COVID Moonshot
કોવિડ મૂનશોટ એક સહયોગી ઓપન-સાયન્સ પ્રોજેક્ટ છે, જે માર્ચ 2020માં શરૂ કરવામાં આવ્યો હતો, જેનો ઉદ્દેશ કોવિડ-19નું કારણ બનેલા વાયરસ સાર્સ-કોવ-2ની સારવાર માટે બિન-પેટન્ટ મૌખિક એન્ટિવાયરલ દવા વિકસાવવાનો છે. કોવિડ મૂનશોટ સંશોધકો કાર્યરત નવા વાયરલ પ્રોટીન બનાવવા માટે જરૂરી પ્રોટીનને લક્ષ્ય બનાવી રહ્યા છે. તેઓ ખાસ કરીને 3સી જેવા પ્રોટીએઝ (એમપ્રો) જેવા પ્રોટીએઝમાં રસ ધરાવે છે, જે કોરોનાવાયરસ બિન-માળખાકીય પ્રોટીન છે જે પ્રોટીનના ભંગાણ અને પ્રતિકૃતિમાં મધ્યસ્થી કરે છે. કોવિડ મૂનશોટ એ એન્ટિવાયરલ દવાના વિકાસ માટેનો પ્રથમ મુક્ત-વિજ્ઞાન સમુદાય પ્રયાસ હોઈ શકે છે. વિશ્વભરના શૈક્ષણિક અને ઔદ્યોગિક સંગઠનોના સેંકડો વૈજ્ઞાનિકોએ કોવિડ-19ની સારવાર માટે ઉમેદવાર સંયોજનોને વધુ ઝડપથી ઓળખવા, તપાસવા અને પરીક્ષણ કરવા માટે તેમની કુશળતા, સંસાધનો, ડેટા અને પરિણામો શેર કર્યા છે. એન્ટિવાયરલ દવાઓનો વિકાસ એ એક જટિલ અને સમય માંગી લેતી બહુસ્તરીય પ્રક્રિયા છે. જીનોમ ઓળખ અને પ્રોટીન માળખાની ઓળખના પ્રારંભિક તબક્કામાં માહિતીની જાહેર વહેંચણીએ કોવિડ-19 સારવારની શોધની પ્રક્રિયાને વેગ આપ્યો છે અને કોવિડ મૂનશોટ પહેલ માટે એક આધાર સ્થાપિત કર્યો છે. જીનોમ ઓળખ 3 જાન્યુઆરી, 2020 ના રોજ, ફુદાન યુનિવર્સિટીના ચાઇનીઝ વાયરોલોજિસ્ટ યોંગ-ઝેન ઝાંગ અને શાંઘાઈ પબ્લિક હેલ્થ ક્લિનિકલ સેન્ટરને ચીનના વૂહાનથી પરીક્ષણનો નમૂનો મળ્યો, જ્યાં દર્દીઓને ન્યુમોનિયા જેવી બીમારી હતી. 5 જાન્યુઆરી સુધીમાં, ઝાંગ અને તેમની ટીમે નમૂનામાંથી વાયરસનો ક્રમ બનાવ્યો હતો અને યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ નેશનલ સેન્ટર ફોર બાયોટેકનોલોજી ઇન્ફર્મેશન દ્વારા જાળવવામાં આવેલા આંતરરાષ્ટ્રીય સંશોધન ડેટાબેઝ જેનબેંક પર તેનો જિનોમ જમા કરાવ્યો હતો. 11 જાન્યુઆરી, 2020 સુધીમાં, સિડની યુનિવર્સિટીના એડવર્ડ સી. હોમ્સે ઝાંગને જાહેરમાં જીનોમ બહાર પાડવાની પરવાનગી આપી હતી. પ્રોટીન માળખાં તે માહિતી સાથે, વિશ્વભરના માળખાકીય જીવવિજ્ઞાનીઓએ તેના પ્રોટીન માળખાઓનું પરીક્ષણ કરવાનું શરૂ કર્યું. સેન્ટર ફોર સ્ટ્રક્ચરલ જીનોમિક્સ ઓફ ઇન્ફેક્શિયસ ડિસીઝ (CSGID) અને અન્ય જૂથોના તપાસકર્તાઓએ પ્રોટીનની 3D