कोविड -19 रोग, बीसीजी लस आणि रोगप्रतिक्षमता

छायाचित्र स्रोत: Pixabay/Wikilmages

 

बॅसिलस काल्मेट-गेरिन अर्थात बीसीजी ही लस क्षयरोगाच्या (टीबी रोग) प्रतिबंधासाठी बालकांना दिली जाते. मायकोबॅक्टेरियम ट्युबरक्युलॉसिस या जीवाणूंमुळे मनुष्यात क्षयरोग उद्भवतो, तर मायकोबॅक्टेरियम बोव्हिस जीवाणूंमुळे जनावरांना क्षयरोग होतो. अल्बर्ट काल्मेट आणि कमीला गेरिन या शास्त्रज्ञांनी ही लस तयार केली म्हणून या लसीला बॅसिलस काल्मेट-गेरिन असे नाव दिले गेले आहे; ‘बीसीजी’ हे लसीचे संक्षिप्त नाव आहे. ही लस मायकोबॅक्टेरियम बोव्हिस जातीच्या जीवंत जीवाणूंना दुबळे करून (म्हणजे अर्धवट मारून) बनवलेली जीवंत-क्षीणित स्वरूपाची लस आहे. मायकोबॅक्टेरियम बोव्हिस आणि मायकोबॅक्टेरियम ट्युबरक्युलॉसिस या दोन्ही जीवाणूंचा जीनोम (डीएनए अनुक्रम) साधारणपणे ९८% सारखाच आहे, तसेच त्यांच्या अनेक प्रथिनांमधील ॲमीनो आम्लांचा अनुक्रमदेखील सारखा आहे.

अलीकडच्या काळात, बीसीजी लस कोविड-19 रोगापासून बचाव करू शकेल का, यावर व्यापक चर्चा चालू आहे. काही अभ्यासातून, ज्यांचे अद्याप तज्ज्ञांनी समीक्षण केलेले नाही, असे सूचित झाले आहे की ज्या देशांमध्ये बीसीजी लसीकरण सार्वत्रिक केले आहे, अशा देशांत नवीन कोरोनाविषाणूचा तीव्र संसर्ग झालेले रुग्ण आणि त्यामुळे झालेले मृत्यू यांची संख्या कमी असू शकते. कोविड-19 रोगाच्या संसर्गाच्या बाबतीत एक ठळक फरक डेन्मार्क आणि लगतच्या देशांमध्ये दिसून येतो. डेन्मार्कमध्ये स्टेटन्स सीरम इन्स्टिट्यूट असून तेथे संपूर्ण जगासाठी बीसीजी लस तयार केली जाते आणि स्वत:च्या देशातील बालकांसाठी वापरली जाते. परंतु डेन्मार्कलगतच्या बेल्जियम आणि नेदरलँड्‌स या देशांत, ज्यांचे अक्षांश आणि हवामान दोन्ही डेन्मार्कसारखेच आहेत, तेथे मात्र बीसीजी लसीकरणाचे कोणतेही सार्वत्रिक धोरण दिसून येत नाही. आताच्या महामारीच्या काळात, काही देशांनी कोविड-19 रोगाच्या प्रतिकारासाठी बीसीजी लस परिणामकारक ठरते का, हे तपासण्यासाठी वैद्यकीय चाचण्या सुरू केलेल्या आहेत; भारतीय वैद्यकीय संशोधन परिषद (इंडियन कौन्सिल ऑफ मेडिकल रिसर्च) देखील यांवर लक्ष ठेवून आहे. 

याच अनुषंगाने, बीसीजी लस यापूर्वी क्षयरोगाबरोबरच इतर रोगांपासून बचाव करण्यासाठी कशी उपयोगी ठरली आहे, तसेच बीसीजी लस आणि संसर्गाच्या विरोधात लढवय्याच्या भूमिकेत आघाडीवर लढणारी जन्मजात प्रतिक्षम संस्था (सामान्य भाषेत तिला ‘रोगप्रतिकारशक्ती’ असेही म्हणतात) यांच्यात कोणता दुवा असतो, याचे वर्णन या लेखात केलेले आहे.

