COVID Moonshot
कोविड मूनशॉट एक सहयोगात्मक मुक्त-विज्ञान परियोजना है जो मार्च 2020 में कोविड-19 का कारण बनने वाले वायरस सार्स-कोव-2 के इलाज के लिए एक गैर-पेटेंट मौखिक एंटीवायरल दवा विकसित करने के लक्ष्य के साथ शुरू की गई थी। कोविड मूनशॉट शोधकर्ता कार्यशील नए वायरल प्रोटीन बनाने के लिए आवश्यक प्रोटीन को लक्षित कर रहे हैं। वे विशेष रूप से 3सी-जैसे प्रोटीज (एमप्रो) जैसे प्रोटीज में रुचि रखते हैं, जो एक कोरोनावायरस गैर-संरचनात्मक प्रोटीन है जो प्रोटीन के टूटने और प्रतिकृति में मध्यस्थता करता है। कोविड मूनशॉट एक एंटीवायरल दवा के विकास के लिए पहला मुक्त-विज्ञान सामुदायिक प्रयास हो सकता है। दुनिया भर के सैकड़ों वैज्ञानिकों, शैक्षणिक और औद्योगिक संगठनों ने कोविड-19 के उपचार के लिए उम्मीदवार यौगिकों की अधिक तेजी से पहचान करने, उनकी जांच करने और उनका परीक्षण करने के लिए अपनी विशेषज्ञता, संसाधन, डेटा और परिणाम साझा किए हैं। परियोजना का इतिहास एंटीवायरल दवाओं का विकास एक जटिल और समय लेने वाली बहुस्तरीय प्रक्रिया है। जीनोम पहचान और प्रोटीन संरचना पहचान के प्रारंभिक चरणों में जानकारी के सार्वजनिक साझाकरण ने कोविड-19 उपचार की खोज की प्रक्रिया को गति दी है और कोविड मूनशॉट पहल के लिए एक आधार स्थापित किया है। जीनोम पहचान 3 जनवरी, 2020 को, फुदान विश्वविद्यालय और शंघाई सार्वजनिक स्वास्थ्य नैदानिक केंद्र के चीनी विषाणु विज्ञानी योंग-झेन झांग को चीन के वूहान से एक परीक्षण नमूना प्राप्त हुआ, जहाँ रोगियों को निमोनिया जैसी बीमारी थी। 5 जनवरी तक, झांग और उनकी टीम ने नमूने से एक वायरस का अनुक्रमण किया था और इसके जीनोम को जेनबैंक पर जमा कर दिया था, जो संयुक्त राज्य अमेरिका के राष्ट्रीय जैव प्रौद्योगिकी सूचना केंद्र द्वारा बनाए गए एक अंतर्राष्ट्रीय शोध डेटाबेस है। 11 जनवरी, 2020 तक, सिडनी विश्वविद्यालय के एडवर्ड सी. होम्स के पास ज़ांग को सार्वजनिक रूप से जीनोम जारी करने की अनुमति थी। उस जानकारी के साथ, दुनिया भर के संरचनात्मक जीवविज्ञानियों ने इसकी प्रोटीन संरचनाओं की जांच शुरू की। सेंटर फॉर स्ट्रक्चरल जीनोमिक्स ऑफ इंफेक्शियस डिजीज (सी. एस. जी. आई. डी.) और अन्य समूहों के जांचकर्ताओं ने प्रोटीन डेटा बैंक (पी. डी. बी.) के माध्यम से अपने परिणामों को साझा करते हुए प्रोटीन की 3डी संरचना को चिह्नित करने के लिए काम करना शुरू कर दिया। वैज्ञानिक वायरस में एक प्रमुख प्रोटीन की पहचान करने में सक्षम थेः 3 सी-जैसे प्रोटीज (एमप्रो)। महत्वपूर्ण प्रारंभिक एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी चीन के शंघाई में ज़िहे राव और हैताओ यांग द्वारा की गई थी। 