

रेट्रोवायरिडेवायरस कर सकते हैंसंक्रमित स्तनधारियों (मनुष्यों सहित) और पक्षियों और इम्यूनोडिफ़िशियेंसी विकारों के साथ-साथ ट्यूमर के कारण के लिए जाना जाता है।

उनकी परिभाषित विशेषता एक एंजाइम है जिसे रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस कहा जाता है, जो आरएनए को डीएनए में स्थानांतरित करता है।

अधिकांश परिस्थितियों में, कोशिकाएं डीएनए को आरएनए में बदल देती हैं, इसलिए इसे विभिन्न प्रोटीनों में बनाया जा सकता है। लेकिन रेट्रोवायरस में, यह प्रक्रिया रिवर्स (इसलिए "रेट्रो" भाग) में होती है, जहां वायरल आरएनए डीएनए में बदल जाता है।

कैसे एचआईवी संक्रमित

एचटीएलवी से एचआईवी अलग है कि बाद में एक डेल्ट्रोवायरस है। जबकि दोनों को रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन की विशेषता है, lentiviruses आक्रामक रूप से दोहराते हैं, जबकि एक संक्रमण स्थापित होने के बाद deltaretroviruses में न्यूनतम सक्रिय प्रतिकृति होती है।

एचआईवी के लिए शरीर में अन्य कोशिकाओं को संक्रमित करने के लिए, यह सात-चरण जीवन (या प्रतिकृति) चक्र के माध्यम से जाता है, जिसके परिणामस्वरूप एक मेजबान सेल को एचआईवी बनाने वाले कारखाने में बदल दिया जाता है। यहाँ क्या होता है:

1. बाइंडिंग: सीडी 4 सेल को खोजने और उस पर हमला करने के बाद, एचआईवी सीडी 4 सेल की सतह पर खुद को अणुओं से जोड़ता है।
2. फ्यूजन: एक बार जब कोशिकाएं एक साथ बंध जाती हैं, तो एचआईवी वायरल लिफाफा सीडी 4 सेल झिल्ली के साथ फ़्यूज़ हो जाता है, जिससे एचआईवी को सीडी 4 सेल में प्रवेश करने की अनुमति मिलती है।
3. रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन: इसे सीडी 4 सेल के अंदर करने के बाद, एचआईवी रिलीज होता है और फिर अपने आरएनए को डीएनए में बदलने के लिए रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस एंजाइम का उपयोग करता है।
4. एकीकरण: रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन एचआईवी को सीडी 4 सेल के नाभिक में प्रवेश करने का मौका देता है, जहां, एक बार अंदर, यह इंटीग्रेज नामक एक अन्य एंजाइम को रिलीज करता है, जिसका उपयोग वह अपने वायरल डीएनए को मेजबान सेल के डीएनए में डालने के लिए करता है।
5. प्रतिकृति: अब जब एचआईवी को होस्ट सीडी 4 सेल के डीएनए में एकीकृत किया गया है, तो यह प्रोटीन की लंबी श्रृंखला बनाने के लिए सीडी 4 सेल के अंदर पहले से ही मशीनरी का उपयोग करना शुरू कर देता है, जो अधिक एचआईवी के लिए बिल्डिंग ब्लॉक हैं।
6. असेंबली: अब, मेजबान सीडी 4 सेल द्वारा निर्मित नए एचआईवी आरएनए और एचआईवी प्रोटीन कोशिका की सतह पर चले जाते हैं और अपरिपक्व (गैर-संक्रामक) एचआईवी का निर्माण करते हैं।
7. बडिंग: यह अपरिपक्व एचआईवी - जो एक और सीडी 4 सेल को संक्रमित करने में सक्षम नहीं है - फिर मेजबान सीडी 4 सेल से बाहर निकलने के लिए मजबूर करता है। वहां, यह प्रोटीज नामक एक और एचआईवी एंजाइम को छोड़ता है, जो अपरिपक्व वायरस में लंबी प्रोटीन श्रृंखला को तोड़ता है। ऐसा करने पर, यह परिपक्व और अब संक्रामक वायरस बनाता है, जो अब अन्य सीडी 4 कोशिकाओं को संक्रमित करने के लिए तैयार है।