बीसीजी आणि इतर रोग

१९४० च्या दशकात बीसीजी लसीचा वापर बालकांसाठी व्यापक प्रमाणात होऊ लागल्यापासून असे दिसून आले की लस टोचलेल्या बालकांमध्ये क्षयरोगाबरोबरच इतर रोगांचे प्रमाण कमी झाले आहे, तसेच बालकांच्या मृत्यूंच्या संख्येत नाट्यपूर्ण घट झालेली आहे. १९९२ साली ब्राझीलमध्ये प्रकाशित झालेल्या अभ्यासानुसार बीसीजीची लस दिलेल्या बालकांमध्ये न्यूमोनियामुळे होणाऱ्या मृत्यूंमध्ये ५०% इतकी लक्षणीय घट झाल्याचे दिसून आले आहे. यांसारखीच निरीक्षणे पश्चिम आफ्रिका आणि बुर्किना फासो या देशांतून नोंदली गेली आहेत. अनेक अभ्यासांतून, सामान्यपणे बीसीजी लस मनुष्यात त्वचारोग फैलावणारा पॅपिलोमा विषाणू, फ्ल्यूचा कारक इन्फ्लूएन्झा-ए विषाणू, लैंगिक रोगाचा कारक हर्पिस सिम्प्लेक्स विषाणू आणि पीतज्वराचा विषाणू अशा रोगकारकांपासून संरक्षण मिळवून देत असल्याचे नोंदविले गेले आहे (२०१९ मध्ये या सर्व अभ्यासांचे संकलन करून त्यांची समीक्षा करण्यात आलेली आहे). १९८० सालापासून बीसीजी लसीचा वापर मूत्राशयाच्या सुरुवातीच्या स्थितीत असलेल्या कर्करोगावर उपचारासाठी करण्यात येत आहे. तेव्हापासून संशोधकांच्या लक्षात आले आहे की बीसीजी लस सामान्यपणे रोगप्रतिक्षम संस्थेला (म्हणजेच रोगप्रतिकारशक्तीला) उद्दीपित करण्यात मोठी भूमिका बजावते. एका अभ्यासात असेही आढळले आहे की मूत्राशयाच्या कर्करोगावर बीसीजी लस गुणकारी ठरण्यासाठी रुग्णाची प्रतिक्षम संस्था मजबूत असावी लागते, तसेच मूत्राशयातील कर्करोगग्रस्त पेशी आणि बीसीजी लस थेट संपर्कात असाव्या लागतात. म्हणूनच ही लस इंजेक्शनच्या स्वरूपात देण्याऐवजी थेट मूत्राशयात प्रवाहीत करतात. 

बीसीजी लसीचे असेच संरक्षक परिणाम मृत-बीसीजी जीवाणूंपासून बनविलेल्या लसीमध्येदेखील टिकून असतात, हे माहीत होते. म्हणून त्यांचा वापर ‘साह्यकारी’ (किंवा वर्धक) म्हणून फ्राइंड कंप्लीट अ‍ॅडजुव्हंट (एफसीए) या नावाने केला जात होता. सशांमध्ये आणि उंदरांमध्ये लसीकरणाच्या वेळी प्रतिद्रव्ये तयार होण्यासाठी विविध प्रथिनांबरोबर या साह्यकारी औषधाचा वापर रोगप्रतिकारतज्ज्ञ नियमितपणे करतात. खरे तर, १९६७ मध्ये ज्या उंदरांवर साह्यकारी औषधांचा उपचार केला होता त्यांच्यात लाळ्या व खुरकूत रोगाच्या (फूट ॲन्ड माऊथ डिसीज) विषाणूंविरुद्ध मोठ्या प्रमाणावर प्रतिक्षमता तयार झाल्याचे दिसून आले आहे. वनस्पती आणि कीटक संरक्षणासाठी मुख्यत: जन्मजात प्रतिक्षम संस्थेवर खासकरून त्यांच्यातील बृहतभक्षी पेशींवर अवलंबून असतात. जेव्हा त्यांचा संपर्क ठरावीक सूक्ष्मजीवांमधील घटकांशी होतो, तेव्हा विशेष म्हणजे अशाच स्वरूपाची सर्वसाधारण प्रतिक्षमता त्यांच्यात विकसित झाल्याचे दिसून आले आहे. 

