कोरोना लस - कशी तयार होते
कोरोना लस - कशी तयार होते
योगिनी लेले
(मूळच्या पुण्याच्या आणि आता सिडनीवासी असलेल्या योगिनी लेले यांनी सूक्ष्मजीवशास्त्र विषयात पदव्युत्तर शिक्षण घेतले आहे व त्याच क्षेत्रात काम करतात. लशीविषयी काही रोचक माहिती देणारी एक लेखमाला त्या 'ऐसी अक्षरे'साठी लिहीत आहेत. त्यातील हा दुसरा भाग.)
ज्या लशीबद्दल एवढा ऊहापोह चाललाय ती कशी तयार करतात किंवा ती इतकी लवकर कशी तयार करता येणार आहे असे अनेक प्रश्न मनात उभे राहतात. ह्यासाठीच त्याबद्दलची माहिती थोडक्यात पाहू.
पहिला मुद्दा म्हणजे ही लस इतक्या लवकर तयार करणे कसे शक्य झाले? त्याचे थोडक्यात उत्तर द्यायचे झाले तर -
- करोना विषाणू हा भविष्यात महामारीला कारणीभूत ठरणारा विषाणू आहे किंवा असेल अशी शंका अनेक तज्ज्ञांच्या मनात होतीच.
- SARS आणि MERS ह्या दोन करोना विषाणूंनी गेल्या वीस वर्षात धुमाकूळ घातलेलाच होता. त्यामुळे त्या विषाणूंसाठी लस बनवण्याचे काम चालूच होते.
- ह्या करोना विषाणूसंबंधाने अनुभवी असलेल्या तज्ज्ञांचा, त्यांच्या ज्ञानाचा, विकसित केलेल्या तंत्रज्ञानाचा फायदा कोव्हीड-१९ची लस तयार करण्यासाठी झाला.
- आतापर्यंत तयार केलेल्या विविध रोगांच्या लशींच्या अनुभवांवरून लस कशी निर्माण करायची, काय आणि कोणत्या अडचणींना तोंड द्यावे लागते, साधारणपणे किती डोसेस, कोणता मार्ग जास्त परिणामकारक असतात इत्यादी ज्ञानही अवगत होते.
- कोव्हीड-१९ विषाणूच्या जनुकाची (genetic sequence) संपूर्ण माहिती चीनच्या शास्त्रज्ञांनी प्रसिद्ध केली असल्यामुळे त्या संशोधनाचा वेळ वाचला.
- भरपूर प्रमाणात सढळ हस्ते आर्थिक मदत, सर्व प्रकारचे तांत्रिक सहाय्य आणि मनुष्यबळही उपलब्ध करून देण्यात आले.
- २००हून अधिक वेगवेगळ्या लसींवर प्रयोग आणि संशोधन एकाच वेळी हाती घेण्यात आले.
- एकाच वेळी ५७ क्लिनिकल आणि ८६ प्री-क्लिनिकल ट्रायल्स सुरू होत्या. ह्या चाचण्यांसाठी एकाच वेळी हजारो लोकांचा समावेश करून, थोड्या दिवसांत पुरेशी आणि योग्य ती माहिती मिळवण्यात आली.
- ३००हून अधिक लस बनवणाऱ्या कंपन्यांची सिद्धता करण्यात आली.
- Regulatory बोर्डाकडून ह्या लशीच्या certificationसाठी प्राधान्य दिले गेले.
ह्या सर्व गोष्टींचा एकत्रित परिणाम म्हणून कोव्हीड-१९साठी इतक्या लवकर लस तयार होण्याची शक्यता निर्माण झाली आणि त्याप्रमाणे आज ती लस उपलब्धसुद्धा झाली.
आता ही लस कशी तयार केली जात आहे ते बघू.
पहिला टप्पा - विषाणूचे आकलन
- संसर्ग झालेल्या माणसांच्या सँपलमधून आधी हा विषाणू वेगळा करणे.
- हा वेगळा केलेला विषाणू ज्या पेशींमध्ये प्रयोगशाळेत वाढू शकेल अशा पेशींमध्ये असा वाढवणे, की जेणेकरून संशोधन करण्यासाठी पुरेसे विषाणू उपलब्ध असतील.
