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अध्ययन में पाया गया है कि साँस के सूक्ष्मदर्शी SARS-CoV-2 संक्रामक प्रभावशीलता को कम करते हैं


गंभीर तीव्र श्वसन सिंड्रोम कोरोनावायरस 2 (SARS-CoV-2) के तेजी से फैलने के परिणामस्वरूप कोरोनावायरस रोग 2019 (COVID-19) महामारी हो गई है। दुनिया भर में COVID-19 का प्रसार जारी है। अनुमानित 15% रोगियों में, जिनमें ज्यादातर इम्युनोडेफिशिएंसी वाले थे, तेजी से वायरल संवहनी रिसाव और बाद में फैलने वाले विरेमिया के कारण गंभीर मामलों को विकसित करते देखा गया। नियंत्रित करना वायरल लोड COVID-19 मृत्यु दर को कम करने और गंभीर बीमारी के उपचार में सुधार के लिए आवश्यक है।

अध्ययन: COVID-19 के इंट्राट्रैचियल न्यूट्रलाइजेशन और साइटोकाइन स्टॉर्म को शांत करने के लिए इनहेल्ड ACE2-इंजीनियर माइक्रोफ्लुइडिक माइक्रोस्फीयर. छवि क्रेडिट: कतेरीना कोन / शटरस्टॉक

पृष्ठभूमि

टीके और एंटीबॉडी को निष्क्रिय करना SARS-CoV2 संक्रमण से निपटने के लिए वर्तमान रणनीतियाँ हैं। ये उपचार मेजबान के एंजियोटेंसिन-परिवर्तित एंजाइम II (ACE-2) रिसेप्टर के लिए स्पाइक (S) प्रोटीन के बंधन को रोकते हैं। ये दृष्टिकोण प्रभावी हैं, लेकिन कुछ अंतर्निहित समस्याएं हैं। टीकों को विकसित होने में समय लगता है और इसलिए यह कोई आपातकालीन समाधान नहीं है।

ऊपरी श्वसन पथ में व्यापक ACE-2 व्यक्त करने वाली कोशिकाएं होती हैं और अक्सर इसे संक्रमण मार्ग के रूप में उपेक्षित किया जाता है। ऊपरी श्वसन पथ में वायरस, विशेष रूप से डेल्टा संस्करण, लार में बहाए जाते हैं, पर्यावरण में प्रवेश करते हैं, और तेजी से अंतर-मानव संदूषण का कारण बनते हैं। वर्तमान रणनीतियाँ एक विशेष वायरल प्रजाति को लक्षित करती हैं न कि प्रभावित मेजबान कोशिकाओं को। इसलिए, SARS-CoV-2 म्यूटेशन के कारण एंटीबॉडी- या वैक्सीन-प्रतिरोधी वायरस बेअसर हो जाते हैं। ऊपरी श्वसन संक्रमण को नजरअंदाज करना इस तथ्य को उजागर करता है कि वर्तमान टीके और न्यूट्रलाइजिंग एंटीबॉडी पर्याप्त नहीं हैं।

मौजूदा दृष्टिकोण SARS-CoV-2 संक्रमण और ऊपरी श्वसन पथ, विशेष रूप से नासोफरीनक्स में प्रतिकृति को प्रभावी ढंग से बाधित नहीं करते हैं। यह मार्ग SARS-CoV-2 आक्रमण की प्रारंभिक साइट के रूप में कार्य करता है, एक उच्च वायरल लोड दिखाता है, और बाद में फेफड़ों में संक्रमण को प्रसारित करता है। मौजूदा चिकित्सीय विकल्प भी केवल SARS-CoV-2 को समाप्त करने पर ध्यान केंद्रित करते हैं, जबकि अन्य महत्वपूर्ण कारकों जैसे कि विरोधी भड़काऊ हस्तक्षेपों की अनदेखी करते हैं, विशेष रूप से प्रतिरक्षा संकट वाले रोगियों में।

में एक नया अध्ययन प्रकाशित किया गया है मामला जो ACE2 रिसेप्टर-ओवरएक्सप्रेसिंग कोशिकाओं और मैक्रोफेज से आनुवंशिक रूप से इंजीनियर झिल्ली के साथ एक इनहेल्ड माइक्रोफ्लुइडिक माइक्रोस्फीयर विकसित करता है।

एक नया अध्ययन

मेजबान के दृष्टिकोण से वायरस के संक्रमण की प्रक्रिया से प्रेरणा लेते हुए, वैज्ञानिकों ने SARS-CoV-2 संक्रमण को रोकने के लिए एक माइक्रोफ्लुइडिक माइक्रोस्फीयर-आधारित इनहेल्ड एरोसोल (iAE-PMS) विकसित किया। यह ACE2 रिसेप्टर से बायोएक्टिव झिल्ली के साथ FDA-अनुमोदित दोहरे छलावरण मेथैक्रिलेट हाइलूरोनिक एसिड हाइड्रोजेल माइक्रोस्फीयर का उपयोग करके निर्मित किया गया है। आईएई-पीएमएस का एक बड़ा फायदा नासॉफिरिन्क्स, ट्रेकिआ, ब्रोन्कस और एल्वोलस सहित पूरे श्वसन तंत्र में एक साथ वितरित करने की क्षमता से संबंधित है।