बीसीजी आणि जन्मजात प्रतिक्षमता (रोगप्रतिकारशक्ती)

आपल्या प्रतिक्षमतेचे दोन प्रकार असतात; एक ‘जन्मजात’ आणि दोन ‘अनुकूली.’ जन्मजात प्रतिक्षम संस्थेत मुख्यत: पांढऱ्या पेशी असतात आणि त्या अस्थिमज्जेपासून किंवा पाठीच्या कण्यापासून निर्माण होतात. यात वेगवेगळ्या प्रकारच्या पांढऱ्या पेशी जसे बृहतभक्षी पेशी (मॅक्रोफेज), एककेंद्रक पेशी (मोनोसाइट), उदासीनरागी पेशी (न्युट्रोफिल), इओसिनरागी पेशी (इओसिनोफिल) आणि नैसर्गिक मारक पेशी (मोठ्या लसीका पेशी, लिंफोसाइट) यांचा समावेश होतो. या सर्व पेशी शरीरात घुसलेल्या परजीवींपासून किंवा रोगकारकांपासून शरीराचे संरक्षण करण्यासाठी पुढाकार घेतात. कोणत्याही शरीरबाह्य आक्रमणावर तत्परतेने आणि प्रभावीपणे नियंत्रण आणण्यासाठी ही यंत्रणा त्यामानाने सर्वसाधारण स्वरूपाची (म्हणजे कोणत्याही विशिष्ट प्रतिजनाशी संबंधित नसलेली) असते. ही यंत्रणा शरीरात घुसलेले जीवाणू तसेच विषाणू यांचा ज्या प्रकारे प्रतिकार करते, तशाच प्रकारचा प्रतिकार काजळीच्या कणांचाही करते. कोणताही पुढचा, मागचा किंवा काळजीपूर्वक विचार न करता प्रतिक्रिया देण्यासाठी इंग्रजी भाषेत जशी ‘शूटिंग फ्रॉम द हिप’ ही म्हण वापरली जाते, तशीच ही प्रक्रिया असते. 

‘अनुकूली’ प्रतिक्षम संस्थेचे (रोगप्रतिकारशक्ती) वर्णन ‘राखीव’ म्हणून करता येईल, जी मागाहून आपला प्रतिकार सुरू करते. ‘अनुकूली’ प्रतिक्षम संस्थेच्या पेशी एक प्रकारच्या पांढऱ्या पेशी असतात; त्यांना ‘बी-पेशी’ आणि ‘टी-पेशी’ म्हणतात. खासकरून या पेशी जन्मजात प्रतिक्षम संस्थेतील पेशींकडून आलेल्या माहितीनुसार शरीरात प्रवेश केलेले परजीवी किंवा रोगकारक यांना ओळखतात आणि आक्रमणापासून खंबीरपणे संरक्षण करण्यासाठी आपली संख्या वाढवितात. म्हणूनच, जेव्हा जन्मजात प्रतिक्षम संस्था बचावासाठी किल्ला लढवत असते तेव्हा साहजिकच अनुकूलीत प्रतिक्षम संस्थेद्वारे प्रतिकार घडून यायला उशीर होतो. मात्र त्यानंतर या दोन्ही मिळून शरीरात घुसलेल्या शत्रूला नियंत्रणाखाली आणतात.

अनुकूली प्रतिक्षम संस्थेचे आणखी एक सर्वपरिचीत आणि बहुधा खास वैशिष्ट्य म्हणजे तिची ‘स्मृती.’ बी-पेशी आणि टी-पेशी यांनी शरीरात घुसलेले परजीवी किंवा रोगकारक यांची एकदा ओळख पटवली की शरीराच्या खास विभिन्न ‘स्मृती’ कप्प्यांमध्ये साठविल्या जातात आणि संपूर्ण आयुष्यभर तेथेच राहतात; जर आधीच्या परजीवींनी किंवा रोगकारकांनी पुन्हा कधी शरीरात प्रवेश केल्यास याच ‘स्मृती’ पेशींना पुन्हा लढायला बोलावले जाते. लसीकरण करण्यामागे देखील ‘स्मृती प्रतिक्षमता’ विकसित करणे, हेच तत्त्व असते. म्हणजेच भविष्यात गरज पडेल या उद्देशातून लसीकरणाद्वारे शरीरात स्मृती-अनुकूली प्रतिक्षम पेशी तयार केल्या जातात.