थेरेपी के लिए लक्ष्य

ऊपर वर्णित प्रतिकृति के तंत्र को समझने से, वैज्ञानिक एचआईवी जीवन चक्र के कुछ चरणों को लक्षित और अवरुद्ध करने में सक्षम हैं।

दोहराने की इसकी क्षमता को बाधित करके, वायरस की आबादी को अवांछनीय स्तरों पर दबाया जा सकता है, जो कि एचआईवी एंटीरेट्रोवाइरल दवाओं का लक्ष्य है।

वर्तमान में, एचआईवी का इलाज करने के लिए एंटीरेट्रोवाइरल दवाओं के नौ अलग-अलग वर्ग हैं, जो जीवन चक्र के चरण द्वारा समूहीकृत होते हैं वे ब्लॉक करते हैं।

एंट्री / अटैचमेंट इनहिबिटर

वे क्या करते हैं: एचआईवी की बाहरी सतह पर एक प्रोटीन से बांधें, एचआईवी को सीडी 4 कोशिकाओं में प्रवेश करने से रोकते हैं।

इस वर्ग में दवा:

पोस्ट-अटैचमेंट इनहिबिटर

वे क्या करते हैं: कुछ प्रतिरक्षा कोशिकाओं की सतह पर सीडी 4 रिसेप्टर्स को ब्लॉक करें जो एचआईवी को कोशिकाओं में प्रवेश करने की आवश्यकता होती है।

इस वर्ग में दवा:

फ्यूजन अवरोधक

वे क्या करते हैं: प्रतिरक्षा प्रणाली की सीडी 4 कोशिकाओं में प्रवेश करने से एचआईवी को अवरुद्ध करें।

इस वर्ग में ड्रग:

CCR5 प्रतिपक्षी

वे क्या करते हैं: कुछ प्रतिरक्षा कोशिकाओं की सतह पर CCR5 कोरसेप्टर्स को ब्लॉक करें जो एचआईवी को कोशिकाओं में प्रवेश करने की आवश्यकता होती है।

इस वर्ग में ड्रग:

न्यूक्लियोसाइड रिवर्स ट्रांस्क्रिप्टेज़ इनहिबिटर (NRTIs)

वे क्या करते हैं: रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस, एक एंजाइम एचआईवी को खुद की प्रतियां बनाने की आवश्यकता होती है।

इस वर्ग में ड्रग:

गैर-न्यूक्लियोसाइड रिवर्स ट्रांस्क्रिप्टेज़ इनहिबिटर (एनएनआरटीआई)

वे क्या करते हैं: बाद में रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस में परिवर्तन करें, एक एंजाइम एचआईवी को खुद की प्रतियां बनाने की आवश्यकता है।

इस वर्ग में दवा:

प्रोटीज इनहिबिटर्स (पीआई)

वे क्या करते हैं: ब्लॉक एचआईवी प्रोटीज, एक एंजाइम एचआईवी को खुद की प्रतियां बनाने की जरूरत है।

इस वर्ग में ड्रग:

इंटीग्रेज स्ट्रैंड ट्रांसफर इनहिबिटर (INSTI)

वे क्या करते हैं: ब्लॉक एचआईवी इंटीग्रेज, एक एंजाइम एचआईवी को खुद की प्रतियां बनाने की जरूरत है।

इस वर्ग में ड्रग (ओं): कैबोटेग्रविर, डोलटेजेविर, राल्तेग्रवीर

फार्माकोकाइनेटिक एन्हांसर्स ("बूस्टर")

वे क्या करते हैं: एचआईवी उपचार में उपयोग किया जाता है एक एचआईवी दवा की प्रभावशीलता बढ़ाने के लिए एक एचआईवी आहार में शामिल है।

इस वर्ग में ड्रग:

क्यों एक एंटीरेट्रोवाइरल दवा नहीं है जो यह सब कर सकती है?