26 जनवरी, 2020 को उन्होंने प्रोटीन डेटा बैंक को एक अवरोधक से बंधी एमप्रो की संरचना प्रस्तुत की। इसे 5 फरवरी, 2020 को जारी किया गया था। राव ने यूनाइटेड किंगडम की सिंक्रोट्रॉन सुविधा डायमंड लाइट सोर्स में डेविड स्टुअर्ट और मार्टिन वॉल्श के साथ समन्वय करना शुरू किया। डायमंड समूह अनबाउंड एमप्रो की एक उच्च-रिज़ॉल्यूशन क्रिस्टल संरचना को विकसित करने और जारी करने में सक्षम था। दवा के विकास में तेजी लाने के लिए दृष्टिकोण सुझाए गए हैं, लेकिन प्रोटीन की पहचान और दवा के विकास में आमतौर पर वर्षों का समय लगता है। वायरस को अनुक्रमित करना और प्रमुख प्रोटीनों को बहुत जल्दी चिह्नित करना संभव था क्योंकि नया वायरस कुछ हद तक परिचित था। इसमें सार्स-कोव कोरोनावायरस में प्रोटीन के लिए एक 70-80% अनुक्रम समानता थी जो 2002 में सार्स के प्रकोप का कारण बनी थी। इसलिए शोधकर्ता पिछले कोरोनावायरस के बारे में जो पहले से ही ज्ञात था, उस पर निर्माण कर सकते हैं। संभावित लक्ष्य प्रयोगशाला में वायरल प्रोटीन की पहचान करना और उन्हें फिर से बनाना उन पर हमला करने के लिए दवाएं और उनसे बचाव के लिए टीके विकसित करने की दिशा में पहला कदम है। कोविड मूनशॉट पहल संरचना-आधारित दवा डिजाइन के लिए एक दृष्टिकोण का अनुसरण करती है जिसमें शोधकर्ता एक ऐसे अणु को खोजने का प्रयास करते हैं जो एक दवा लक्ष्य से कसकर बंधेगा और इसे अपनी सामान्य गतिविधियों को करने से रोकेगा। सार्स-कोव-2 के मामले में, कोरोनावायरस शरीर में प्रवेश करता है और फिर अपने जीनोमिक आर. एन. ए. की प्रतिकृति बनाता है, नई प्रतियों का निर्माण करता है जो नए, तेजी से फैलने वाले वायरल कणों में शामिल होते हैं। प्रोटीज एंजाइम या प्रोटीज अक्सर वांछनीय दवा लक्ष्य होते हैं, क्योंकि प्रोटीज वायरल कणों के निर्माण और प्रसार में महत्वपूर्ण होते हैं। वायरल प्रोटीज का अवरोध वायरस की खुद को दोहराने और फैलने की क्षमता को रोक सकता है। 3सी-जैसे प्रोटीज (एमप्रो), एक कोरोनावायरस गैर-संरचनात्मक प्रोटीन, सार्स-कोव-2 की प्रतिकृति और प्रतिलेखन में शामिल मुख्य प्रोटीनों में से एक है। एमप्रो की संरचना और इसके कार्य करने के तरीकों को समझकर, वैज्ञानिक संभावित उम्मीदवारों की पहचान कर सकते हैं जो एमप्रो से पहले से जुड़ सकते हैं और इसकी गतिविधि को अवरुद्ध कर सकते हैं। एमप्रो दवा डिजाइन के लिए एकमात्र संभावित लक्ष्य नहीं है, लेकिन यह एक अत्यधिक दिलचस्प लक्ष्य है। फ्रेगमेंट स्क्रीनिंग ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय और रेहोवोट, इज़राइल में वाइज़मैन इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस के सहयोग से, डायमंड लाइट की सुविधाओं का उपयोग क्रिस्टलोग्राफी और मास स्पेक्ट्रोमेट्री का उपयोग करके फ्रेगमेंट स्क्रीन विकसित करने के लिए किया गया था। वीज़मैन संस्थान में निर लंदन की प्रयोगशाला ने उन यौगिकों की पहचान करने के लिए प्रौद्योगिकी का योगदान दिया जो प्रोटीन को लक्षित करने के लिए अपरिवर्तनीय रूप से बांधते हैं। ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय में फ्रैंक वॉन डेल्फ्ट और नफील्ड डिपार्टमेंट ऑफ मेडिसिन ने तेजी से क्रिस्टलोग्राफिक टुकड़े की जांच के लिए तकनीक प्रदान की। शोधकर्ताओं ने विभिन्न जांच पुस्तकालयों से हजारों संभावित टुकड़ों की जांच की और कम से कम 71 संभावित प्रोटीन-लिगैंड क्रिस्टल संरचनाओं, रासायनिक टुकड़ों की पहचान की, जिनमें एमप्रो से जुड़ने की क्षमता हो सकती है। इन परिणामों को तुरंत ऑनलाइन उपलब्ध कराया गया। उम्मीदवारों की नियुक्ति 7 मार्च, 2020 को डेटा का खुला विमोचन और ट्विटर पर इसकी घोषणा, कोविड मूनशॉट के निर्माण में एक महत्वपूर्ण बिंदु को चिह्नित करती है। वैज्ञानिकों ने अपनी जानकारी साझा की और दुनिया भर के रसायनज्ञों को चुनौती दी कि वे उस जानकारी का उपयोग संभावित खुले तौर पर उपलब्ध एंटीवायरल दवा उम्मीदवारों को डिजाइन करने के लिए करें। उन्हें कुछ सौ प्रस्तुतियों की उम्मीद थी। मई 2020 तक संभावित अवरोधकों के लिए 4,600 से अधिक डिजाइन प्रस्तुतियाँ प्राप्त हुईं। जनवरी 2021 तक, अद्वितीय यौगिक डिजाइनों की संख्या बढ़कर 14,000 हो गई थी। जवाब में, इसमें शामिल लोगों ने एक सहज आभासी सहयोग से विशेष कौशल और अच्छी तरह से स्पष्ट लक्ष्यों वाले भागीदारों के एक बड़े और अधिक संगठित नेटवर्क की ओर रुख करना शुरू कर दिया। डिजाइन प्रस्तुतियों को कोलैबोरेटिव ड्रग डिस्कवरी के सीडीडी वॉल्ट में संग्रहीत किया गया था, जो रासायनिक संरचनाओं, प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल और प्रयोगात्मक परिणामों के बड़े पैमाने पर प्रबंधन के लिए उपयोग किया जाने वाला एक डेटाबेस है। अल्फा ली और मैट रॉबिन्सन ने पोस्टइरा से कम्प्यूटेशनल विशेषज्ञता को परियोजना में लाया। पोस्ट एरा ने कम्प्यूटेशनल दवा की खोज, रासायनिक संश्लेषण और जैव रासायनिक परख के लिए विश्लेषण उपकरण विकसित करने के लिए कृत्रिम बुद्धिमत्ता और मशीन सीखने की तकनीकों का उपयोग किया। जब कोविड मूनशॉट की अपील के परिणामस्वरूप सैकड़ों नहीं बल्कि हजारों प्रतिक्रियाएं मिलीं, तो उन्होंने बड़ी संख्या में यौगिकों का परीक्षण करने और उनके कृत्रिम गठन के लिए मार्गों को डिजाइन करने में सक्षम एक मंच का निर्माण किया। कोविड-19 हाई परफॉर्मेंस कम्प्यूटिंग (एच. पी. सी.) कंसोर्टियम के माध्यम से सुपरकंप्यूटर तक पहुंच प्रदान की गई थी, जिससे डिजाइनों की जांच और तुलना करने की गति में तेजी आई। वितरित सुपरकंप्यूटिंग पहल Folding@home ने कोविड मूनशॉट के एक