રચનાને લાક્ષણિકતા આપવા માટે કામ કરવાનું શરૂ કર્યું, પ્રોટીન ડેટા બેંક (PDB) દ્વારા તેમના પરિણામો શેર કર્યા. વૈજ્ઞાનિકો વાયરસમાં મુખ્ય પ્રોટીનને ઓળખવામાં સક્ષમ હતાઃ 3 સી જેવા પ્રોટીઝ (એમપ્રો). નિર્ણાયક પ્રારંભિક એક્સ-રે ક્રિસ્ટલોગ્રાફી ચીનના શાંઘાઈમાં ઝિહે રાવ અને હૈતાઓ યાંગ દ્વારા કરવામાં આવી હતી. 26 જાન્યુઆરી, 2020 ના રોજ, તેઓએ પ્રોટીન ડેટા બેંકને અવરોધક સાથે બંધાયેલ એમપ્રોનું માળખું રજૂ કર્યું. તે 5 ફેબ્રુઆરી, 2020ના રોજ રજૂ કરવામાં આવી હતી. રાવે યુનાઇટેડ કિંગડમની સિંક્રોટ્રોન સુવિધા ડાયમંડ લાઇટ સોર્સ ખાતે ડેવિડ સ્ટુઅર્ટ અને માર્ટિન વોલ્શ સાથે સંકલન કરવાનું શરૂ કર્યું. ડાયમંડ જૂથ અનબાઉન્ડ એમપ્રોનું ઉચ્ચ-રીઝોલ્યુશન સ્ફટિક માળખું વિકસાવવા અને મુક્ત કરવામાં સક્ષમ હતું. દવાના વિકાસને વેગ આપવાના અભિગમો સૂચવવામાં આવ્યા છે, પરંતુ પ્રોટીનની ઓળખ અને દવાના વિકાસમાં સામાન્ય રીતે વર્ષો લાગે છે. વાયરસને ક્રમબદ્ધ કરવો અને મુખ્ય પ્રોટીનને અત્યંત ઝડપથી લાક્ષણિકતા આપવી શક્ય હતી કારણ કે નવો વાયરસ કંઈક અંશે પરિચિત હતો. તેમાં SARS-CoV કોરોનાવાયરસમાં પ્રોટીન સાથે 70-80% અનુક્રમ સમાનતા હતી જે 2002 માં SARS ફાટી નીકળવાનું કારણ બન્યું હતું. તેથી સંશોધકો અગાઉના કોરોનાવાયરસ વિશે જે પહેલેથી જ જાણીતા હતા તેના પર નિર્માણ કરી શકે છે. સંભવિત લક્ષ્યાંકો પ્રયોગશાળામાં વાયરલ પ્રોટીનને ઓળખવા અને ફરીથી બનાવવું એ તેમના પર હુમલો કરવા માટે દવાઓ અને તેમની સામે રક્ષણ આપવા માટે રસી વિકસાવવાનું પ્રથમ પગલું છે. કોવિડ મૂનશોટ પહેલ માળખા આધારિત દવા ડિઝાઇનના અભિગમને અનુસરે છે જેમાં સંશોધકો એક અણુ શોધવાનો પ્રયાસ કરે છે જે દવાના લક્ષ્ય સાથે ચુસ્ત રીતે જોડાઈ જશે અને તેને તેની સામાન્ય પ્રવૃત્તિઓ કરતા અટકાવશે. SARS-CoV-2 ના કિસ્સામાં, કોરોનાવાયરસ શરીરમાં પ્રવેશ કરે છે અને પછી તેના જીનોમિક RNA ની પ્રતિકૃતિ બનાવે છે, નવી નકલો બનાવે છે જે નવા, ઝડપથી ફેલાતા વાયરલ કણોમાં સમાવિષ્ટ થાય છે. પ્રોટીઝ ઉત્સેચકો અથવા પ્રોટીઝ ઘણીવાર ઇચ્છનીય દવાના લક્ષ્યો હોય છે, કારણ કે પ્રોટીઝ વાયરલ કણોની રચના અને પ્રસારમાં મહત્વપૂર્ણ છે. વાયરલ પ્રોટીએઝનું અવરોધ વાયરસની પોતાની પ્રતિકૃતિ બનાવવાની અને ફેલાવાની ક્ષમતાને અટકાવી શકે છે. 