22 June Tuesday

വൈറസുകളിലെ ജനിതകമാറ്റം - ഡോ. അരുൺ ബി ശ്രീധർ എഴുതുന്നു

ഡോ. അരുൺ ബി ശ്രീധർUpdated: Monday May 10, 2021

ജനിതക വിവരങ്ങളിലുണ്ടാകുന്ന മാറ്റം അടുത്ത തലമുറകളിലേക്ക് കൈമാറാനുള്ള സാധ്യതയാണ് ഒരു ജീവിയുടെ ജനിതകമാറ്റത്തിന്റെ നിരക്ക് എന്ന് വിശേഷിപ്പിക്കുന്നത്. ജനിതക മാറ്റത്തിന്റെ നിരക്ക് കൂടുതലുള്ള വൈറസുകൾ ശരീരത്തിന്റെ രോഗപ്രതിരോധ സംവിധാനത്തെ ഫലപ്രദമായി മറികടക്കുന്നു. ജനിതക മാറ്റത്തിന്റെ നിരക്കാണ് വൈറസുകളുടെ വൈവിധ്യത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്നത്. അതുകൊണ്ടുതന്നെ, വൈറസുകൾക്കെതിരായ വാക്സിനുകൾ നിർമിക്കുന്നതിന്‌ വളരെയധികം പ്രാധാന്യമുണ്ട്.

പോളിമറുകളിൽ ഉണ്ടാകുന്ന പിശകുകൾ (ന്യൂക്ലിക് ആസിഡിന്റെ നീണ്ട ചങ്ങലകൾ ഉണ്ടാക്കാൻ ഉപയോ​ഗിക്കുന്ന എൻസൈമുകൾ ആണ് പോളിമറുകൾ), ഡിഎൻഎ/ആർഎൻഎയിൽ ഉണ്ടാകുന്ന പൊരുത്തക്കേടുകൾ തിരുത്താനുള്ള വൈറസിന്റെ കഴിവ്, വൈറസ് പ്രവേശിക്കുന്ന കോശത്തിലെ എൻസൈമുകൾ, ന്യൂക്ലിക് ആസിഡിൽ സംഭവിക്കുന്ന കേടുപാടുകൾ, വൈറസുകളിലെ ജീനുകളിലുള്ള പ്രത്യേക ജനിതകഘടകങ്ങൾ, ജനിതക ഘടകങ്ങളുടെ പകർപ്പ് ഉണ്ടാക്കുന്നതിൽ ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന പ്രോട്ടീനുകൾ, പകർപ്പ് ഉണ്ടാകുന്ന വിധം, ജനിതക വിവരങ്ങളടങ്ങിയ തൻമാത്രകളുടെ ഘടന തുടങ്ങിയവയാണ് വൈറസുകളിലെ ജനിതക മാറ്റത്തിന്റെ നിരക്കിനെ നിയന്ത്രിക്കുന്നത്. ജനിതക വസ്തുക്കളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ വൈറസുകളെ തരംതിരിക്കുന്നതാണ് ബാൾട്ടിമോർ ക്ലാസിഫിക്കേഷൻ. ഇതനുസരിച്ച് വൈറസുകളെ ഏഴായി തരംതിരിക്കാം.

● പോസിറ്റീവ് തന്തുക്കളുള്ള ആർഎൻഎ വൈറസുകൾ
● നെ​ഗറ്റീവ് തന്തുക്കളുള്ള ആർഎൻഎ വൈറസുകൾ
● ഇരട്ട തന്തുവുള്ള ആർഎൻഎ വൈറസുകൾ
● റിട്രോ വൈറസുകൾ
● ഒറ്റ തന്തുവുള്ള ഡിഎൻഎ വൈറസുകൾ
● ഇരട്ട തന്തുവുള്ള ഡിഎൻഎ വൈറസുകൾ
● പാര റിട്രോ വൈറസുകൾ