ACE2 अभिव्यक्ति के उच्च स्तर वाले HEK293-ACE2 कोशिकाओं को एक आयातित ACE2 जीन वेक्टर का उपयोग करके सफलतापूर्वक निर्मित किया गया था। इसके बाद, मानव ACE2 जीन को PCNDA3.1-3XFlag-C वेक्टर में डाला गया। इसके परिणामस्वरूप ACE2-PCNDA3.1-3XFlag-C वेक्टर आया, जिसे बाद में HEK293- ACE2 कोशिकाओं में पेश किया गया। वैज्ञानिकों ने इम्यूनोफ्लोरेसेंस इमेजिंग और मात्रात्मक विश्लेषण द्वारा HEK293-ACE2 कोशिकाओं पर ACE2 अभिव्यक्ति के उच्च स्तर की पुष्टि की।

मुख्य एफइंडिंग्स

वैज्ञानिकों ने देखा कि आईएई-पीएमएस के वायरल संक्रमण के खिलाफ सुरक्षात्मक गतिविधि 9.28% से बढ़कर 91.33% हो गई है। यह रिक्त नियंत्रण की तुलना में 10 गुना अधिक प्रभावकारिता के अनुरूप था। COVID-19 के उपचार में, तीव्र सूजन और SARS-CoV-2 का सीधा संक्रमण भी महत्वपूर्ण है और गंभीर रूप से बीमार रोगियों के जीवन को बचाने के लिए इसे नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है। इन विट्रो अध्ययन किए गए, जिसमें शोधकर्ताओं ने टीएनएफ-ए, आईएल-1बी, और आईएल-6 को शामिल करते हुए भड़काऊ साइटोकिन्स के व्यापक-स्पेक्ट्रम न्यूट्रलाइजेशन पर आईएई-पीएमएस के प्रभाव के संबंध में उत्साहजनक परिणाम देखे।

इसके अलावा, साँस में लिए गए एरोसोल फेफड़ों की घुसपैठ की प्रतिरक्षा कोशिकाओं के एक विनियमित परिदृश्य को लाकर फेफड़ों की क्षति को काफी कम कर सकते हैं। फेफड़े को नुकसान पहुंचाने वाले माइक्रोएन्वायरमेंट में M1 मैक्रोफेज, न्यूट्रोफिल और साइटोटोक्सिक टी कोशिकाएं शामिल हैं। एरोसोल को तीव्र निमोनिया वाले चूहों को विवो में (इंट्राट्रेचियल) प्रशासित किया गया था। वैज्ञानिकों ने देखा कि एरोसोल ने लिम्फ नोड्स और प्लीहा को हटाकर हाइपरइन्फ्लेमेटरी अवस्था को काफी हद तक कम कर दिया। इससे उत्तरजीविता अनुपात 7.35% से बढ़कर 56.74% हो गया। इसलिए, iAE-PMS गैर-आक्रामक चयनात्मक फेफड़े-स्थानीयकृत प्रशासन के माध्यम से गंभीर COVID-19 के रोगियों के इलाज के लिए एक शक्तिशाली रणनीति हो सकती है।

ग्राफिकल एब्स्ट्रैक्ट: COVID-19 के इंट्राट्रैचियल न्यूट्रलाइजेशन और साइटोकाइन स्टॉर्म को शांत करने के लिए इनहेल्ड ACE2-इंजीनियर माइक्रोफ्लुइडिक माइक्रोस्फीयरचित्रमय सार: COVID-19 के इंट्राट्रैचियल न्यूट्रलाइजेशन और साइटोकाइन स्टॉर्म को शांत करने के लिए इनहेल्ड ACE2-इंजीनियर माइक्रोफ्लुइडिक माइक्रोस्फीयर

निष्कर्ष

SARS-CoV-2 महामारी दुनिया भर में बेरोकटोक फैली हुई है, और इसका प्रक्षेपवक्र अभी भी काफी अनिश्चित है। पूरे श्वसन पथ में वायरस से सुरक्षा प्राप्त करना और बाद में शांत करना साइटोकाइन स्टॉर्म एक बड़ी चुनौती बनी हुई है जिससे वैज्ञानिक जूझ रहे हैं।

इस अध्ययन में, वैज्ञानिकों ने एक इनहेल्ड माइक्रोफ्लुइडिक माइक्रोस्फीयर विकसित किया है, जिसने इन विट्रो और विवो में श्वसन प्रणाली के पूरे पाठ्यक्रम पर SARS-CoV-2 संक्रामक प्रभाव को कम करने की क्षमता का प्रदर्शन किया है। एक तीव्र निमोनिया मॉडल में, माइक्रोसेफर्स ने महत्वपूर्ण चिकित्सीय प्रभावकारिता दिखाई और तीव्र मृत्यु दर को कम किया। ये उत्साहजनक परिणाम हैं जो गंभीर रूप से बीमार COVID-19 रोगियों के इलाज के लिए एक नई शक्तिशाली सहक्रियात्मक रणनीति को आगे बढ़ाते हैं।

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