अध्ययन में पाया गया है कि एक एकल जीन उत्परिवर्तन H5N1 को लोगों के बीच फैलने में सक्षम बना सकता है
इस वर्ष संयुक्त राज्य अमेरिका में दर्जनों लोगों को जानवरों से बर्ड फ्लू हुआ है, लेकिन इस बात का कोई सबूत नहीं है कि यह वायरल बीमारी एक व्यक्ति से दूसरे व्यक्ति में फैली है। हालाँकि, एक नए अध्ययन से पता चला है कि वायरस में एक भी उत्परिवर्तन मानव-से-मानव में प्रसार को संभव बना सकता है।
यह आनुवंशिक परिवर्तन वायरस को मनुष्यों के वायुमार्ग में कोशिकाओं के लिए बहुत बेहतर “मैच” बना देगा; यह वायरस की सतह पर एक प्रोटीन को मानव कोशिकाओं पर पाए जाने वाले रिसेप्टर में आसानी से फिट होने में सक्षम बनाएगा। इससे वायरस उन कोशिकाओं को अधिक आसानी से संक्रमित कर सकेगा – और इससे चिंगारी फैलने की अधिक संभावना होगी महामारी.
“पर्याप्त संक्रमण प्राप्त करने के लिए, वायरस को वायुमार्ग में कोशिकाओं से बहुत कुशलता से जुड़ने की आवश्यकता होती है,” उन्होंने कहा जिम पॉलसनकैलिफोर्निया के ला जोला में द स्क्रिप्स रिसर्च इंस्टीट्यूट में एक बायोकेमिस्ट और अध्ययन के सह-वरिष्ठ लेखक। “वास्तव में, यह माना जाता है कि संचरण [between people] तब तक घटित नहीं हो सकता जब तक कि वायरस मानव-प्रकार की रिसेप्टर विशिष्टता हासिल नहीं कर लेता।”
वर्तमान में, परिसंचारी बर्ड फ़्लू वायरस – जिसे H5N1 कहा जाता है – पक्षी रिसेप्टर्स के लिए बहुत बेहतर मेल है। नया अध्ययन, गुरुवार (5 दिसंबर) को जर्नल में प्रकाशित हुआ विज्ञानअनिवार्य रूप से यह पता लगाया गया कि वायरस को लोगों के प्रति अपनी प्राथमिकता बदलने के लिए क्या करना होगा।
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सर्वव्यापी महामारी संभावना
4 दिसंबर तक, रोग नियंत्रण और रोकथाम केंद्र ने 58 H5N1 संक्रमण की पुष्टि हुई अमेरिका में लोगों के बीच यह वायरस देश में जंगली पक्षियों, मुर्गों और मवेशियों के बीच भी फैल रहा है। अधिकांश पुष्ट मानव संक्रमण – लगभग 60% – संक्रमित मवेशियों के संपर्क से जुड़े हुए हैं, जबकि 36% पक्षियों से जुड़े हुए हैं। शेष दो संक्रमणों का कोई ज्ञात स्रोत नहीं है, लेकिन उनके जानवरों में उत्पन्न होने का भी संदेह है।
अब तक, अमेरिका में मानव मामले हल्के रहे हैं, जिससे आंखों में लाली या जलन हो सकती है एक खांसीअधिक से अधिक। हालाँकि, कनाडा में एक किशोर संक्रमित हो चुका है अधिक गंभीर लक्षणऔर ऐतिहासिक रूप से, H5N1 संक्रमण रहा है सैकड़ों मामलों में घातक. इसलिए चिंता है कि अमेरिका में फैल रहा तनाव अधिक घातक, अधिक संक्रमणीय या दोनों बन सकता है।
लेकिन H5N1 अब लोगों को कैसे संक्रमित कर रहा है, अगर यह मनुष्यों के लिए उपयुक्त नहीं है? पॉलसन ने लाइव साइंस को बताया, “जब वायरस किसी संक्रमित जानवर, जैसे पक्षियों या गायों से आ रहा है, तो यह वायरस की बहुत अधिक सांद्रता है।” इसलिए, भले ही वायरस पूरी तरह से मेल न खाता हो, लेकिन व्यक्ति के शरीर में प्रवेश करने वाले वायरल कणों की भारी संख्या अभी भी संक्रमण का कारण बन सकती है, उन्होंने कहा।
हालाँकि, फिर किसी अन्य व्यक्ति तक पहुँचने के लिए, वायरस को एक बेहतर मिलान की आवश्यकता होगी। ऐसा इसलिए है, क्योंकि जब श्वसन वायरस लोगों के बीच फैलता है, तो यह आम तौर पर संक्रमित व्यक्ति के मुंह से निकलने वाली छोटी बूंदों में फैलता है। इन बूंदों में वायरस की अपेक्षाकृत कम सांद्रता होती है।
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यह जांचने के लिए कि H5N1 एक अच्छा मेल कैसे बन सकता है, शोधकर्ताओं ने उस वायरस के आनुवंशिक कोड को देखा जिसने इसे संक्रमित किया था गाय से बर्ड फ्लू होने वाला पहला व्यक्ति. उन्होंने हेमाग्लगुटिनिन (एचए) के लिए कोड पर ध्यान केंद्रित किया, एक प्रोटीन जो वायरस को कोशिकाओं को संक्रमित करने के लिए आवश्यक होता है।