ഒറ്റ തന്തുവുള്ള ഡിഎൻഎ വൈറസുകൾ ഇരട്ട തന്തുവുള്ള ഡിഎൻഎ വൈറസുകളേക്കാൾ വേ​ഗത്തിൽ ജനിതകമാറ്റം സംഭവിക്കും. ബാൾട്ടിമോർ ക്ലാസിഫിക്കേഷൻ അനുസരിച്ചുള്ള ആർഎൻഎ വൈറസുകളിലെ ജനിതക മാറ്റത്തിന്റെ നിരക്കിൽ വലിയ വ്യത്യാസങ്ങൾ ഇല്ല. എന്നാൽ, വൈറസുകളിലുണ്ടാകുന്ന ജനിതക മാറ്റത്തിന്റെ നിരക്കിലുള്ള വ്യത്യാസം സംഭവിക്കുന്ന വിധം ഇപ്പോഴും വ്യക്തമല്ല. വൈറസ് അണുബാധയേൽക്കുമ്പോൾ ഉണ്ടാകുന്ന കൂടിയ അളവിലുള്ള റിയാക്ടീവ് ഓക്സിജൻ സ്പീഷീസ് (ആർഒഎസ്), കോശങ്ങളിലുള്ള മെറ്റബൊളൈറ്റ്സ് (മെറ്റബോളിസത്തിന്റെ അവസാന ഉൽപ്പന്നമാണ് മെറ്റബൊളൈറ്റ്സ്) തുടങ്ങിയവയ്ക്ക് വൈറസിന്റെ തന്നെയും വൈറസ് പ്രവേശിക്കുന്ന കോശങ്ങളിലെയും ജനിതകമാറ്റത്തെ സ്വാധീനിക്കാൻ കഴിയും.

ഡിഎൻഎ വൈറസുകളിൽ ജീനുകളുടെ വലിപ്പം കൂടുമ്പോൾ ജനിതക മാറ്റത്തിന്റെ നിരക്ക് കുറയുന്നു. ആർഎൻഎ വൈറസുകളിലും ഈ ബന്ധം നിലനിൽക്കുന്നു. പക്ഷേ, ആർഎൻഎ വൈറസുകളിലെ ജീനുകളുടെ വലിപ്പത്തിലുണ്ടാകുന്ന വ്യത്യാസങ്ങൾ വളരെ കുറവാണ്. അതുകൊണ്ടുതന്നെ ജനിതക മാറ്റത്തിന്റെ നിരക്കിലുണ്ടാകുന്ന വ്യത്യാസങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കാൻ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. ആർഎൻഎ വൈറസുകളിൽ കൊറോണ വൈറസുകൾക്കാണ് ഏറ്റവും വലിപ്പമുള്ള ജീനുകൾ ഉള്ളത്. ജീനുകളുടെ വലിപ്പം കൂടുമ്പോൾ ജനിതക മാറ്റത്തിന്റെ നിരക്ക് കുറയുന്നതിന്റെ കാരണം വ്യക്തമല്ല.
കൊറോണയ്‌ക്ക്‌ കാരണമാകുന്ന സാർസ്‌ കോവ്‌ 2 ഒറ്റ തന്തുവുള്ള ആർഎൻഎ വൈറസ്‌ ആകുന്നു. ഇതിന്റെ ജനിതക ഘടനയിൽനിന്ന്‌ എൻകോഡ്‌ ചെയ്യപ്പെടുന്ന നാലു പ്രോട്ടീനാണ്‌.

● സ്‌പൈക്(എസ്‌ )
● സ്‌മോൾ പ്രോട്ടീൻ(ഇ)
● മാട്രിക്‌സ്‌ (എം)
● ന്യൂക്ലിയോ കാപ്‌സിഡ്‌ (എൻ)

ഇവയിൽ ഒരു സംയോജന പ്രോട്ടീനായ എസ്‌ പ്രോട്ടീൻ വൈറസിന്റെ പുറത്ത്‌ മൂന്ന്‌ തന്മാത്രയടങ്ങിയ സഞ്ചയം സൃഷ്‌ടിക്കുന്നു. ഇവയ്‌ക്ക്‌ ഉപവിഭാഗങ്ങളുണ്ട്‌. ഇതിൽ എസ്‌ വൺ ലക്ഷ്യ കോശങ്ങളുമായും റിസപ്‌റ്റേഴ്‌സുമായും എസ്‌ ടു കോശസ്‌തരവുമായും സംയോജിക്കുന്നു. കോശങ്ങളിലേക്ക്‌ പ്രവേശിക്കാൻ സാർസ്‌ കോവ്‌ 2 ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നത്‌ ആൻജിയോ ടെൻസിൻ കൺവേർട്ടിങ് എൻസൈം 2 അഥവാ എസിഇ 2 എന്ന റിസപ്‌റ്ററിനെയാണ്‌. ശ്വാസകോശം, വൃക്ക, ഹൃദയം തുടങ്ങിയ അവയവങ്ങളിലെ കോശസ്‌തരങ്ങളിൽ കാണപ്പെടുന്ന എൻസൈമാണ്‌ എസിഇ 2. അതുകൊണ്ടുതന്നെ രോഗബാധയെയും വ്യാപനത്തെയും നിയന്ത്രിക്കുന്നത്‌ എസ് പ്രോട്ടീനാണ്‌.

