प्रतिरक्षा - सत्र 3

Antibodies विशिष्ट प्रोटीन होते हैं जो प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा बैक्टीरिया, वायरस और अन्य रोगजनकों जैसी विदेशी वस्तुओं की पहचान करने और उन्हें निष्क्रिय करने के लिए उत्पादित किए जाते हैं। Antibodies को immunoglobin के नाम से भी जाना जाता है। प्रत्येक एंटीबॉडी एक विशेष antigen के लिए विशिष्ट होती है। क्या आप जानते हैं कि antigen क्या है?। एंटीजन एक ऐसा पदार्थ है जिसे प्रतिरक्षा प्रणाली विदेशी पदार्थ के रूप में पहचानती है।

Antibodies की संरचना Y आकार की होती है। Antibodies चार पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं से बनी होती हैं। दो समान भारी जंजीरें और दो समान हल्की जंजीरें हैं। एंटीबॉडी के शीर्ष को variable region के रूप में जाना जाता है। variable region प्रत्येक एंटीबॉडी के लिए अद्वितीय होता है तथा एंटीजन के साथ विशिष्ट बंधन की अनुमति देता है। एंटीबॉडी के स्टेम को constant region के रूप में जाना जाता है। यह कम परिवर्तनशील है और एंटीबॉडी के वर्ग या आइसोटाइप को निर्धारित करता है।

एंटीबॉडीज़ विभिन्न प्रकार के होते हैं। IgGरक्त और बाह्यकोशिकीय द्रव में सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला एंटीबॉडी है। यह दीर्घकालिक प्रतिरक्षा के लिए महत्वपूर्ण है। IgAएंटीबॉडी श्लेष्म झिल्ली, लार, आँसू और स्तन के दूध में पाया जाता है। यह श्लैष्मिक प्रतिरक्षा के लिए महत्वपूर्ण है। यह रोगजनकों को निष्क्रिय करके तथा उनके जुड़ने और प्रवेश को रोककर श्लेष्मल सतहों की रक्षा करता है।

एंटीबॉडी IgM किसी संक्रमण के प्रति प्रतिक्रियास्वरूप उत्पन्न होने वाली पहली एंटीबॉडी है। यह मुख्यतः रक्त और लसीका द्रव में पाया जाता है। यह रोगाणुओं को एकत्रित करने और निष्क्रिय करने में प्रभावी है। यह पूरक प्रणाली को दृढ़तापूर्वक सक्रिय करता है। यह बी कोशिकाओं पर रिसेप्टर के रूप में भी कार्य करता है।

IgE एंटीबॉडी रक्त में कम सांद्रता में पाई जाती है। यह एलर्जी संबंधी प्रतिक्रियाओं और परजीवी संक्रमणों की प्रतिक्रियाओं में शामिल है। यह एंटीबॉडी एलर्जी पैदा करने वाले तत्वों से जुड़ती है और मास्ट कोशिकाओं और बेसोफिल्स से हिस्टामाइन का स्राव शुरू करती है, जिससे सूजन और अन्य एलर्जी के लक्षण उत्पन्न होते हैं। यह परजीवी कृमियों के विरुद्ध भी प्रतिरक्षा प्रदान करता है।

IgD एंटीबॉडी बी-कोशिकाओं की सतह पर तथा रक्त में कम सांद्रता में पाई जाती है। यह मुख्य रूप से उन B-कोशिकाओं पर antigen रिसेप्टर के रूप में कार्य करता है, जो एंटीजन के संपर्क में नहीं आई हैं। यह बी-कोशिका सक्रियण और विभेदन आरंभ करने में भूमिका निभाता है। Immunoglobin D, Immunoglobin E और Immunoglobin G एंटीबॉडी मोनोमर हैं। Immunoglobin A एंटीबॉडी एक डिमर है। Immunoglobin M एंटीबॉडी एक पेंटामेर है।

Monoclonal antibodies अत्यंत विशिष्ट एंटीबॉडी हैं जो समान प्रतिरक्षा कोशिकाओं द्वारा उत्पादित होते हैं, जो एक अद्वितीय मूल कोशिका के क्लोन होते हैं। ये एंटीबॉडीज एक antigen पर एक एकल एपिटोप से बंधने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। मोनोक्लोनल एंटीबॉडी के उत्पादन में कई प्रमुख चरण शामिल होते हैं। इन एंटीबॉडीज़ को मुख्य रूप से hybridoma technology नामक तकनीक के माध्यम से विकसित किया जाता है।

सबसे पहले, लक्ष्य antigen की पहचान की जाती है और उसे तैयार किया जाता है। इस antigen का उपयोग मेजबान पशु, विशेष रूप से चूहे में प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को उत्तेजित करने के लिए किया जाएगा। मेजबान पशु को antigen से प्रतिरक्षित किया जाता है, आमतौर पर प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को बढ़ाने के लिए एक सहायक के साथ संयोजन में। मजबूत और विशिष्ट प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया सुनिश्चित करने के लिए अक्सर कई टीकाकरण की आवश्यकता होती है।

जब मेज़बान पशु में पर्याप्त प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया विकसित हो जाती है, तो वांछित एंटीबॉडी उत्पन्न करने वाली बी-कोशिकाओं को प्लीहा से निकाला जाता है। फिर इन बी-कोशिकाओं को myeloma cells के साथ संयोजित करके hybridoma cells बनाई जाती हैं। Myeloma cells एक प्रकार की कैंसर कोशिका हैं जो अनिश्चित काल तक विभाजित हो सकती हैं। यह संलयन पॉलीइथिलीन ग्लाइकॉल जैसे रासायनिक एजेंट द्वारा सुगम बनाया जाता है।