सह-वरिष्ठ लेखक ने कहा, “हम जो देख रहे हैं वह एक प्रोटीन है जो वायरस से आता है, लेकिन यह पृथक है।” इयान विल्सनस्क्रिप्स में एक संरचनात्मक जीवविज्ञानी। उन्होंने स्पष्ट किया कि टीम ने लैब में पूरे वायरस के साथ काम नहीं किया।
जब शोधकर्ताओं ने देखा कि पृथक एचए प्रोटीन मानव की तुलना में पक्षी रिसेप्टर्स में कितनी अच्छी तरह प्लग किया गया है, तो उन्होंने पाया कि मौजूदा संस्करण में “मजबूत एवियन-प्रकार की विशिष्टता” थी। फिर उन्होंने उत्परिवर्तन की शुरुआत की, जिससे एचए के उस हिस्से में परिवर्तन शुरू हो गया जो रिसेप्टर्स के साथ सीधे संपर्क करता है।
उन्होंने पाया कि एक एकल उत्परिवर्तन – जिसे Gln226Leu प्रतिस्थापन कहा जाता है – वायरस की प्राथमिकता को “पूरी तरह से बदल” सकता है, जिससे यह पक्षियों के बजाय मनुष्यों के लिए उपयुक्त हो जाता है। उत्परिवर्ती वायरस अभी भी मानव कोशिकाओं से उतनी अच्छी तरह नहीं जुड़ा है जितना कि पक्षी कोशिकाओं से, लेकिन विभिन्न परीक्षणों में इसकी प्राथमिकता में बदलाव “फिर भी स्पष्ट और स्पष्ट” था। हालाँकि, दूसरा उत्परिवर्तन – Asn224Lys – जोड़ने से वायरस की पकड़ मजबूत हो गई।
Gln226Leu उत्परिवर्तन को H5N1 के पिछले अध्ययनों में चिह्नित किया गया था, जिसमें यह भी संकेत दिया गया था कि यह मनुष्यों को संक्रमित करने की वायरस की क्षमता को बढ़ा सकता है। हालाँकि, अधिकांश पिछले अध्ययनों में पाया गया कि HA को अपनी प्राथमिकता को पूरी तरह से बदलने के लिए कई उत्परिवर्तन की आवश्यकता होगी, शोधकर्ताओं ने अपनी रिपोर्ट में उल्लेख किया है। इस मामले में, ऐसा लगता है कि केवल एक उत्परिवर्तन ही पर्याप्त है।
लेखकों ने कहा कि मानव रिसेप्टर्स पर स्विच करना एक प्रमुख कारक है जो एक पशु वायरस को मानव महामारी फैलाने की क्षमता दे सकता है। अध्ययन से पता चलता है कि इस कारण से, वैज्ञानिकों को Gln226Leu उत्परिवर्तन पर ध्यान देना चाहिए क्योंकि वे H5N1 के प्रसार को ट्रैक करना जारी रखते हैं।
फ़िलहाल, “जिस विशेष उत्परिवर्तन की हम इस पेपर में रिपोर्ट कर रहे हैं, वह अभी तक किसी डेटाबेस में रिपोर्ट नहीं किया गया है,” विल्सन ने कहा। पॉलसन ने कहा, हाल के कनाडाई मामले में एचए प्रोटीन में कुछ उल्लेखनीय उत्परिवर्तन हो सकते हैं, कम से कम सोशल मीडिया पर वैज्ञानिकों के बीच अनौपचारिक चर्चा के अनुसार। हालाँकि, अभी, “उस विशेष मामले के बारे में बात करना थोड़ा जल्दबाजी होगी,” उन्होंने कहा।
अंततः, अधिक मानव H5N1 संक्रमण से Gln226Leu उत्परिवर्तन के उत्पन्न होने की अधिक संभावना होगी। विल्सन ने लाइव साइंस को बताया, “जितने अधिक लोग संक्रमित होंगे, उतनी अधिक संभावना है कि … उस उत्परिवर्तन को चुना जाएगा।” “जब बहुत कम लोग संक्रमित होते हैं, तो उस उत्परिवर्तन के सामने आने की संभावना कम होती है।”
अध्ययन में उन सभी कारकों पर विचार नहीं किया गया जो H5N1 महामारी की संभावना दे सकते हैं। एक दूसरा वायरल प्रोटीन, जिसे न्यूरामिनिडेज़ कहा जाता है, भी एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, साथ ही पीएच भी, जिसे वायरस को कोशिकाओं के अंदर विलय करने और अंदर जाने के लिए आवश्यक होता है। उत्तरी गोलार्ध में फ्लू का मौसम बढ़ने के साथ, ऐसी संभावना है कि H5N1 ऐसे व्यक्ति को संक्रमित कर सकता है जो पहले से ही मौसमी फ्लू से संक्रमित है। वहां से, वे दो वायरस जीन की अदला-बदली कर सकते हैं, इस प्रकार H5N1 के लिए द्वार खुल सकते हैं ऐसे जीन चुनें जो उसे मनुष्यों के अनुकूल ढलने में मदद कर सकें.
पॉलसन ने कहा, “पिछले मानव वायरस के जीन – वे पहले से ही मनुष्यों के लिए अनुकूलित हो चुके हैं।” “इसलिए, हेमाग्लगुटिनिन का उत्परिवर्तन वायरस की सफलता में एक महत्वपूर्ण कारक बन जाता है।”
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