3સી જેવા પ્રોટીઝ (એમપ્રો), કોરોનાવાયરસ બિન-માળખાકીય પ્રોટીન, એ સાર્સ-કોવ-2ની પ્રતિકૃતિ અને અનુલેખનમાં સામેલ મુખ્ય પ્રોટીનમાંથી એક છે. એમપ્રોની રચના અને તે કઈ રીતે કાર્ય કરે છે તે સમજીને, વૈજ્ઞાનિકો એમપ્રો સાથે પૂર્વનિર્ધારિત રીતે જોડાવા અને તેની પ્રવૃત્તિને અવરોધિત કરવા માટે સંભવિત ઉમેદવારોને ઓળખી શકે છે. ડ્રગ ડિઝાઇન માટે એમપ્રો એકમાત્ર સંભવિત લક્ષ્ય નથી, પરંતુ તે અત્યંત રસપ્રદ છે. ફ્રેગમેન્ટ સ્ક્રિનિંગ ઓક્સફર્ડ યુનિવર્સિટી અને ઇઝરાયેલના રેહોવોટમાં વિઝમેન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ સાયન્સના સહયોગથી, ડાયમંડ લાઇટ ખાતેની સુવિધાઓનો ઉપયોગ સ્ફટિકશાસ્ત્ર અને માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રીનો ઉપયોગ કરીને ફ્રેગમેન્ટ સ્ક્રીનો વિકસાવવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો. વેઇઝમેન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ખાતેની નિર લંડનની પ્રયોગશાળાએ એવા સંયોજનોને ઓળખવા માટે તકનીકીનું યોગદાન આપ્યું છે જે લક્ષ્ય પ્રોટીન સાથે અપરિવર્તનીય રીતે જોડાય છે. ઓક્સફર્ડ યુનિવર્સિટીના ફ્રેન્ક વોન ડેલ્ફ્ટ અને નફીલ્ડ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ મેડિસિનએ ઝડપી સ્ફટિકીય ટુકડાના સ્ક્રિનિંગ માટે ટેકનોલોજી પૂરી પાડી હતી. સંશોધકોએ વિવિધ સ્ક્રીનીંગ લાઈબ્રેરીઓમાંથી હજારો સંભવિત ટુકડાઓની તપાસ કરી અને ઓછામાં ઓછા 71 સંભવિત પ્રોટીન-લિગાન્ડ સ્ફટિક માળખાઓ, રાસાયણિક ટુકડાઓ ઓળખી કાઢ્યા, જેમાં એમપ્રો સાથે જોડાવાની ક્ષમતા હોઈ શકે છે. આ પરિણામો તરત જ ઓનલાઇન ઉપલબ્ધ કરાવવામાં આવ્યા હતા. ઉમેદવારોની રચના માહિતીનું ખુલ્લું પ્રકાશન અને 7 માર્ચ, 2020ના રોજ ટ્વિટર પર તેની જાહેરાત, કોવિડ મૂનશોટની રચનામાં એક નિર્ણાયક મુદ્દાને ચિહ્નિત કરે છે. વૈજ્ઞાનિકોએ તેમની માહિતી શેર કરી અને વિશ્વભરના રસાયણશાસ્ત્રીઓને પડકાર ફેંક્યો કે તેઓ તે માહિતીનો ઉપયોગ સંભવિત ખુલ્લેઆમ ઉપલબ્ધ એન્ટિવાયરલ દવા ઉમેદવારોની રચના કરવા માટે કરે. તેઓ બે સો રજૂઆતોની અપેક્ષા રાખતા હતા. મે 2020 સુધીમાં સંભવિત અવરોધકો માટે 4,600 થી વધુ ડિઝાઇન સબમિશન પ્રાપ્ત થયા