हिस्से के रूप में नवीन प्रोटीन संरचनाओं को मॉडल करने और वांछनीय संरचनाओं को लक्षित करने के लिए कई स्प्रिंट किए हैं। दवा उम्मीदवारों के चयन के लिए कई मानदंड समूह के लक्ष्यों द्वारा निर्धारित किए गए थे। एक आदर्श दवा उम्मीदवार कोविड-19 के इलाज में प्रभावी होगा। इसे आसानी से और सस्ते में भी बनाया जा सकता है, ताकि अधिक से अधिक देश और कंपनियां इसका उत्पादन और वितरण कर सकें। इसे बनाने के लिए सामग्री प्राप्त करना आसान होना चाहिए और इसमें शामिल प्रक्रियाएं यथासंभव सरल होनी चाहिए। एक दवा को विशेष संचालन (जैसे प्रशीतन) की आवश्यकता नहीं होनी चाहिए और इसे प्रशासित करना आसान होना चाहिए (एक इंजेक्शन के बजाय एक गोली)। कुछ ही महीनों में, शोधकर्ता 200 से अधिक आशाजनक क्रिस्टल संरचना डिजाइनों की पहचान करने और प्रयोगशाला में उनका निर्माण और परीक्षण शुरू करने में सक्षम हुए। ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय में क्रिस स्कोफील्ड ने एमप्रो को अवरुद्ध करने और रोकने की अपनी क्षमता को प्रदर्शित करने के लिए उपन्यास के सबसे आशाजनक रूप से डिज़ाइन किए गए पेप्टाइड्स में से 4 का संश्लेषण और परीक्षण किया। कोविड मूनशॉट से स्वतंत्र रूप से उपलब्ध डेटा का उपयोग सार्स-कोव-2 एम-प्रो अवरोधकों की शक्ति का सुझाव देने में डॉकिंग स्कोर की भविष्यसूचक क्षमता का आकलन करने के लिए भी किया गया है। डिजाइन चरण से आगे बढ़ने के लिए, संभावित दवा उम्मीदवारों को पशु और मानव परीक्षणों में प्रभावशीलता और सुरक्षा दोनों के लिए बनाया और परीक्षण किया जाना चाहिए। वेलकम ट्रस्ट इस प्रक्रिया का समर्थन करने के लिए प्रमुख प्रारंभिक वित्त पोषण के लिए प्रतिबद्ध है। यूक्रेन (एनामाइन), भारत (साई लाइफ साइंसेज) और चीन (वुक्सी) सहित स्थलों पर उम्मीदवारों का संश्लेषण समानांतर रूप से किया जा रहा है। ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय की एनेट वॉन डेल्फ्ट और राष्ट्रीय स्वास्थ्य अनुसंधान संस्थान (एन. आई. एच. आर.) के ऑक्सफोर्ड बायोमेडिकल रिसर्च सेंटर (बी. आर. सी.) कोविड मूनशॉट से संबंधित पूर्व-नैदानिक छोटे अणु अनुसंधान का नेतृत्व कर रहे हैं। एंटीवायरल उपचार के लिए संभावित कोविड मूनशॉट का अनुमान है कि वे मार्च 2022 तक तीन पूर्व-नैदानिक उम्मीदवारों का चयन करेंगे, जिसके बाद पूर्व-नैदानिक सुरक्षा और विष विज्ञान परीक्षण और आवश्यक रसायन विज्ञान, निर्माण और नियंत्रण (सीएमसी) चरणों की पहचान की जाएगी। उस आंकड़े के आधार पर सबसे होनहार उम्मीदवार का चयन किया जाएगा। चरण-1 नैदानिक परीक्षण, मानव विषयों में परीक्षण का पहला चरण, जून 2023 तक शुरू होने का अनुमान है। एक टीके के विपरीत, जो प्रतिरक्षा को बढ़ाता है और एक संक्रामक बीमारी