- विषाणूच्या शरीराची रचना कशी आहे, त्यात कोणकोणते घटक आहेत ह्याचा शोध लावणे. त्यात त्या विषाणूमध्ये असलेली प्रथिने (protein structure) ह्याचा अभ्यास करणे.
- विषाणूचे जे जनुक (RNA) आहे त्याचा संपूर्णपणे शोध लावणे (genetic sequence)
- प्रथिने आणि जनुक ह्या दोन्हीमध्ये होणाऱ्या बदलांमुळे (mutation) विषाणूंमधे कायकाय बदल होत आहेत ह्याची माहिती मिळवणे (विषाणूचे वर्तन)
- ह्या विषाणूमुळे शरीरातील आणि प्रयोगशाळेतील पेशींवर काय, कसा कोणता परिणाम होतो आहे हे तपासणे.
दुसरा टप्पा – Vaccine candidate / लस विकसित करणे
लस तयार करण्याचे अनेक मार्ग आहेत ते पुढीलप्रमाणे -
- killed/ Inactivated vaccine - पूर्वीच्या काळी लस निर्माण करण्यासाठी बरेचदा पूर्ण विषाणूचा वापर करण्यात येई आणि त्यासाठी विषाणूला पूर्ण मारून तो मेलेला विषाणू वापरण्यात येई. उदा. पोलिओ लस, हिपॅटायटीस A लस, रेबीज लस, इनफ्लूएन्झा लस.
- Live Attenuated vaccine - प्रक्रिया करून त्या विषाणूची रोग निर्माण करण्याची क्षमता पूर्णपणे नाहीशी करून मग अशा विषाणूचा वापर करण्यात येई. उदा. गोवर लस, गालगुंड लस, रुबेला लस.
- Toxoid Vaccine – या मध्ये जीवाणूने तयार केलेल्या विषावर प्रक्रिया करून लस करण्यात येते. उदा. टीटॅनस लस, दिप्थेरिया लस.
- Subunit Vaccine - आता नवीन तंत्रज्ञानामुळे संपूर्ण विषाणू वापरला जात नाही / वापरण्याची गरज नसते. तर विषाणूच्या फक्त विशिष्ट प्रथिनांचा वापर करून ही लस तयार करण्यात येते. उदा. हिपॅटायटीस B लस, प्लेग लस. ज्या प्रथिनांच्या (Antigens) विरुद्ध जास्त प्रतिकारशक्ती निर्माण होते त्या प्रथिनांची लस ही पुढील चाचण्यासाठी निवडली जाते. सध्या कोव्हीड-१९साठी २००हून अधिक वेगवेगळ्या लशींची चाचणी चालू आहे. ठराविक पेशी घेऊन त्यावर विशिष्ट प्रक्रिया केली जाते की जेणेकरून त्या पेशी त्या ठराविक विषाणूच्या ठराविक प्रथिनांचे उत्पादन करू लागतात. ही मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन केलेली प्रथिने पुढे स्वच्छ करून लस निर्माण करण्यासाठी वापरली जातात.
- mRNA Vaccine - कोव्हीड-१९च्या लशीसाठी एका आधुनिक तंत्रज्ञानाचा वापर करण्यात आला आहे आणि ते म्हणजे mRNA Vaccine. या प्रकारात कोव्हीड-१९च्या विशिष्ट प्रथिनांसाठी असलेले mRNA हे जनुक लस म्हणून दिले जाते. हे जनुक आपल्या स्नायूंच्या पेशींना कोव्हीड-१९च्या प्रथिनांसारखी प्रथिने तयार करण्यास उद्युक्त करते. ही प्रथिने निर्माण झाली कि आपले शरीर त्याच्याविरुद्ध प्रतिकारशक्ती निर्माण करते.