संयोजित कोशिकाओं को एक चयनात्मक माध्यम में विकसित किया जाता है। इससे केवल hybridoma cells ही जीवित रह पाती हैं, क्योंकि myeloma cells में इस माध्यम में जीवित रहने के लिए आवश्यक एंजाइम का अभाव होता है, जब तक कि वे बी-कोशिकाओं के साथ संयोजित न हो जाएं। वांछित monoclonal antibody का उत्पादन करने वाली कोशिकाओं की पहचान करने के लिए Hybridoma cells की जांच की जाती है। स्क्रीनिंग आमतौर पर एंजाइम लिंक्ड इम्यूनोसोर्बेंट परख या अन्य बाइंडिंग परख का उपयोग करके की जाती है।

Positive hybridomas को सीमित तनुकरण द्वारा क्लोन किया जाता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि प्रत्येक कूप में एक एकल हाइब्रिडोमा कोशिका मौजूद हो। फिर इन क्लोनों को विस्तारित करके मोनोक्लोनल कोशिका रेखा तैयार की जाती है। चयनित hybridoma cells को monoclonal antibody की बड़ी मात्रा का उत्पादन करने के लिए संवर्धित किया जाता है। यह कार्य ऊतक संवर्धन फ्लास्क या बायोरिएक्टर में किया जा सकता है। एंटीबॉडी को संवर्धन सतह से प्राप्त किया जाता है और एफिनिटी क्रोमैटोग्राफी जैसी तकनीकों का उपयोग करके शुद्ध किया जाता है। यह उन एंटीबॉडीज़ को अलग करता है जो विशेष रूप से antigen से जुड़ते हैं।

Monoclonal antibodies का चिकित्सा, निदान और अनुसंधान में विविध अनुप्रयोग हैं। Monoclonal antibodies कैंसर कोशिकाओं पर विशिष्ट एंटीजन को लक्षित कर सकते हैं। कुछ मोनोक्लोनल एंटीबॉडी कैंसर कोशिकाओं की सतह पर विशिष्ट रिसेप्टर्स से बंध जाते हैं, तथा रिसेप्टर्स को उनके प्राकृतिक लिगैंड्स के साथ अंतःक्रिया करने से रोक देते हैं। इससे कैंसर कोशिकाओं की वृद्धि और जीवित रहने को बढ़ावा देने वाले सिग्नलिंग मार्ग बाधित हो सकते हैं।

Monoclonal antibodies कैंसर कोशिकाओं पर हमला करने के लिए प्रतिरक्षा कोशिकाओं को भर्ती कर सकती हैं। एक विशिष्ट एंटीबॉडी लक्ष्य कोशिका, जैसे कि कैंसर कोशिका, की सतह पर मौजूद एंटीजन से बंधती है। यह बंधन एंटीबॉडी के antigen बंधन क्षेत्र के माध्यम से होता है। प्रभावकारी कोशिकाएं जैसे प्राकृतिक हत्यारी कोशिकाएं पहचानती हैं और उनसे जुड़ती हैं Fcएंटीबॉडी का वह क्षेत्र जो लक्ष्य कोशिका से जुड़ा होता है। यह मान्यता मध्यस्थता द्वारा प्राप्त होती है Fcप्राकृतिक हत्यारा कोशिकाओं की सतह पर रिसेप्टर्स।

बंधन Fcएंटीबॉडी के लिए रिसेप्टर Fcक्षेत्र प्रभावकारी कोशिकाओं को सक्रिय करता है। यह सक्रियण प्रभावकारी कोशिका के भीतर अंतःकोशिकीय संकेतन घटनाओं की एक श्रृंखला को सक्रिय कर देता है। सक्रिय प्रभावकारी कोशिकाएं परफोरिन और ग्रैनजाइम जैसे साइटोटॉक्सिक अणुओं को मुक्त करती हैं। परफोरिन लक्ष्य कोशिका झिल्ली में छिद्र बनाता है, जिससे ग्रैनजाइम्स लक्ष्य कोशिका में प्रवेश कर जाते हैं। ग्रैनजाइम्स, एक बार लक्ष्य कोशिका के अंदर पहुंचकर, एंजाइमी प्रतिक्रियाओं का एक क्रम आरंभ करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप लक्ष्य कोशिका का एपोप्टोसिस होता है। यह प्रक्रिया एंटीबॉडी लेपित कोशिका को प्रभावी ढंग से समाप्त कर देती है।

Monoclonal antibodies रुमेटॉइड गठिया और मल्टीपल स्केलेरोसिस जैसी स्वप्रतिरक्षी बीमारियों के इलाज के लिए प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को नियंत्रित कर सकती हैं। Monoclonal antibodies सीधे रोगजनकों को निष्प्रभावी कर सकते हैं या प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को बढ़ा सकते हैं। उदाहरण के लिए, पालीविजुमैब का उपयोग उच्च जोखिम वाले शिशुओं में श्वसन सिंसिटियल virus की रोकथाम के लिए किया जाता है। Monoclonal antibodies का उपयोग विभिन्न नैदानिक ​​परीक्षणों में विशिष्ट एंटीजन की उपस्थिति का पता लगाने के लिए किया जाता है।