इम्यूनिटी (रोगों से लड़ने की शक्ति) मनुष्यों में सबसे जटिल और जीवन रक्षक प्रणाली है। प्रतिरक्षा प्रणाली का एक प्राथमिक कार्य स्वयं और गैर-स्वयं (विदेशी) एजेंटों के बीच अंतर करके संक्रमण और बीमारी पैदा करने वाले एजेंटों (जैसे बैक्टीरिया, वायरस आदि) से बचाव करना है। विदेशी एजेंटों के लिए, प्रतिरक्षा प्रणाली अलग तरह से प्रतिक्रिया करती है। विभिन्न कोशिकाएं और रसायन (प्रोटीन) होते हैं, जो शरीर से विदेशी आक्रमणकारियों को मारने और पूरी तरह से हटाने के लिए एक विशिष्ट क्रम में एक साथ काम करते हैं। किसी भी प्रतिक्रिया में थोड़ा बदलाव या देरी से गंभीर बीमारी हो सकती है।
प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया में शामिल महत्वपूर्ण कोशिकाएं (इम्यूनोलॉजिकल कोशिकाएं/ल्यूकोसाइट्स) और रसायनों में लिम्फोसाइट्स (टी कोशिकाएं, बी कोशिकाएं और एनके कोशिकाएं), न्यूट्रोफिल और मैक्रोफेज (ये सभी प्रकार की श्वेत रक्त कोशिकाएं हैं) शामिल हैं। अन्य रसायनों/प्रोटीनों में साइटोकिन्स (मुख्य रूप से सिग्नलिंग प्रोटीन), एंटीबॉडी और पूरक प्रोटीन शामिल हैं।
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इम्यूनिटी प्रणाली कोरोनावायरस जैसे वायरस से कैसे लड़ती है?
वायरस को मारने और हटाने के लिए विभिन्न क्रियाविधियाँ एक साथ होती हैं। शरीर में वायरस के जीवित रहने का एकमात्र तरीका एक स्वस्थ कोशिका में प्रवेश करना और उसकी प्रतिकृति बनाना है। प्रवेश करने के बाद, वायरस विभिन्न प्रोटीन और आनुवंशिक सामग्री का उत्पादन करना शुरू कर देता है। सभी प्रोटीन अणु और आनुवंशिक सामग्री एक साथ मिलकर अधिक वायरस बनाते हैं।
सभी केंद्रक कोशिकाओं की सतह पर एमएचसी क्लास I प्रोटीन होते हैं। एमएचसी क्लास II प्रोटीन एंटीजन-प्रस्तुत करने वाली कोशिकाओं (डेंड्रिटिक कोशिकाएं, मैक्रोफेज और बी कोशिकाएं) पर मौजूद होते हैं। ये प्रोटीन इम्यूनिटी प्रणाली को संकेत देने और शुरू करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
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जब संक्रमित कोशिका वायरस के प्रोटीन का उत्पादन करना शुरू कर देती है, तो वायरल प्रोटीन का एक छोटा सा हिस्सा एमएचसी क्लास I से जुड़ जाता है। साइटोटॉक्सिक टी कोशिकाएं एमएचसी क्लास I प्रोटीन को जुड़े हुए वायरल प्रोटीन के साथ पहचानेंगी और साइटोटॉक्सिक कारक जारी करेंगी जो संक्रमित कोशिका को मार देंगे। साथ ही संक्रमित कोशिकाएं इंटरफेरॉन नामक रसायन जारी करती हैं जो अन्य पड़ोसी कोशिकाओं को संक्रमण के बारे में सूचित करते हैं।
कुछ वायरस इस सुरक्षात्मक रणनीति को मात दे सकते हैं और वे संक्रमण फैलाते रहते हैं। संक्रमित कोशिका एमएचसी क्लास I रिसेप्टर पर वायरल प्रोटीन नहीं दिखाएगी और सामान्य से कम एमएचसी क्लास I प्रोटीन दिखाएगी। प्राकृतिक हत्यारी कोशिकाएं इसे पहचानती हैं और कुछ रसायन छोड़ती हैं जो कोशिका को मारते हैं और अधिक टी कोशिकाओं और बी कोशिकाओं को सक्रिय करते हैं।
दूसरी ओर, जब विदेशी आक्रमणकारी शरीर में प्रवेश करता है, तो एंटीजन-प्रस्तुत करने वाली कोशिकाएं फागोसाइटोसिस नामक प्रक्रिया के माध्यम से वायरस को निगल जाती हैं और उन्हें छोटे टुकड़ों में तोड़ देती हैं। कोशिकाएं इन छोटे टुकड़ों को सतह रिसेप्टर्स (एमएचसी क्लास II) में लोड करती हैं और उन्हें अन्य सभी प्रतिरक्षा कोशिकाओं को प्रदर्शित करती हैं। टी हेल्पर कोशिकाएं (एक प्रकार की प्रतिरक्षा कोशिकाएं) एंटीजन-प्रस्तुत करने वाली कोशिकाओं के साथ बातचीत करेंगी और रसायन छोड़ेंगी जो बदले में अधिक टी कोशिकाओं, बी कोशिकाओं और एंटीजन-प्रस्तुत करने वाली कोशिकाओं को सक्रिय करती हैं और संक्रमित कोशिका को मारती हैं।
ह्यूमन ल्यूकोसाइट एंटीजन (एचएलए) और इम्यूनिटी के बीच का बंधन
