Hapten
ہیپٹن (یونانی ہیپٹین سے ماخوذ، جس کا مطلب ہے "جکڑنا") چھوٹے مالیکیول ہوتے ہیں جو صرف اس وقت مدافعتی ردعمل ظاہر کرتے ہیں جب پروٹین جیسے بڑے کیریئر سے منسلک ہوتے ہیں۔ کیریئر وہ ہو سکتا ہے جو خود بھی مدافعتی ردعمل ظاہر نہیں کرتا ہے۔ مدافعتی ردعمل کی عدم موجودگی کا طریقہ کار مختلف ہو سکتا ہے اور اس میں پیچیدہ امیونولوجیکل تعاملات شامل ہو سکتے ہیں، لیکن اس میں اینٹیجن پیش کرنے والے خلیوں سے غیر حاضر یا ناکافی شریک محرک اشارے شامل ہو سکتے ہیں۔ ہیپٹن کا استعمال الرجک کانٹیکٹ ڈرمیٹائٹس (اے سی ڈی) اور سوزش والی آنتوں کی بیماری (آئی بی ڈی) کے طریقہ کار کا مطالعہ کرنے کے لیے کیا گیا ہے تاکہ آٹو امیون جیسے ردعمل پیدا کیے جا سکیں۔ ہیپٹنز کا تصور آسٹریا کے امیونولوجسٹ کارل لینڈسٹینر کے کام سے ابھرا، جس نے امیونو کیمیکل مظاہر کا مطالعہ کرنے کے لیے مصنوعی ہیپٹنز کے استعمال کا بھی آغاز کیا۔ جلد پر لگائے جانے والے ہیپٹن کیریئر ایڈکٹ پر مدافعتی رد عمل، جب کسی کیریئر کے ساتھ جوڑتا ہے، تو رابطے کی زیادہ حساسیت کو جنم دے سکتا ہے، جو کہ ٹائپ IV تاخیر شدہ زیادہ حساسیت کا رد عمل ہے جس کی ثالثی ٹی خلیات اور ڈینڈرائٹک خلیات کرتے ہیں۔ یہ دو مراحل پر مشتمل ہے: حساسیت اور انکشاف۔ حساسیت کا وہ مرحلہ جہاں ہیپٹن کو پہلی بار جلد پر لگایا جاتا ہے، اس کی خصوصیت پیدائشی مدافعتی ردعمل کی سرگرمی ہے، جس میں ڈینڈریٹک خلیوں کی لمف نوڈس میں منتقلی، پرائمنگ اینٹیجن مخصوص بے وقوف ٹی خلیات، اور اینٹیجن مخصوص ایفیکٹر یا میموری ٹی خلیات اور بی خلیات اور اینٹی باڈی خفیہ کرنے والے پلازما خلیات کی نسل شامل ہیں۔ انکشاف کا دوسرا مرحلہ جہاں ہیپٹن کو جلد کے مختلف حصے پر لگایا جاتا ہے اس کا آغاز ایفیکٹر ٹی خلیوں کی سرگرمی سے ہوتا ہے جس کے بعد ٹی سیل کی ثالثی سے ٹشو کو نقصان پہنچتا ہے اور اینٹی باڈی کی ثالثی سے مدافعتی ردعمل ظاہر ہوتے ہیں۔ ہیپٹن ابتدائی طور پر سوزش والے سائٹوکائنز، نقصان سے وابستہ سالماتی نمونوں (ڈی اے ایم پی)، یا سوزش پر مشتمل پیچیدہ میکانزم کے ذریعے پیدائشی مدافعتی ردعمل کو متحرک کرتے ہیں۔ ایک بار جب جسم ہیپٹن کیریئر ایڈکٹ کے لیے اینٹی باڈیز تیار کر لیتا ہے، تو چھوٹا مالیکیول ہیپٹن بھی اینٹی باڈی سے جڑا رہ سکتا ہے، لیکن یہ عام طور پر مدافعتی ردعمل شروع نہیں کرے گا۔ عام طور پر صرف ہیپٹن کیریئر ایڈکٹ ایسا کر سکتا ہے۔ بعض اوقات چھوٹے مالیکیول ہیپٹن، ایڈکٹ کو اینٹی باڈی کے پابند ہونے سے روک کر ہیپٹن کیریئر ایڈکٹ کے مدافعتی ردعمل کو بھی روک سکتا ہے، ایک ایسا عمل جسے ہیپٹن انفیکشن کہا جاتا ہے۔ ہیپٹن کی ایک معروف مثال اروشیول ہے، جو زہر آئیوی میں پایا جانے والا زہر ہے۔ جب زہریلے آئیوی پودے سے جلد کے ذریعے جذب ہوتا ہے، تو اروشیول جلد کے خلیوں میں آکسیکرن سے گزرتا ہے تاکہ اصل ہیپٹن، ایک رد عمل والا کوئنون قسم کا مالیکیول پیدا کیا جا سکے، جو اس کے بعد جلد کے پروٹین کے ساتھ رد عمل ظاہر کر کے ہیپٹن ایڈکٹس بناتا ہے۔ دوسری نمائش کے بعد، پھیلنے والے ٹی خلیات فعال ہو جاتے ہیں، جس سے ایک مدافعتی ردعمل پیدا ہوتا ہے جو اروشیول سے پیدا ہونے والے کانٹیکٹ ڈرمیٹائٹس کے عام چھالے پیدا کرتا ہے۔ ہیپٹن میڈیٹڈ کانٹیکٹ ڈرمیٹائٹس کی دوسری مثال نکل الرجی ہے، جو نکل دھات کے آئنوں کی وجہ سے جلد میں گھسنے اور جلد کے پروٹین سے جڑے ہونے کی وجہ سے ہوتی ہے۔ ہیپٹنز کی مثالیں بہت سے ہیپٹنز مختلف قسم کی دوائیوں، کیڑے مار ادویات، ہارمونز، فوڈ ٹاکسن وغیرہ پر مشتمل ہوتے ہیں۔ سب سے اہم عنصر سالماتی کمیت ہے، جو کہ <1000 ڈی اے ہے۔ پہلے تحقیق شدہ ہیپٹن اینلین اور اس کے کاربوکسیل مشتق (او -، ایم -، اور پی-امینوبینزوک ایسڈ) تھے۔ کچھ ہیپٹن آٹو امیون بیماری کو جنم دے سکتے ہیں۔ ایک مثال ہائیڈرلازین ہے، جو بلڈ پریشر کو کم کرنے والی دوا ہے جو کبھی کبھار بعض افراد میں منشیات سے چلنے والی لوپس اریتھیمیٹوسس پیدا کر سکتی ہے۔ یہ وہ طریقہ کار بھی معلوم ہوتا ہے جس کے ذریعے اینستھیٹک گیس ہیلوتھین جان لیوا ہیپاٹائٹس کا سبب بن سکتا ہے، نیز وہ طریقہ کار جس کے ذریعے پینسلن کلاس کی دوائیں آٹو امیون ہیمولیٹک انیمیا کا سبب بنتی ہیں۔ دیگر ہیپٹن جو عام طور پر سالماتی حیاتیات کی ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتے ہیں ان میں فلوروسین، بائیوٹن، ڈیگوکسجینن، اور ڈینیٹروفینول شامل ہیں۔ اینٹی باڈیز کو اینڈوجینس اور غیر فعال چھوٹے مالیکیولز جیسے کہ کچھ نیورو ٹرانسمیٹرز کے خلاف کامیابی کے ساتھ اٹھایا گیا ہے۔ سیرٹونن (5 ایچ ٹی)، گلوٹامیٹ، ڈوپامین، جی اے بی اے، ٹرپٹیمین، گلائسین، نوراڈرینالین)، امینو ایسڈ (مثال کے طور پر۔ ٹرپٹوفین، 5-ہائیڈروکسی ٹریپٹوفین، 5-میٹوکسی ٹریپٹوفین)، گلوٹارالڈیہائیڈ کا استعمال کرتے ہوئے ان مالیکیولز کو مدافعتی شناخت کے لیے موزوں کیریئر پروٹینز سے جوڑتے ہیں۔ خاص طور پر، ٹشوز میں اس طرح کے چھوٹے مالیکیولز کا پتہ لگانے کے لیے ٹشوز کو گلوٹارالڈیہائیڈ فکسڈ ہونے کی ضرورت ہوتی ہے، کیونکہ دلچسپی کے مالیکیول پر گلوٹارالڈیہائیڈ کوولینٹ-لنکج اکثر اینٹی باڈی تسلیم شدہ ایپیٹوپ کا ایک حصہ بناتا ہے۔ ہیپٹن کنجگیشن ان کی نوعیت اور خصوصیات کی وجہ سے، ہیپٹن کیریئر ایڈکٹس امیونولوجی میں ضروری رہے ہیں۔ ان کا استعمال مخصوص ایپیٹوپس اور اینٹی باڈیز کی خصوصیات کا اندازہ کرنے کے لیے کیا گیا ہے۔ وہ مونوکلونل اینٹی باڈیز کی صفائی اور پیداوار میں اہم ہیں۔ وہ حساس مقداری اور معیاری امیونواسس کی نشوونما میں بھی اہم ہیں۔ تاہم، بہترین اور انتہائی مطلوبہ نتائج حاصل کرنے کے لیے، ہیپٹن کنجوگیٹس کے ڈیزائن میں بہت سے عوامل کو شامل کرنے کی ضرورت ہے۔ ان میں ہیپٹن کنجگیشن کا طریقہ، استعمال شدہ کیریئر کی قسم اور ہیپٹن کثافت شامل ہیں۔ ان عوامل میں تغیرات نئے تشکیل شدہ اینٹیجینک ڈیٹرمیننٹ کی طرف مدافعتی ردعمل کی مختلف طاقتوں کا باعث بن سکتے ہیں۔ کیریئر عام طور پر، کیریئر پروٹین امیونوجینک ہونے چاہئیں اور ان میں ہیپٹن کے ساتھ جوڑنے کے لیے رد عمل والی سائیڈ چینز میں کافی امینو ایسڈ کے باقیات ہونے چاہئیں۔ پروٹین ہیپٹینشن ہونے کے لیے، ہیپٹن میں الیکٹران کی کمی (الیکٹروفیلک) ہونی چاہیے، یا تو خود ہی، یا اسے پروٹین کے رد عمل والی نوع میں تبدیل کیا جا سکتا ہے، مثال کے طور پر ہوا کے آکسیکرن یا جلد کے میٹابولزم کے ذریعے۔ ہیپٹن ایک کوولینٹ بانڈ کے ذریعے ایک کیریئر مالیکیول میں جڑے ہو جاتے ہیں۔ استعمال کیے جانے والے ہیپٹن پر منحصر ہے، کیریئر پروٹین پر غور کرنے کے دیگر عوامل میں ان کی ان ویو زہریلا پن، تجارتی دستیابی اور لاگت شامل ہو سکتی ہے۔ سب سے زیادہ عام کیریئرز میں سیرم گلوبولین، البیومین، اوولبومین اور بہت سے دوسرے شامل ہیں۔ ہیومن سیرم البیومین (ایچ ایس اے) اکثر پروٹین بائنڈنگ اسیس کے لیے پسند کا ماڈل پروٹین ہوتا ہے۔ یہ ایک اچھی طرح سے خصوصیات والا پروٹین ہے، اور ویو میں خون اور بافتوں میں البیومین کا کردار اکثر اس کے سبسٹریٹ بائنڈنگ جیبوں کے ذریعے زینو بائیوٹکس سے جڑا ہوتا ہے اور گردش یا ٹشو سے حملہ آور کیمیکل کو ہٹا دیتا ہے، اس طرح یہ ایک ڈیٹوکسفیکیشن میکانزم کے طور پر کام کرتا ہے۔ اگرچہ پروٹین زیادہ تر ہیپٹن کنجگیشن کے لیے استعمال ہوتے ہیں، مصنوعی پولی پیپٹائڈز جیسے پولی-ایل-گلوٹامک ایسڈ، پولیسیکرائڈز اور لیپوسوم بھی استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ پروٹین بائنڈنگ کے میکانزم کوولینٹ بانڈز بنانے والے اور حساسیت میں شامل ہونے کی پیش گوئی کرنے والے زیادہ تر عام رد عمل کے میکانزم سنترپت مرکز پر نیوکلیوفیلک متبادل، غیر سنترپت مرکز پر نیوکلیوفیلک متبادل اور نیوکلیوفیلک اضافہ ہیں۔ دیگر تعاملات بھی ممکن ہیں، جیسے الیکٹروفیلک متبادل (ڈیازونیم نمکیات)، ریڈیکل رد عمل، اور آئنک رد عمل۔ ہیپٹن کنجگیشن کے طریقے ہیپٹن کنجگیشن کے لیے ایک مناسب طریقہ کا انتخاب کرتے وقت، ہیپٹن اور اس کے کیریئر پر فعال گروپوں کی نشاندہی کی جانی چاہیے۔ موجود گروپوں پر منحصر ہے، دو اہم حکمت عملیوں میں سے ایک کو استعمال کیا جا سکتا ہے: خود بخود کیمیائی رد عمل: اس وقت استعمال ہوتا ہے جب ہیپٹن ایک کیمیائی رد عمل والا مالیکیول ہوتا ہے جیسے کہ این ہائیڈرائڈز اور آئسوکیانیٹس۔ کنجگیشن کا یہ طریقہ بے ساختہ ہے اور کسی کراس لنکنگ ایجنٹس کی ضرورت نہیں ہے۔ انٹرمیڈیٹری مالیکیولز کراس لنکج: یہ طریقہ بنیادی طور پر غیر رد عمل والے ہیپٹنز پر لاگو ہوتا ہے۔ کم از کم دو کیمیائی رد عمل والے گروپوں جیسے کاربوڈیمائڈ یا گلوٹارالڈیہائیڈ والے ایجنٹوں کو اپنے کیریئرز میں ہیپٹنز کے امتزاج میں مدد کرنی ہوتی ہے۔ کراس لنکج کی حد کا انحصار ہیپٹن/کیریئر سے جوڑے کے ایجنٹ کے تناسب، ہیپٹن/کیریئر کے ارتکاز اور ماحول کے درجہ حرارت، پی ایچ پر ہوتا ہے۔ کاربوڈائمائڈ: مرکبات کا ایک گروپ جس کا عمومی فارمولا R-N = C = N-R′ ہے، جہاں R اور R′ یا تو الیفاٹک (یعنی ڈائیتھائل کاربوڈائمائڈ) یا خوشبودار (یعنی ڈائیفینیل کاربوڈائمائڈ) ہیں۔ کاربوڈیمائڈ کا استعمال کرتے ہوئے جوڑنے کے لیے α یا ε-امینو اور کاربوکسیل گروپ کی موجودگی کی ضرورت ہوتی ہے۔ امینو گروپ عام طور پر کیریئر پروٹین کے لائسل باقیات سے آتا ہے جبکہ کاربوکسیل گروپ ہیپٹن سے آتا ہے۔ اس تعامل کا صحیح طریقہ کار ابھی تک معلوم نہیں ہے۔ تاہم، دو راستے تجویز کیے گئے ہیں۔ پہلا مؤقف یہ ہے کہ ایک انٹرمیڈیٹ جو امین کے ساتھ تعامل کر سکتا ہے تشکیل پاتا ہے۔ دوسرا بیان کرتا ہے کہ اعلی درجہ حرارت پر رد عمل کی اہم ضمنی پیداوار ایسائل یوریا کی دوبارہ ترتیب واقع ہوئی ہے۔ گلوٹارالڈیہائیڈ: یہ طریقہ گلوٹارالڈیہائیڈ کے درمیان امین گروپوں کے ساتھ تعامل کے ذریعے کام کرتا ہے تاکہ شیف بیسز یا مائیکل قسم کے ڈبل بانڈ کے اضافے کی مصنوعات تشکیل دی جا سکیں۔ کنجوگیٹس کی پیداوار کو رد عمل کے پی ایچ کو تبدیل کرکے کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔ زیادہ پی ایچ زیادہ شیف بیس انٹرمیڈیٹس کو جنم دے گا اور اس کے بعد ہیپٹن کنجوگیٹس کی تعداد اور سائز میں اضافے کا باعث بنے گا۔ مجموعی طور پر، گلوٹارالڈیہائیڈ پر مشتمل کراس لنکج بہت مستحکم ہے۔ تاہم، حفاظتی ٹیکے لگائے گئے جانور گلوٹارالڈیہائیڈ کے کراس لنکنگ پلوں کو ایپیٹوپس کے طور پر پہچانتے ہیں۔ ہائی پرفارمنس کیپلری الیکٹروفورسس: ہائی پرفارمنس کیپلری الیکٹروفورسس (ایچ پی سی ای) ہیپٹن پروٹین کنجگیشن کو بہتر بنانے کا ایک متبادل طریقہ ہے۔ ایچ پی سی ای بنیادی طور پر بہت زیادہ علیحدگی کی صلاحیت کے ساتھ کاربوہائیڈریٹ کو الگ کرنے میں استعمال ہوتا ہے۔ ایچ پی سی ای کو بعض کنجوگیٹس کی تحقیقات کے لیے ایک تکنیک کے طور پر استعمال کرنے کے بے شمار فوائد ہیں جیسے کہ صرف منٹ کے نمونے کے سائز (این ایل) کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس کے علاوہ، استعمال شدہ نمونہ خالص ہونے کی ضرورت نہیں ہے اور کسی قسم کی ریڈیو لیبلنگ کی ضرورت نہیں ہے۔ ہیپٹن کنجگیشن کے اس طریقہ کار کا ایک بہت بڑا فائدہ یہ ہے کہ نمونے کا خودکار تجزیہ ہوتا ہے اور نمونے کے تعاملات کی جانچ کا تعین مفت حل میں کیا جا سکتا ہے۔ ہیپٹن-پروٹین کنجوگیشن کا یہ طریقہ کم ایپیٹوپ کثافت کے کنجوگیٹس کے ساتھ غیر معمولی طور پر موثر ہے، جہاں بصورت دیگر ان کی برقی یا آئنک نقل و حرکت کا تعین کرنے کے لیے دوسرے طریقوں کے استعمال سے یہ بہت مشکل ہے۔ کلینیکل استعمال ہیپٹن کی روک تھام ہیپٹن کی روک تھام یا "سیمی ہیپٹن" ٹائپ III ہائپرسنسیٹیویٹی رسپانس کی روک تھام ہے۔ روک تھام میں، فری ہیپٹن مالیکیول مدافعتی ردعمل پیدا کیے بغیر اس مالیکیول کی طرف اینٹی باڈیز کے ساتھ جڑے رہتے ہیں، جس سے امیونوجینک ہیپٹن پروٹین ایڈکٹ سے جڑے رہنے کے لیے کم اینٹی باڈیز رہ جاتی ہیں۔ ہیپٹن انفیکٹر کی ایک مثال ڈیکسٹرن 1 ہے، جو پورے ڈیکسٹرن کمپلیکس کا ایک چھوٹا سا حصہ (1 کلو ڈالٹن) ہے، جو اینٹی ڈیکسٹرن اینٹی باڈیز کو باندھنے کے لیے کافی ہے، لیکن مدافعتی کمپلیکس کی تشکیل اور اس کے نتیجے میں مدافعتی ردعمل کے لیے ناکافی ہے۔ ریسرچ ہیپٹنز امیونولوجی اور متعلقہ شعبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ حساس کیمیکل الرجی، الرجک کانٹیکٹ ڈرمیٹائٹس، یا سانس کی نالی کی حساسیت کی مختلف شکلوں کا سبب بن سکتے ہیں۔ دلچسپ بات یہ ہے کہ متفرق قسم کے کیمیکل مختلف مدافعتی ردعمل کو جنم دیتے ہیں: رابطہ الرجین ترجیحی قسم I کے انتہائی حساسیت کے ردعمل کو جنم دیتے ہیں، جبکہ تنفس الرجین منتخب قسم II کے ردعمل کو متحرک کرتے ہیں، جو ماڈلنگ کے لیے بہت موزوں ہو سکتے ہیں کہ مدافعتی ردعمل کو مختلف قسم کے اینٹیجنز کی طرف پولرائز کیسے کیا جاتا ہے۔ الرجولوجی میں، جلد کی حساسیت، خطرے کی شناخت، اور مختلف منشیات اور کاسمیٹک اجزاء پر طاقت کی تشخیص کے لیے ان وٹرو/ان سلیکو ٹیسٹ کو ابتدائی مصنوعات کی ترقی میں انتہائی ترجیح دی جاتی ہے۔ کسی دوا کی ہیپٹن کے طور پر کام کرنے کی صلاحیت ممکنہ امیونوجینسیٹی کا واضح اشارہ ہے۔ ہیپٹن مخصوص اینٹی باڈیز کا استعمال مختلف امیونواسس، امیونو بائیوسینسر ٹیکنالوجیز اور امیونوافینیٹی کرومیٹوگرافی پیوریفکیشن کالموں کے وسیع شعبے میں کیا جاتا ہے۔ ان اینٹی باڈیز کا استعمال چھوٹے ماحولیاتی آلودگیوں، غلط استعمال کی دوائیوں، وٹامنز، ہارمونز، میٹابولائٹس، فوڈ ٹاکسن اور ماحولیاتی آلودگیوں کا پتہ لگانے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ مزید دیکھیں ٹاکسن اینٹیجن حوالہ جات بیرونی روابط امیون سسٹم امیونولوجی