હતા. જાન્યુઆરી 2021 સુધીમાં, અનન્ય સંયોજન ડિઝાઇનની સંખ્યા વધીને 14,000 થઈ ગઈ હતી. જવાબમાં, સામેલ લોકોએ સ્વયંસ્ફુરિત વર્ચ્યુઅલ સહયોગમાંથી વિશિષ્ટ કુશળતા અને સારી રીતે સ્પષ્ટ કરેલા લક્ષ્યો ધરાવતા ભાગીદારોના મોટા અને વધુ સંગઠિત નેટવર્ક તરફ સ્થળાંતર કરવાનું શરૂ કર્યું. ડિઝાઇન સબમિશન સહયોગી ડ્રગ ડિસ્કવરીના સીડીડી વૉલ્ટમાં સંગ્રહિત કરવામાં આવ્યા હતા, જે રાસાયણિક માળખા, પ્રાયોગિક પ્રોટોકોલ અને પ્રાયોગિક પરિણામોના મોટા પાયે વ્યવસ્થાપન માટે ઉપયોગમાં લેવાતા ડેટાબેઝ છે. આલ્ફા લી અને મેટ રોબિન્સન પ્રોજેક્ટમાં પોસ્ટઇરાથી કોમ્પ્યુટેશનલ કુશળતા લાવ્યા. પોસ્ટઇરાએ કોમ્પ્યુટેશનલ દવા શોધ, રાસાયણિક સંશ્લેષણ અને બાયોકેમિકલ એસેઝ માટે વિશ્લેષણ સાધનો વિકસાવવા માટે આર્ટિફિશિયલ ઇન્ટેલિજન્સ અને મશીન લર્નિંગની તકનીકોનો ઉપયોગ કર્યો હતો. જ્યારે કોવિડ મૂનશોટની અપીલ સેંકડો નહીં પરંતુ હજારો પ્રતિસાદોમાં પરિણમી, ત્યારે તેઓએ મોટી સંખ્યામાં સંયોજનોને અજમાવવા અને તેમની કૃત્રિમ રચના માટે માર્ગો ડિઝાઇન કરવામાં સક્ષમ એક મંચ બનાવ્યું. કોવિડ-19 હાઇ પરફોર્મન્સ કમ્પ્યુટિંગ (એચ. પી. સી.) કન્સોર્ટિયમ દ્વારા સુપર કોમ્પ્યુટરની પહોંચ પૂરી પાડવામાં આવી હતી, જે ડિઝાઇનની તપાસ અને સરખામણી કરી શકાય તે ઝડપને વેગ આપે છે. વિતરિત સુપરકમ્પ્યુટિંગ પહેલ Folding@home એ કોવિડ મૂનશોટના ભાગરૂપે નવીન પ્રોટીન માળખાઓનું મોડેલ બનાવવા અને ઇચ્છનીય માળખાઓને લક્ષ્ય બનાવવા માટે બહુવિધ સ્પ્રિન્ટ્સ હાથ ધર્યા છે. દવાના ઉમેદવારોની પસંદગી માટેના ઘણા માપદંડ જૂથના લક્ષ્યો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવ્યા હતા. એક આદર્શ દવા ઉમેદવાર કોવિડ-19ની સારવારમાં અસરકારક રહેશે. તે સરળતાથી અને સસ્તી રીતે પણ બનાવવામાં આવશે, જેથી શક્ય તેટલા દેશો અને કંપનીઓ તેનું ઉત્પાદન અને વિતરણ કરી શકે. તેને બનાવવા માટેના ઘટકો મેળવવામાં સરળ હોવા જોઈએ અને તેમાં સામેલ પ્રક્રિયાઓ શક્ય તેટલી સરળ હોવી જોઈએ. દવાને ખાસ હેન્ડલિંગની જરૂર ન હોવી જોઈએ (જેમ કે રેફ્રિજરેશન) અને તેને સંચાલિત કરવું સરળ હોવું જોઈએ (ઈન્જેક્શનને બદલે ગોળી). થોડા મહિનામાં, સંશોધકો 200 થી વધુ આશાસ્પદ સ્ફટિક માળખા ડિઝાઇનને ઓળખી શક્યા અને