കൊറോണ വൈറസിന്റെ പുറത്തുള്ള മുള്ളുകളിലെ (സ്പൈക്ക്) ആന്റിജന്റെ പരിണാമം നിരീക്ഷിക്കേണ്ടത് പരമപ്രധാനമാണ്. ശരീരത്തിലെ രോഗപ്രതിരോധ പ്രതികരണങ്ങളിൽ ഉൾപ്പെടുന്ന പുറത്തുനിന്നുള്ള വസ്തുക്കളാണ് ആന്റിജൻ.

ജനിതക ഘടനയിലുണ്ടാകുന്ന മാറ്റത്തിന്റെ നിരക്ക് ആർഎൻഎ വൈറസുകൾക്ക് ഡിഎൻഎ വൈറസുകളേക്കാൾ കൂടുതലാണ്. വൈറസുകളിലെ ജനിതക മാറ്റത്തിന്റെ ഫലമായി ഉപരിതല പ്രോട്ടീനുകളിലെ അമിനോ ആഡിഡുകളിൽ ഉണ്ടാകുന്ന മാറ്റം, അവയെ നിർവീര്യമാക്കുന്ന ആന്റിബോഡിയുമായുള്ള പ്രവർത്തനങ്ങളിലും കാര്യമായ മാറ്റം വരുത്തുന്നു.

കൊറോണ വൈറസ് മനുഷ്യരിൽ ഈ അടുത്ത കാലത്താണ് കണ്ടുപിടിച്ചതെങ്കിലും വൈറസിന്റെ പുറത്തുള്ള മുള്ളുകളിലെ ജനിതകമാറ്റം നേരത്തേ തന്നെ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യപ്പെട്ടിട്ടുള്ളതാണ്. ജനിതകമാറ്റം സംഭവിച്ചുണ്ടാകുന്ന വകഭേദമായ D614G കൂടുതൽ മാരകമാണെന്ന് പ്രാഥമിക പഠനങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ജനിതകമാറ്റം വൈറസിലെ പ്രോട്ടീനുകളിലെ ഗ്ലൈക്കോസിലേഷനെ ബാധിക്കുന്നത് കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ടിട്ടുള്ളതാണ്. ഇത് വൈറസിന്റെ ജീവിതചക്രത്തെയും കോശങ്ങളുമായുള്ള ഇടപെടലുകളെയും ബാധിക്കുന്നു. (പ്രോട്ടീനുകളിലേക്ക് ഗ്ലൂക്കോസിന്റെ തൻമാത്ര ചേർക്കുമ്പോൾ എൻസൈമുകളിൽ ഉണ്ടാകുന്ന മാറ്റമാണ് ഗ്ലൈക്കോസിലേഷൻ). ഗ്ലൈക്കോസിലേഷൻ ഉണ്ടാകുന്ന ഇടങ്ങളിൽ സംഭവിക്കുന്ന ജനിതകമാറ്റം വൈറസുകൾ ആന്റിബോഡികളാൽ നിർവീര്യമാക്കപ്പെടുന്നത് തടയുന്നു. റിസപ്റ്റർ ബൈൻഡിങ്‌ ഡൊമെയിനി(RBD)ൽ ഇരിക്കുന്ന ജനിതകമാറ്റം സംഭവിച്ച വൈറസുകൾ, അവയെ നിർവീര്യമാക്കുന്ന മോണോക്ലോണൽ ആന്റിബോഡീസി (mAb)ന്റെ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളെ സാരമായി ബാധിക്കുന്നു.