एचआईवी में उच्च आनुवंशिक परिवर्तनशीलता के कारण, जीवन चक्र के विभिन्न चरणों को अवरुद्ध करने और दमन को सुनिश्चित करने के लिए संयोजन एंटीरेट्रोवायरल थेरेपी की आवश्यकता होती है। आज तक, कोई भी एंटीरेट्रोवाइरल दवा ऐसा करने में सक्षम नहीं है।

चुनौतियां और लक्ष्य

तीव्र संक्रमण के दौरान लेंटिविरस 0.65 दिनों के दोहरीकरण समय के साथ आक्रामक रूप से दोहराते हैं - लेकिन प्रतिकृति की प्रक्रिया में त्रुटि का खतरा होता है। यह उत्परिवर्तन की उच्च दर का अनुवाद करता है, जिसके दौरान एक व्यक्ति के भीतर कई एचआईवी संस्करण एक दिन में विकसित हो सकते हैं।

इनमें से कई वेरिएंट नॉनवेबल हैं और जीवित रहने में असमर्थ हैं। अन्य व्यवहार्य हैं और उपचार और वैक्सीन के विकास के लिए चुनौतियां हैं।

दवा प्रतिरोधक क्षमता

एचआईवी के प्रभावी ढंग से इलाज के लिए एक महत्वपूर्ण चुनौती वायरस को उत्परिवर्तित और पुन: पेश करने की क्षमता है, जबकि एक व्यक्ति एंटीरेट्रोवाइरल दवाएं ले रहा है।

इसे एचआईवी दवा प्रतिरोध (HIVDR) कहा जाता है, और यह वर्तमान चिकित्सीय विकल्पों की प्रभावशीलता और एचआईवी घटना, मृत्यु दर और रुग्णता को कम करने के लक्ष्य से समझौता कर सकता है।

जंगली प्रकार के एच.आई.वी.

एचआईवी दवा प्रतिरोध "वाइल्ड-टाइप" एचआईवी के रूप में जानी जाने वाली किसी चीज के परिणाम के रूप में विकसित हो सकता है, जो कि अनुपचारित वायरल पूल के भीतर प्रमुख संस्करण है, इस तथ्य के लिए धन्यवाद कि यह जीवित रह सकता है जब अन्य वेरिएंट नहीं कर सकते।

वायरल आबादी केवल तभी शिफ्ट करना शुरू कर सकती है जब कोई व्यक्ति एंटीरेट्रोवायरल ड्रग्स लेना शुरू कर देता है।

क्योंकि अनुपचारित एचआईवी इतनी जल्दी प्रतिकृति करता है, और अक्सर इसमें उत्परिवर्तन शामिल होते हैं, यह संभव है कि एक उत्परिवर्तन मेजबान कोशिकाओं को संक्रमित करने में सक्षम हो और जीवित रह सकता है - भले ही वह व्यक्ति एंटीरेट्रोवायरल ड्रग्स ले रहा हो।

यह भी संभव है कि दवा प्रतिरोधी उत्परिवर्तन प्रमुख संस्करण और प्रोलिफ़ेरेट्स बन जाए। इसके अतिरिक्त, प्रतिरोध खराब उपचार के पालन के परिणामस्वरूप विकसित हो सकता है, जिससे कई दवा प्रतिरोध और उपचार विफलता हो सकती है।

कभी-कभी, जब लोग एचआईवी से संक्रमित होते हैं, तो वे उस व्यक्ति से वायरस के प्रतिरोधी तनाव को विरासत में लेते हैं जिसने उन्हें संक्रमित किया था - जिसे संचरित प्रतिरोध कहा जाता है। यह एचआईवी संक्रमित लोगों के कई वर्गों के लिए गहरे, बहुपरत प्रतिरोध के लिए नव संक्रमित के लिए भी संभव है।

नए एचआईवी उपचार म्यूटेशन के खिलाफ अधिक सुरक्षा प्रदान करते हैं

जहां कुछ पुराने एचआईवी ड्रग्स जैसे विराम्यून (नेविरेपीन) और सुस्टिवा (एफएविरेंज़) एचआईवी प्रतिरोध को विकसित कर सकते हैं लेकिन एक एकल उत्परिवर्तन के साथ, असफल होने से पहले नई दवाओं को कई म्यूटेशन की आवश्यकता होती है।

टीका विकास

व्यापक रूप से प्रभावी एचआईवी वैक्सीन बनाने में सबसे महत्वपूर्ण बाधाओं में से एक वायरस की आनुवंशिक विविधता और परिवर्तनशीलता है। एचआईवी के एक भी तनाव पर ध्यान केंद्रित करने में सक्षम होने के बजाय, शोधकर्ताओं को इस तथ्य के लिए जिम्मेदार होना चाहिए कि यह इतनी जल्दी प्रतिकृति करता है।