तिसरा टप्पा – Preclinical trials
- लस निर्माण केल्यानंतर माणसांसाठी वापरण्याआधी ती योग्य अशा प्राण्यांवर वापरून संशोधन केले जाते. कोव्हीड-१९ साठी मुंगुस (Ferret) यासारख्या प्राण्याचा वापर केला आहे. ही लस टोचल्यानंतर त्या प्राण्यांवर त्याचा काही विपरीत परिणाम तर होत नाही ना हे तपासले जाते. आणि विपरीत परिणाम होत नसेल तरच पुढचे पाऊल उचलले जाते.
- पुढच्या पायरीत ही लस टोचल्यानंतर त्या प्राण्यांमधे विषाणूविरुद्ध (Antibodies) योग्य ती प्रतिकारशक्ती तयार होते किंवा नाही, तयार झालेली प्रतिकारशक्ती विषाणूंचा नायनाट (Neutralizing Antibodies) करण्यास पुरेशी आहे किंवा नाही यावर संशोधन केले जाते. ह्याचे सकारात्मक उत्तर आल्यावरच पुढची चाचणी केली जाते.
- वरील उद्दिष्टे साध्य होण्यासाठी किती आणि कोणत्या स्वरुपात लस,कोणत्या मार्गे (तोंडातून, इंजेक्शन इत्यादि) द्यावी लागते हे सर्व संशोधन केले जाते.
- हे संशोधन झाल्यानंतर प्राण्यांमध्ये प्रत्यक्ष विषाणूचा (challenge) संसर्ग केला जातो. एका गटामधील प्राण्यांना लस दिली जाते तर दुसऱ्या गटामधील प्राण्यांना लस दिली जात नाही. दोन्हीही गटांना विषाणूचा प्रत्यक्ष संसर्ग केला जातो. प्रत्येक गटामधील किती जणांना संसर्ग झाला, काय प्रमाणात झाला ह्या सर्व नोंदी घेतल्या जातात. त्यावरून लस दिलेल्या गटामधील किती प्राण्यांना लशीमुळे संरक्षण मिळाले आणि किती प्राण्यांना नाही ह्याची आकडेवारी केली जाते. आणि त्यावरून ती लस उपयुक्त आहे का नाही ते ठरवण्यात येते.
चौथा टप्पा – Clinical Trials
- ह्या टप्प्यात प्रत्यक्ष माणसांना ही लस देऊन त्यावर संशोधन केले जाते.
- प्रथम काही थोडक्याच (५० ते १००) सक्षम आणि सुदृढ लोकांना ही लस टोचून ती हानिकारक नाही ना ह्याचा तपास केला जातो.
- ती हानिकारक किंवा उपद्रवी नाही असे सिद्ध झाल्यानंतर, ज्या भागात विषाणूचा खूप प्रादुर्भाव होता त्या भागातून १००-२०० लोक निवडले जातात व त्यांना लस दिली जाते. त्यांच्यामधे विषाणूविरुद्ध यशस्वीपणे प्रतिकारशक्ती (antibodies) निर्माण होऊ शकली तर ती लस त्या टप्प्याला यशस्वी धरली जाते आणि पुढचा टप्पा सुरू होतो.
- ह्या टप्प्यात विविध भागातील काही हजारो लोकांना ही लस टोचली जाते आणि त्यांची प्रतिकारशक्तीसाठी चाचणी घेतली जाते.
- ह्या शेवटच्या तीन पायऱ्या अतिशय महत्त्वाच्या असतात. आणि बऱ्याच प्रमाणात अनेक तयार झालेल्या लशी ह्या पायऱ्यांवरच निरुपयोगी ठरतात.
लस तयार झाल्यानंतर पुढच्या टप्प्यांमधे -
लशीचे उत्पादन
- आत्तापर्यंत ही लस छोट्या प्रमाणावर उत्पादन केली गेलेली असते. जर ती यशस्वी / उपयोगी ठरली, तर पुढचा टप्पा म्हणजे तिचे मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन करणे.
ही गोष्ट वाटते तितकी सोपी नाही. ह्यातही अनेक अडचणी येऊ शकतात / येतात. तसेच दर्जा आणि सुरक्षा (quality आणि safety) हे महत्त्वाचे मुद्दे सतत लक्षात घ्यावे लागतात.