પ્રયોગશાળામાં તેમનું નિર્માણ અને પરીક્ષણ શરૂ કરી શક્યા. ઓક્સફર્ડ યુનિવર્સિટીના ક્રિસ સ્કોફિલ્ડે એમપ્રોને અવરોધિત કરવાની અને અટકાવવાની તેમની ક્ષમતા દર્શાવવા માટે નવલકથાના સૌથી આશાસ્પદ 4 પેપ્ટાઇડ્સનું સંશ્લેષણ અને પરીક્ષણ કર્યું હતું. કોવિડ મૂનશોટમાંથી મુક્તપણે ઉપલબ્ધ ડેટાનો ઉપયોગ સાર્સ-કોવ-2 એમ-પ્રો ઇન્હિબિટર્સની શક્તિ સૂચવવામાં સ્કોર્સની આગાહી કરવાની ક્ષમતાનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે પણ કરવામાં આવ્યો છે. ડિઝાઇન તબક્કાથી આગળ વધવા માટે, સંભવિત દવા ઉમેદવારોને પ્રાણી અને માનવ પરીક્ષણોમાં અસરકારકતા અને સલામતી બંને માટે બનાવવા અને પરીક્ષણ કરવું આવશ્યક છે. વેલકમ ટ્રસ્ટ આ પ્રક્રિયાને ટેકો આપવા માટે મુખ્ય પ્રારંભિક ભંડોળ માટે પ્રતિબદ્ધ છે. યુક્રેન (એનામાઇન), ભારત (સાઈ લાઇફ સાયન્સ) અને ચીન (વુક્સી) સહિતના સ્થળો પર ઉમેદવારોનું સંશ્લેષણ સમાંતર રીતે કરવામાં આવી રહ્યું છે. ઓક્સફર્ડ યુનિવર્સિટીના એનેટ વોન ડેલ્ફ્ટ અને નેશનલ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ફોર હેલ્થ રિસર્ચ (એન. આઈ. એચ. આર.) ના ઓક્સફર્ડ બાયોમેડિકલ રિસર્ચ સેન્ટર (બી. આર. સી.) કોવિડ મૂનશોટ સંબંધિત પ્રી-ક્લિનિકલ નાના પરમાણુ સંશોધનનું નેતૃત્વ કરી રહ્યા છે. એન્ટિવાયરલ સારવાર માટેની સંભવિતતા કોવિડ મૂનશોટ ધારણા કરે છે કે તેઓ માર્ચ 2022 સુધીમાં ત્રણ પૂર્વ-ક્લિનિકલ ઉમેદવારોની પસંદગી કરશે, ત્યારબાદ પૂર્વ-ક્લિનિકલ સલામતી અને ટોક્સિકોલોજી પરીક્ષણ અને જરૂરી રસાયણશાસ્ત્ર, ઉત્પાદન અને નિયંત્રણ (CMC) પગલાંઓની ઓળખ કરવામાં આવશે. તે માહિતીના આધારે સૌથી આશાસ્પદ ઉમેદવારની પસંદગી કરવામાં આવશે. તબક્કો-1 ક્લિનિકલ ટ્રાયલ, માનવ વિષયોમાં પરીક્ષણનો પ્રથમ તબક્કો, જૂન 2023 સુધીમાં શરૂ થવાની ધારણા છે. રસીથી વિપરીત, જે રોગપ્રતિકારક શક્તિ વધારે છે અને ચેપી રોગને પકડવાથી રક્ષણ આપે છે, એન્ટિવાયરલ દવા વાયરસ પર હુમલો કરીને અને તેની અસરોનો સામનો કરીને પહેલેથી જ બીમાર વ્યક્તિની સારવાર કરે છે, જે સંભવિત રીતે બંને લક્ષણો અને વધુ સંક્રમણને ઘટાડે છે. એમપ્રો અન્ય કોરોનાવાયરસમાં હાજર છે જે રોગનું કારણ બને છે, તેથી એમપ્રોને નિશાન બનાવતી એન્ટિવાયરલ દવા સાર્સ અને