एचआईवी प्रतिकृति चक्र

एचआईवी का प्रतिकृति चक्र 24 घंटे से थोड़ा अधिक समय लेता है।

और जब तक प्रतिकृति प्रक्रिया तेज होती है, यह हर बार सबसे अधिक उत्परिवर्तित प्रतियों का निर्माण करने वाला सबसे सटीक नहीं है, जो तब नए उपभेदों को बनाने के लिए गठबंधन करता है क्योंकि विभिन्न लोगों के बीच वायरस प्रसारित होता है।

उदाहरण के लिए, एचआईवी -1 (एचआईवी का एक खिंचाव) में, 13 अलग-अलग उपप्रकार और उप-उपप्रकार हैं जो भौगोलिक रूप से जुड़े हुए हैं, उपप्रकारों के भीतर 15% से 20% और उपप्रकारों के बीच 35% तक भिन्नता है।

न केवल यह टीका बनाने में एक चुनौती है, बल्कि इसलिए भी कि कुछ उत्परिवर्तित उपभेद एआरटी के लिए प्रतिरोधी हैं, जिसका अर्थ है कि कुछ लोगों में वायरस के अधिक आक्रामक उत्परिवर्तन होते हैं।

एक वैक्सीन विकसित करने में एक और चुनौती अव्यक्त जलाशयों को कहा जाता है, जो एचआईवी संक्रमण के शुरुआती चरण में स्थापित होते हैं, और प्रभावी रूप से प्रतिरक्षा का पता लगाने के साथ-साथ एआरटी के प्रभावों को वायरस को "छिपा" सकते हैं।

इसका मतलब यह है कि यदि उपचार कभी बंद हो जाता है, तो एक हाल ही में संक्रमित कोशिका को फिर से सक्रिय किया जा सकता है, जिससे कोशिका फिर से एचआईवी का उत्पादन शुरू कर सकती है।

जबकि एआरटी एचआईवी के स्तर को दबा सकता है, यह अव्यक्त एचआईवी जलाशयों को समाप्त नहीं कर सकता है - जिसका अर्थ है कि एआरटी एचआईवी संक्रमण का इलाज नहीं कर सकता है।

अव्यक्त एचआईवी जलाशय की चुनौतियां

जब तक वैज्ञानिक अव्यक्त एचआईवी जलाशयों को "स्पष्ट" करने में सक्षम होते हैं, यह संभावना नहीं है कि कोई भी टीका या चिकित्सीय दृष्टिकोण वायरस को पूरी तरह से मिटा देगा।

लंबे समय तक एचआईवी संक्रमण के साथ आने वाली प्रतिरक्षा थकावट की चुनौती भी है। यह वायरस को पहचानने और एक उचित प्रतिक्रिया शुरू करने की प्रतिरक्षा प्रणाली की क्रमिक हानि है।

किसी भी प्रकार के एचआईवी वैक्सीन, एड्स का इलाज, या अन्य उपचार को समय के साथ किसी व्यक्ति की प्रतिरक्षा प्रणाली की घटती क्षमताओं को दूर करने और पता लगाने के तरीकों को ध्यान में रखते हुए प्रतिरक्षा थकावट पैदा करना चाहिए।

एचआईवी वैक्सीन अनुसंधान में अग्रिम

हालांकि, वैक्सीन अनुसंधान में कुछ प्रगति हुई है, जिसमें "किक-एंड-किल" नामक एक प्रयोगात्मक रणनीति शामिल है। यह आशा की जाती है कि वैक्सीन (या अन्य स्टरलाइज़िंग एजेंट) के साथ एक विलंबता-उलटने वाले एजेंट का संयोजन "किक-एंड-किल" (a.k.a. "शॉक-एंड-किल") के रूप में जाना जाने वाला एक उपचारात्मक, प्रयोगात्मक रणनीति के साथ सफल हो सकता है।

अनिवार्य रूप से, यह दो चरणों वाली प्रक्रिया है:

1. सबसे पहले, लेटेंसी-रीवर्सिंग एजेंट नामक दवाओं का उपयोग प्रतिरक्षा कोशिकाओं ("किक" या "शॉक" भाग) में अव्यक्त एचआईवी छिपाई को फिर से सक्रिय करने के लिए किया जाता है।
2. फिर, एक बार जब प्रतिरक्षा कोशिकाओं को पुन: सक्रिय किया जाता है, तो शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली- या एंटी-एचआईवी ड्रग्स - सक्रिय कोशिकाओं को लक्षित और मार सकते हैं।

दुर्भाग्य से, अकेले विलंबता-पलटने वाले एजेंट वायरल जलाशयों के आकार को कम करने में सक्षम नहीं हैं।

इसके अतिरिक्त, सबसे होनहार वैक्सीन मॉडल में से कुछ में व्यापक रूप से बेअसर करने वाले एंटीबॉडी (bNAbs) -एक दुर्लभ प्रकार के एंटीबॉडी शामिल हैं जो एचआईवी के अधिकांश प्रकारों को लक्षित करने में सक्षम हैं।

बीएनए को पहली बार कई एचआईवी अभिजात वर्ग नियंत्रकों में खोजा गया था- जो लोग एआरटी के बिना वायरल प्रतिकृति को दबाने और रोग की प्रगति का कोई सबूत नहीं दिखाते हैं। इनमें से कुछ विशिष्ट एंटीबॉडी, जैसे वीआरसी 01, 95% से अधिक एचआईवी वेरिएंट को बेअसर करने में सक्षम हैं।

वर्तमान में, वैक्सीन शोधकर्ता बीएनएबी के उत्पादन को प्रोत्साहित करने का प्रयास कर रहे हैं।

2019 में बंदरों से जुड़े एक अध्ययन में वादा दिखाया गया है। एचआईवी के टीके का एक भी शॉट प्राप्त करने के बाद, परीक्षण में 12 बंदरों में से छह ने एंटीबॉडी विकसित किए जो संक्रमण में काफी देरी करते हैं, और - दो मामलों में - यहां तक ​​कि इसे रोका भी।

यह दृष्टिकोण अभी भी मानव परीक्षणों के शुरुआती चरणों में है, हालांकि मार्च 2020 में, यह घोषणा की गई थी कि पहली बार, वैज्ञानिकों ने एक वैक्सीन तैयार करने में सक्षम थे जो मानव कोशिकाओं को बीएनएएस बनाने में प्रेरित करते थे।

पिछले वर्षों के अध्ययनों के बाद, यह एक उल्लेखनीय विकास है, जो इस बिंदु तक, एक मजबूत या विशिष्ट बीएनएबी प्रतिक्रिया की कमी से स्तब्ध कर दिया गया है।

जीन थेरेपी में एचआईवी वैक्टर

निष्क्रिय एचआईवी अब अन्य बीमारियों के इलाज के लिए संभावित प्रसव प्रणाली के रूप में खोजा जा रहा है - सहित:

• लेकिमिया
• गंभीर संयुक्त प्रतिरक्षा (SCID)
• मेटाक्रोमेटिक ल्यूकोडिस्ट्रॉफी

एचआईवी को एक गैर-संक्रामक "वेक्टर" में बदलकर, वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि वे वायरस का उपयोग उन कोशिकाओं को आनुवंशिक कोडिंग देने के लिए कर सकते हैं जो एचआईवी को प्राथमिकता देते हैं।

बहुत से एक शब्द

जिस तरह से रेट्रोवायरस काम करता है, उसे बेहतर तरीके से समझकर वैज्ञानिक नई दवाओं को विकसित करने में सक्षम हुए हैं।

लेकिन अब भी उपचार के विकल्प हैं जो पहले मौजूद नहीं थे, एक व्यक्ति के एचआईवी के साथ लंबे, स्वस्थ जीवन जीने का सबसे अच्छा मौका नियमित परीक्षण के माध्यम से जल्द से जल्द निदान किया जाता है।

प्रारंभिक निदान का अर्थ है उपचार से पहले पहुंच - एचआईवी से जुड़ी बीमारी में कमी और जीवन प्रत्याशा में वृद्धि का उल्लेख नहीं करना।