दीर्घकाळ, प्रतिक्षमतातज्ज्ञांनी जन्मजात प्रतिक्षम संस्थेच्या पेशींना ‘स्मृती’ असते, या गुणधर्माकडे कधी लक्ष दिले नव्हते. तथापि, अलीकडे केलेल्या अभ्यासात असे दिसून आले आहे की मृत-बीसीजी जीवाणूंच्या लस टोचलेल्या उंदरांमध्ये क्रियाशील ऑक्सिजनयुक्त रेणूंची (रिॲक्टिव्ह ऑक्सिजन स्पीसीज) पातळी वाढते आणि त्यामुळे पेशींमधील कवकजन्य रोगकारकांचा नाश होण्यास मदत होते. ही कार्ये जन्मजात प्रतिक्षम संस्थेची असतात; अनुकूली प्रतिक्षम संस्थेची नसतात. याच निरीक्षणामुळे जन्मजात प्रतिक्षम संस्थेला ‘स्मृती’ असते, या गुणधर्माकडे पुन्हा लक्ष वेधले गेले आहे.

या पार्श्वभूमीवर, नेदरलँडमधील रॅडबाऊड विद्यापीठातील संसर्गजन्य रोगाचे तज्ज्ञ मिहाई नीडा आणि त्यांच्या गटाने या आविष्काराचा शोध घेतला असून त्यांनी अनुकूली प्रतिक्षम संस्थेच्या ‘स्मृती प्रतिक्षमते’चे वर्णन ‘प्रशिक्षित प्रतिक्षमता’ असे केले आहे. नीडा यांच्या प्रयोगशाळेत केलेल्या अनेक उत्कृष्ट प्रयोगांमधून असे लक्षात आले आहे की आपले डीएनए चे रेणू ज्या क्रोमॅटिन संकुलात बंदिस्त असतात, याच क्रोमॅटिनद्वारे प्रशिक्षित प्रतिक्षमतेमध्ये बदल होतात. या बदलांमध्ये डीएनए-अनुक्रमांकामध्ये कोणताही बदल होत नाही; अशा बदलांना पश्चजात (एपिजेनेटिक) बदल म्हणतात. त्यांना असे दिसले आहे की बीसीजी लस टोचलेल्या व्यक्तींमध्ये रक्तातील एककेंद्रक पेशींमध्ये पश्चजात बदल होतात आणि हे बदल एखाद्या स्मृतीप्रमाणे काही महिने टिकून राहतात. विशेष म्हणजे, नीडा आणि त्याचे सहकारी सध्या कोविड-19 रोगाविरुद्ध बीसीजी लस किती परिणामकारक ठरते, हे पाहण्यासाठी नेदरलँडमध्ये वैद्यकीय चाचण्या करीत आहेत.

वरील सर्व निरीक्षणांमधूनच असे दिसून येते की बीसीजी लसीमध्ये संसर्गजन्य रोगांविरुद्ध व्यापक रोगप्रतिक्षमता देऊ शकते. मानवी प्रतिक्षम संस्थेचा ज्या नवीन कोरोनाविषाणूंशी कधीही सामना झालेला नाही त्याविरुद्ध बीसीजी लस फायदेशीर असू शकते, याचे प्रतिक्षमतातज्ज्ञांना काही आश्चर्य वाटू नये. सर्व देशांनी त्यांच्या देशांतील बालकांसाठी बीसीजी लसीकरण कार्यक्रम नियमितपणे राबविला, तर यासारख्या महामारीच्या काळात आश्रयीमध्ये व्यापक प्रतिक्षमता उद्दीपित करण्यात बीसीजी लस उपयोगी ठरू शकते. 

एस. विजया या बेंगळुरू येथील इंडियन इन्स्टिट्यूट ऑफ सायन्स (आयआयएससी) येथे सूक्ष्मजीवविज्ञान आणि पेशीविज्ञान विभागात प्राध्यापिक पदावर कार्यरत आहेत. त्यांचे संशोधन मुख्यत: मानवी रोगप्रतिक्षमताविज्ञान, मायकोबॅक्टेरियम ट्युबरक्युलॉसि‍स जीवाणूंच्या पेशी आणि रेणवीय जीवविज्ञान, तसेच डेंग्यू, जपानी मस्तिष्कदाह या रोगांचा कारक फ्लॅवीविषाणू यांच्याशी संबंधित आहे. त्यांनी जागतिक आरोग्य संघटनेच्या क्षयरोग-लसनिर्मिती शिखर समितीसाठीही काही वर्षे काम केलेले आहे.