को पकड़ने से बचाता है, एक एंटीवायरल दवा वायरस पर हमला करके और इसके प्रभावों का मुकाबला करके, संभावित रूप से दोनों लक्षणों को कम करके और आगे संचरण करके किसी ऐसे व्यक्ति का इलाज करती है जो पहले से ही बीमार है। एमप्रो अन्य कोरोना वायरस में मौजूद है जो बीमारी का कारण बनता है, इसलिए एमप्रो को लक्षित करने वाली एक एंटीवायरल दवा सार्स और एमईआरएस और भविष्य की महामारियों जैसे कोरोना वायरस के खिलाफ भी प्रभावी हो सकती है। एमप्रो आसानी से उत्परिवर्तित नहीं होता है, इसलिए इस बात की संभावना कम है कि वायरस के प्रकार अनुकूलित होंगे जो ऐसी दवा के प्रभाव से बच सकते हैं। कोविड मूनशॉट परियोजना में कई प्रतिभागियों में ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय, कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय, डायमंड लाइट सोर्स, रेहोवोट, इज़राइल में विजमैन इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस, टेम्पल विश्वविद्यालय, मेमोरियल स्लोन केटरिंग कैंसर सेंटर, पोस्टईरा, जोहान्सबर्ग विश्वविद्यालय और स्विट्जरलैंड में ड्रग्स फॉर नेग्लेक्टेड डिजीज इनिशिएटिव (डीएनडीआई) शामिल हैं। इस परियोजना के लिए वेलकम ट्रस्ट, कोविड-19 थेरेप्यूटिक्स एक्सेलरेटर (सी. टी. ए.), बिल एंड मेलिंडा गेट्स फाउंडेशन, लाइफआर्क और क्राउडसोर्सिंग सहित विभिन्न परोपकारी स्रोतों से समर्थन मिला है। चूंकि कोविड मूनशॉट खुले विज्ञान और साझा खुले डेटा पर आधारित है, इसलिए परियोजना द्वारा विकसित की जाने वाली किसी भी दवा का निर्माण और बिक्री दुनिया भर में कोई भी कर सकता है जो इसका उत्पादन करना चाहता है। जो देश महंगी लाइसेंस प्राप्त दवाओं को खरीदने या बनाने में असमर्थ हैं, उनके पास अपनी आपूर्ति का उत्पादन करने का अवसर होगा, और आपूर्तिकर्ताओं के बीच प्रतिस्पर्धा के परिणामस्वरूप अधिक उपलब्धता और उपभोक्ताओं के लिए कीमतें कम होने की संभावना है। यह दुनिया भर में लोगों के टीकाकरण के लिए आवश्यक समय के आसपास के मुद्दों को दरकिनार कर देगा। जुलाई 2021 तक, यह अनुमान लगाया गया था कि वर्तमान दरों पर, इसमें कई साल लगने की संभावना थी। वितरण में असमानता वायरस के प्रसार और नए और अधिक खतरनाक रूपों के उभरने के जोखिम दोनों को बढ़ाएगी। कोविड मूनशॉट पहल के समर्थकों ने तर्क दिया है कि मुक्त-विज्ञान दवा की खोज वर्तमान और भविष्य दोनों महामारियों का मुकाबला करने के लिए एक आवश्यक मॉडल है, और महामारी रोगों के प्रसार की रोकथाम एक आवश्यक सार्वजनिक सेवा है। संदर्भ बाहरी लिंक एंटीवायरल दवाएं सहयोगात्मक परियोजनाएं जीनोम डेटाबेस अंतर्राष्ट्रीय चिकित्सा और स्वास्थ्य संगठन ओपन डेटा ओपन साइंस प्रोटीन सार्स-कोव-2 इंग्लैंड में स्थित वैज्ञानिक संगठन