लशीचे वितरण
- लशीचे वितरण आणि साठवणूक - कोणत्या तापमानाला ही लस साठवली पाहिजे, जेणेकरून तिच्या उपयुक्ततेवर वाईट परिणाम होणार नाही हे संशोधन केले जाते. तसेच किती काळापर्यंत ही लस वापरली जाऊ शकते हेही अभ्यासले जाते. त्यानुसार साठवण्याचे आणि वितरणाचे विविध मार्ग निवडले जातात.
- बऱ्याचदा लस ही शीत किंवा अतिशीत तापमानाला ठेवावी लागते. आणि एका ठिकाणाहून दुसऱ्या ठिकाणी पाठवताना, तिथे पोहोचल्यानंतर लोकांना मिळेपर्यंत हे तापमान टिकवणे अति गरजेचे असते. आणि खेड्यापाड्यात किंवा दूरदूरच्या प्रदेशात पाठवणे आणि साठवणे दोन्ही अवघड होऊन जाते.
- जवळजवळ ५०% लस ही योग्य तापमानात न पाठवल्यामुळे किंवा न साठवल्यामुळे वाया जाते.
किंमत
- लस ज्या किंमतीला विकली जात आहे, त्या किंमतीला ती विकत घेण्यासाठी रक्कम तयार करणे. ज्या देशांना पडेल ती किंमत देऊन लस विकत घेता येत नाही त्या देशातील कित्येक लोकांना ह्या लशीपासून वंचित राहावे लागते.
- संपूर्ण जगातील लोकांना प्रत्येकी दोन डोसची कोव्हीड-१९ची लस देण्यासाठी जवळजवळ १२-१५ billion डोसेस निर्माण करण्याची गरज आहे. म्हणजे सध्या जगभरात आत्तापर्यंत विविध रोगांवरच्या ज्या ज्या लशी तयार केल्या जातात त्या सर्व मिळून त्यांच्या दुप्पट प्रमाणात फक्त कोव्हीड-१९ ही एक लस उत्पादन करावी लागेल.
- ह्याचा परिणाम अर्थात बाकीच्या, कांजिण्या, गोवर, आणि डांग्या खोकला इत्यादि सारख्या लशींच्या उत्पादनांवर होईल ह्याचेही भान ठेवावे लागेल.
ह्यावरून लस तयार करायला सुरुवात केल्यापासून ती लोकांपर्यंत पोहोचवणे ह्यामध्ये किती जणांचा कार्यभाग असतो आणि किती जबाबदारीचे आणि जिकिरीचे हे काम आहे हे लक्षात येते. म्हणूनच डॉक्टर, नर्सेस, हॉस्पिटल दवाखाने इथे काम करणारे सर्वजण त्यांच्याच बरोबर ही संशोधकांची फळी आणि त्यांचे सर्व सहकारी यांनाही मनापासून प्रणाम.
(पुढच्या भागात mRNA लशीविषयी अधिक तपशीलात)
हा लेखांकही आवडला.
फारच सोप्या भाषेत आणि माहितीपूर्ण लिहीत आहात.
कोणत्या प्रकारची लस कुठल्या विषाणूसाठी तयार करायची; ती कुठल्या तापमानाला साठवावी लागेल; कोणत्या प्राण्यांवर प्राथमिक प्रयोग करायचे या गोष्टी पूर्णपणे प्रयोगातून ठरवल्या जातात का त्याचेही काही ठोकताळे असतात?
करोना विषाणूबद्दल आधीच माहिती होती; सार्सपासून अभ्यास सुरू झाला होता म्हणून ही लस लवकर तयार झाली. इतर कुठल्या प्रकारचा विषाणू असेल तर त्याविरोधात लस तयार करायला खूप काळ लागेल का? उदाहरणार्थ, एचायव्ही?
---
सांगोवांगीच्या गोष्टी म्हणजे विदा नव्हे.