कई वैज्ञानिक अध्ययनों से यह साबित हुआ है कि आनुवंशिक कारकों और वायरल संक्रमण की संवेदनशीलता या प्रतिरोध के बीच एक मजबूत संबंध है। एचआईवी या एचसीवी जैसे पुराने वायरल संक्रमण मेजबान की प्रतिरक्षा प्रणाली पर एक बड़ा चयनात्मक दबाव डालते हैं और मेजबान के आनुवंशिक कारकों से जुड़े पाए गए हैं। इस खोज के बाद, यह पाया गया कि ह्यूमन ल्यूकोसाइट एंटीजन संक्रामक रोग की संवेदनशीलता के लिए एक प्रमुख आनुवंशिक उम्मीदवार प्रतीत होता है।
ह्यूमन ल्यूकोसाइट एंटीजन एक जीन कॉम्प्लेक्स है जो मनुष्यों में प्रमुख हिस्टोकम्पैटिबिलिटी कॉम्प्लेक्स (प्रोटीन) को एन्कोड करता है। एचएलए जीन कॉम्प्लेक्स गुणसूत्र 6 के भीतर 3 एमबीसी खिंचाव पर स्थित है। यह मानव शरीर में सबसे पॉलीमॉर्फिक जीनों में से एक है जिसमें हजारों एलील कार्यात्मक पॉलीपेप्टाइड्स (प्रोटीन) के लिए एन्कोडिंग करते हैं। इन प्रोटीनों को एंटीजन भी कहा जाता है और इनकी खोज अंग प्रत्यारोपण की प्रक्रिया में हुई थी। सफल प्रत्यारोपण के लिए, एमएचसी कॉम्प्लेक्स एक दूसरे से मेल खाने चाहिए।
इस उच्च स्तर के बहुरूपता के साथ, मानव प्रतिरक्षा प्रणाली को सूक्ष्मजीवों और एंटीजन की विविधता के खिलाफ एक चयनात्मक लाभ होता है जिसका मेजबान सामना करता है।
एमएचसी अणुओं को मोटे तौर पर दो श्रेणियों में वर्गीकृत किया गया है
- क्लास I एमएचसी अणु (एचएलए-ए, -बी, -सी, -ई, -एफ, -जी, -एच)
- क्लास II एमएचसी अणु (एचएलए-डीआर, -डीक्यू, -डीएम, और -डीपी)
प्रत्येक अणु के अलग-अलग कार्य होते हैं और एक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के दौरान विभिन्न प्रतिरक्षा कोशिकाओं को आकर्षित करते हैं।
जब प्रतिरक्षा प्रणाली विनियमित नहीं होती है तो क्या होता है?
प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं को अच्छी तरह से विनियमित करने की आवश्यकता है। एमएचसी में भिन्नताएं और उत्परिवर्तन ऑटोइम्यून बीमारियों की संभावना को बढ़ाते हैं। सभी ज्ञात ऑटोइम्यून बीमारियों का अध्ययन किया गया है और एचएलए जीन कॉम्प्लेक्स में आनुवंशिक भिन्नता से जुड़े पाए गए हैं।
टाइप 1 मधुमेह, सबसे व्यापक रूप से अध्ययन किए गए जटिल आनुवंशिक विकारों में से एक, एक ऑटोइम्यून बीमारी है जिसमें अग्न्याशय में β कोशिकाओं के प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा विनाश के कारण इंसुलिन कार्यात्मक रूप से अनुपस्थित होता है। डीक्यू और डीआर को एन्कोड करने वाले क्लास II एचएलए जीनों के बहुरूपता इस बीमारी के प्रमुख निर्धारक हैं। हालांकि, ऑटोइम्यून हमले के लिए ट्रिगर पूरी तरह से समझ में नहीं आए हैं, लेकिन अब यह व्यापक रूप से स्वीकार किया जाता है कि पर्यावरणीय और आनुवंशिक कारक दोनों इसमें योगदान करते हैं।
कई अध्ययनों से यह भी साबित हुआ है कि एचएलए क्षेत्र और अन्य ऑटोइम्यून बीमारियों जैसे मल्टीपल स्केलेरोसिस, रुमेटीइड गठिया, ग्रेव्स रोग, एंकिलोसिंग स्पॉन्डिलाइटिस और सिस्टमिक ल्यूपस एरिथेमेटोसस के बीच एक मजबूत संबंध है।
इस प्रकार एमएचसी अणु मानव प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के विनियमन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं - वे सहिष्णुता और साइटोटॉक्सिक टी सेल या हेल्पर टी सेल प्रतिक्रिया की शुरुआत के लिए टी सेल रिसेप्टर्स को स्वयं/विदेशी - एंटीजन/पेप्टाइड्स के प्रस्तुतकर्ता के रूप में कार्य करते हैं।
जब प्रतिरक्षा प्रणाली अति सक्रिय हो जाती है, या अति-प्रतिक्रिया होती है, तो 'साइटोकाइन तूफान' हो सकता है।
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जीनोमपेट्री इम्यूनिटी - डीएनए आधारित व्यक्तिगत इम्यूनिटी मूल्यांकन
COVID-19 से लड़ने में हमारी पहल के हिस्से के रूप में, हमारे जीनोम मैपर्स ने बेहतर रोकथाम और स्वास्थ्य के लिए एक डीएनए-आधारित इम्यूनिटी रिपोर्ट, जीनोमपेट्री इम्यूनिटीटीएम बनाई है। परीक्षण प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया और ऑटोइम्यून बीमारियों से जुड़ी ज्ञात आनुवंशिक भिन्नताओं का विश्लेषण करता है। यह रिपोर्ट गंभीर संक्रमण, जिसमें COVID-19 भी शामिल है, के लिए आनुवंशिक जोखिम का भी विश्लेषण करती है।