ഇന്ത്യൻ വാക്സിനുകളായ കോവാക്സിനും കോവിഷീൽഡും ശരീരത്തിൽ സാർസ് -- CoV2 ആന്റി -- സ്പൈക് ബൈൻഡിങ്‌ ആന്റിബോഡി സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഇത് ശരീരത്തിന്റെ പ്രതിരോധ പ്രതികരണങ്ങളെയും സീറോ പോസിറ്റിവിറ്റിയുടെ നിരക്കിനെയും കൂട്ടുന്നു (ആന്റിബോഡിയുടെ സാന്നിധ്യം മനസ്സിലാക്കാൻ നടത്തുന്ന ടെസ്റ്റിൽ രക്തത്തിലെ സെറം നൽകുന്ന പോസിറ്റീവ് റിസൾട്ടാണ് സീറോപോസിറ്റിവിറ്റി).

വലിയ തോതിൽ നടത്തുന്ന ആന്റിജൻ ടെസ്‌റ്റുകൾക്ക്‌ കോവിഡിന്റെ വ്യാപനത്തെ തടയാൻ കഴിയുമെന്നാണ്‌ ഫിയാനയും ബറുക്കനും 2021 മേയിൽ സയൻസ്‌ ജേർണലിൽ പ്രസിദ്ധപ്പെടുത്തിയ ലേഖനത്തിൽ പറയുന്നത്‌. സ്ലോവാക്യയിൽ മറ്റു നിയന്ത്രണങ്ങൾക്കൊപ്പം വലിയ തോതിൽ നടപ്പാക്കിയ ആന്റിജൻ ടെസ്‌റ്റുകൾ കൊറോണ വ്യാപനത്തെ വലിയ തോതിൽ തടഞ്ഞു. ടെസ്‌റ്റിൽ പങ്കെടുക്കാത്തവരെ സർക്കാർ നിർബന്ധിത ക്വാറന്റൈന്‌ വിധേയമാക്കി. ഈ ടെസ്‌റ്റുകളുടെ ഫലമായി ലക്ഷണങ്ങളില്ലാത്ത 5000 രോഗബാധിതരെ തിരിച്ചറിയാൻ കഴിഞ്ഞു. അതോടെ കോവിഡിന്റെ വ്യാപനം 70 ശതമാനം തടയാൻ കഴിഞ്ഞു.

യുകെയിലെ ലിവർപൂളിൽ 2020 നവംബറിൽ ഈ ടെസ്‌റ്റുകളുടെ ഭാഗമായി രോഗബാധിതരായ 4000 പേരെ തിരിച്ചറിഞ്ഞു. ആകെ ജനസംഖ്യയുടെ 25 ശതമാനം മാത്രമാണ്‌ പരിശോധനയ്ക്ക്‌ വിധേയമായത്‌. സാമൂഹ്യവും സാമ്പത്തികവുമായി പിന്നോക്കം നിൽക്കുന്നവർ ടെസ്‌റ്റിൽ പങ്കെടുത്ത്‌ ക്വാറന്റൈനിൽ പോയാലുള്ള സാമ്പത്തിക നഷ്‌ടം കണക്കിലെടുത്ത്‌ ആന്റിജൻ ടെസ്‌റ്റിൽ പങ്കെടുത്തില്ല എന്നതാണ്‌ ഇതിനു കാരണം.

മറ്റു നിയന്ത്രണങ്ങൾക്കൊപ്പം വലിയ തോതിൽ ആന്റിജൻ ടെസ്‌റ്റ്‌ നടത്തുകയും താഴ്‌ന്ന വരുമാനക്കാർക്ക്‌ വേണ്ട സഹായമെത്തിക്കുകയും ചെയ്‌താൽ കോവിഡിന്റെ വ്യാപനത്തെ ഫലപ്രദമായി തടയാൻ സാധിക്കുമെന്നാണ്‌ ഈ പഠനങ്ങൾ തെളിയിക്കുന്നത്‌.

(ജിയോളജിക്കൽ സർവേ ഓഫ്‌ ഇന്ത്യ ബംഗളൂരു ഓഫീസിൽ ശാസ്‌ത്രജ്ഞനാണ്‌ ലേഖകൻ)

 


ദേശാഭിമാനി വാർത്തകൾ ഇപ്പോള്‍ വാട്സാപ്പിലും ടെലഗ്രാമിലും ലഭ്യമാണ്‌.

വാട്സാപ്പ് ചാനൽ സബ്സ്ക്രൈബ് ചെയ്യുന്നതിന് ക്ലിക് ചെയ്യു..
ടെലഗ്രാം ചാനൽ സബ്സ്ക്രൈബ് ചെയ്യുന്നതിന് ക്ലിക് ചെയ്യു..




----
പ്രധാന വാർത്തകൾ
-----
-----
 Top