लसीची साठवणूक कशी करायची हे
लसीची साठवणूक कशी करायची हे कुठलय प्रकारची लस आहे त्यावर ठरते . ढोबळ मानाने बोलायचं तर लसीतील जो active ingredient असतो ( म्हणजे mRNA , किंवा ज्याच्यात स्पाईक प्रोटीन इन्सर्ट केले आहे चिंपांझी अडिनोव्हायरस) तो ठणठणीत ठेवण्यासाठी जे काही लागते ते .
प्राण्यांवरच्या चाचण्यांच्या करीता मध्ये लॅबोरेटरी मधील उंदीर ( mice नॉट rats , मराठीत आपण दोघांनाही उंदीरच म्हणतो बहुधा ) आणि माकडे हे नक्की वापरले जातात. ( माकडे कारण त्यांची इम्यून सिस्टीम माणसाच्या इम्यून सिस्टीमशी जवळची आहे.) याव्यतिरिक्त फेरेट्स , हॅम्स्टर्स , आणि डुकरेही वापरली जातात. यातील प्रत्येक प्राणी का वापरला जातो याची काही शास्त्रीय कारणे आहेत
https://www.eara.eu/post/what-animals-are-used-in-coronavirus-research
सार्स , मर्स हे कोरोना कुटुंबातील विषाणू पूर्वी येऊन गेल्यामुळे त्या कुटुंबातील विषाणू तयार करण्याचे आधीचे काही टप्पे पूर्वीच तयार केले गेले होते.
त्याव्यतिरिक्त काही टेक्नॉलॉजी प्लॅटफॉर्मस आधीच तयार होते ( उदा . ऑक्सफर्ड विद्यापीठाची लस )याचा फायदा मिळाला . बऱ्याच वेळा हे असे नवीन टेक्नॉलॉजी प्लॅटफॉर्म तयार करायलाच काही /अनेक वर्षांचा कालावधी जातो.
प्रत्येक जिवाणू/विषाणू विरुद्ध लस नक्की निर्माण होऊ शकतेच असे नाही.
आभार.
घूस म्हणजे rat?
---
सांगोवांगीच्या गोष्टी म्हणजे विदा नव्हे.
Rat म्हणजे भारतात घरात जो
Rat म्हणजे भारतात घरात जो काळा उंदीर असतो तो.
घुशीला इंग्रजीत Bandicoot म्हणत असावेत.(हेही जरी rodent असले तरी Rat पेक्षा यांचे जीनस वेगळे आहे)
Mouse वेगळा . गुगल केल्यास mouse आणि रॅट यातील फरक लक्षात येईल.
वर उल्लेखिलेले प्रयोग mouse वर केले जातात, rat वर नाही.
पुन्हा एकदा, आभार.
नाही हो, उंदरांचं निरीक्षण वगैरे करण्याएवढी मी जेरी डरेल* नाही. माझं प्राणीप्रेम मांजरांपासून सुरू होतं आणि मांजरांपर्यंतच थांबतं. तिर्री कधीमधी उंदीर पकडून आणते, खेळायला. तेवढेच काय ते मी जरा कुतूहलानं बघते.
*ती मालिका तुम्हाला लवकर बघायला मिळो.
---
सांगोवांगीच्या गोष्टी म्हणजे विदा नव्हे.
माहितीपर.
रोग निदान / विषाणूबाधितांना लस देऊन नियंत्रण होत असतं तर खूप कमी डोस लागतील ना?
लस म्हणजे औषध नाही
( कुठलीही ) लस म्हणजे औषध नाही. विषाणू शरीरात आला , तर त्याच्याविरुद्ध प्रतिकारशक्ती आधीच सर्व परीने तयार ठेवण्यासाठी लस दिली जाते . म्हणजेच आजार मुळात होऊच नये म्हणून. लस ही ज्यांना आजार अजून झाला नाहीये त्यांच्यासाठी महत्वाची. ज्यांना होऊन गेला आहे ,त्यांच्या शरीरात निर्माण झालेली प्रतिकारक्षमता किती दिवस/ महिने टिकणार हे अजून माहित नसल्यामुळे त्यांनाही दिली जाईल बहुधा.
तात्पर्य लसीचे खूप डोस तयार करावे लागणार.