એમઇઆરએસ જેવા કોરોનાવાયરસ અને ભાવિ રોગચાળા સામે પણ અસરકારક હોઈ શકે છે. એમપ્રો સરળતાથી પરિવર્તિત થતું નથી, તેથી તે શક્યતા ઓછી છે કે વાયરસના પ્રકારો અનુકૂલન કરશે જે આવી દવાની અસરોને ટાળી શકે છે. કોવિડ મૂનશોટ પ્રોજેક્ટમાં ભાગ લેનારા ઘણા સહભાગીઓમાં ઓક્સફર્ડ યુનિવર્સિટી, કેમ્બ્રિજ યુનિવર્સિટી, ડાયમંડ લાઇટ સોર્સ, રેહોવોટ, ઇઝરાયેલમાં વિઝમેન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ સાયન્સ, ટેમ્પલ યુનિવર્સિટી, મેમોરિયલ સ્લોન કેટરિંગ કેન્સર સેન્ટર, પોસ્ટઇરા, જોહાનિસબર્ગ યુનિવર્સિટી અને સ્વિટ્ઝર્લેન્ડમાં ડ્રગ્સ ફોર નેગ્લેક્ટેડ ડિસીઝ ઇનિશિયેટિવ (DNDi) નો સમાવેશ થાય છે. વેલકમ ટ્રસ્ટ, કોવિડ-19 થેરાપ્યુટિક્સ એક્સેલરેટર (સીટીએ), બિલ એન્ડ મેલિન્ડા ગેટ્સ ફાઉન્ડેશન, લાઇફઆર્ક અને ક્રાઉડસોર્સિંગ સહિત વિવિધ પરોપકારી સ્રોતોમાંથી આ પ્રોજેક્ટને ટેકો મળ્યો છે. કારણ કે કોવિડ મૂનશોટ ખુલ્લા વિજ્ઞાન અને વહેંચાયેલ ખુલ્લા ડેટામાં આધારિત છે, આ પ્રોજેક્ટ દ્વારા વિકસાવવામાં આવેલી કોઈપણ દવાનું ઉત્પાદન અને વેચાણ વિશ્વભરમાં કરી શકાય છે, જે તેનું ઉત્પાદન કરવા માંગે છે. જે દેશો મોંઘી લાઇસન્સ ધરાવતી દવાઓ ખરીદવા અથવા તેનું ઉત્પાદન કરવામાં અસમર્થ છે, તેમને તેમના પોતાના પુરવઠાનું ઉત્પાદન કરવાની તક મળશે, અને સપ્લાયરો વચ્ચેની સ્પર્ધાના પરિણામે ગ્રાહકો માટે વધુ ઉપલબ્ધતા અને કિંમતોમાં ઘટાડો થવાની સંભાવના છે. આ વિશ્વભરના લોકોને રસી આપવા માટે જરૂરી સમયની આસપાસની સમસ્યાઓને અવરોધે છે. જુલાઈ 2021 સુધીમાં, એવો અંદાજ લગાવવામાં આવ્યો હતો કે વર્તમાન દરોમાં, આમાં ઘણા વર્ષો લાગી શકે છે. વિતરણમાં અસમાનતા વાયરસના ફેલાવા અને નવા અને વધુ જોખમી સ્વરૂપો ઉભરી આવવાનું જોખમ બંનેમાં વધારો કરશે. કોવિડ મૂનશોટ પહેલના સમર્થકોએ દલીલ કરી છે કે વર્તમાન અને ભાવિ બંને રોગચાળા સામે લડવા માટે મુક્ત-વિજ્ઞાન દવાની શોધ એ એક આવશ્યક મોડેલ છે, અને રોગચાળાના રોગોના ફેલાવાને અટકાવવો એ એક આવશ્યક જાહેર સેવા છે. સંદર્ભો બાહ્ય લિંક્સ એન્ટિવાયરલ દવાઓ સહયોગી પ્રોજેક્ટ્સ જીનોમ ડેટાબેસેસ આંતરરાષ્ટ્રીય તબીબી અને આરોગ્ય સંસ્થાઓ ઓપન ડેટા ઓપન સાયન્સ પ્રોટીન SARS-CoV-2 ઇંગ્લેન્ડ સ્થિત વૈજ્ઞાનિક સંસ્થાઓ