প্রোটিন সমস্ত জীবের একটি অপরিহার্য উপাদান। এর প্রতিটি অণু অ্যামিনো অ্যাসিড সমন্বিত এক বা একাধিক পলিপেপটাইড চেইন নিয়ে গঠিত। যদিও জীবনের জন্য প্রয়োজনীয় তথ্য ডিএনএ বা আরএনএ-তে এনকোড করা আছে, রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিন জীবের মধ্যে বিস্তৃত জৈবিক কার্য সম্পাদন করে, যার মধ্যে রয়েছে এনজাইমেটিক ক্যাটালাইসিস, সুরক্ষা, সমর্থন, আন্দোলন এবং নিয়ন্ত্রণ। শরীরের তাদের ফাংশন অনুসারে, এই পদার্থগুলিকে বিভিন্ন বিভাগে ভাগ করা যায়, যেমন অ্যান্টিবডি, এনজাইম, কাঠামোগত উপাদান। তাদের গুরুত্বপূর্ণ ফাংশন দেওয়া, এই ধরনের যৌগগুলি নিবিড়ভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে এবং ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে৷
অতীতে, রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিন পাওয়ার প্রধান উপায় ছিল প্রাকৃতিক উৎস থেকে এটিকে বিচ্ছিন্ন করা, যা সাধারণত অদক্ষ এবং সময়সাপেক্ষ। জৈবিক আণবিক প্রযুক্তির সাম্প্রতিক অগ্রগতিগুলি ব্যাকটেরিয়া, খামির, পোকামাকড় কোষ এবং স্তন্যপায়ী কোষের মতো পদার্থের জন্য পদার্থের একটি নির্দিষ্ট সেটকে একটি এক্সপ্রেশন ভেক্টরে এনকোড করে ডিএনএ ক্লোন করা সম্ভব করেছে৷
সোজাভাবে বলতে গেলে, রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিনগুলি বহিরাগত ডিএনএ পণ্য দ্বারা অনুবাদ করা হয়জীবন্ত কোষ। এগুলি পেতে সাধারণত দুটি প্রধান পদক্ষেপ জড়িত:
- একটি অণু ক্লোনিং।
- প্রোটিন এক্সপ্রেশন।
বর্তমানে, এই জাতীয় কাঠামোর উত্পাদন ওষুধ এবং জীববিজ্ঞানে ব্যবহৃত সবচেয়ে শক্তিশালী পদ্ধতিগুলির মধ্যে একটি। রচনাটির গবেষণা এবং জৈবপ্রযুক্তিতে ব্যাপক প্রয়োগ রয়েছে৷
চিকিৎসা নির্দেশনা
রিকম্বিনেন্ট প্রোটিন বিভিন্ন রোগ যেমন ডায়াবেটিস, ক্যান্সার, সংক্রামক রোগ, হিমোফিলিয়া এবং রক্তশূন্যতার জন্য গুরুত্বপূর্ণ চিকিৎসা প্রদান করে। এই জাতীয় পদার্থের সাধারণ ফর্মুলেশনগুলির মধ্যে রয়েছে অ্যান্টিবডি, হরমোন, ইন্টারলিউকিনস, এনজাইম এবং অ্যান্টিকোয়াগুল্যান্ট। থেরাপিউটিক ব্যবহারের জন্য রিকম্বিন্যান্ট ফর্মুলেশনের ক্রমবর্ধমান প্রয়োজন রয়েছে। তারা আপনাকে চিকিত্সা পদ্ধতি প্রসারিত করার অনুমতি দেয়৷
জেনেটিকালি ইঞ্জিনিয়ারড রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিন থেরাপিউটিক ওষুধের বাজারে মূল ভূমিকা পালন করে। স্তন্যপায়ী কোষগুলি বর্তমানে সর্বাধিক থেরাপিউটিক এজেন্ট তৈরি করে কারণ তাদের ফর্মুলেশনগুলি উচ্চ মানের, প্রাকৃতিক-সদৃশ পদার্থ তৈরি করতে সক্ষম। এছাড়াও, ভাল জেনেটিক্স, দ্রুত বৃদ্ধি এবং উচ্চ উত্পাদনশীলতার কারণে অনেক অনুমোদিত রিকম্বিন্যান্ট থেরাপিউটিক প্রোটিন ই. কোলাইতে উত্পাদিত হয়। এটি এই পদার্থের উপর ভিত্তি করে ওষুধের বিকাশে ইতিবাচক প্রভাব ফেলে৷
গবেষণা
রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিন প্রাপ্তি বিভিন্ন পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে। পদার্থ শরীরের মৌলিক এবং মৌলিক নীতি খুঁজে বের করতে সাহায্য করে। এই অণুগুলি সনাক্ত করতে এবং নির্ধারণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারেএকটি নির্দিষ্ট জিন দ্বারা এনকোড করা পদার্থের অবস্থান, এবং বিভিন্ন সেলুলার ক্রিয়াকলাপে অন্যান্য জিনের কাজ প্রকাশ করার জন্য যেমন কোষের সংকেত, বিপাক, বৃদ্ধি, প্রতিলিপি এবং মৃত্যু, প্রতিলিপি, অনুবাদ এবং নিবন্ধে আলোচনা করা যৌগগুলির পরিবর্তন।
এইভাবে, পর্যবেক্ষণ করা রচনাটি প্রায়শই আণবিক জীববিজ্ঞান, কোষ জীববিজ্ঞান, জৈব রসায়ন, কাঠামোগত এবং জৈব-পদার্থবিদ্যা এবং বিজ্ঞানের অন্যান্য অনেক ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়। একই সময়ে, রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিন প্রাপ্ত করা একটি আন্তর্জাতিক অনুশীলন।
এই ধরনের যৌগগুলি আন্তঃকোষীয় মিথস্ক্রিয়া বোঝার জন্য দরকারী টুল। তারা ELISA এবং immunohistochemistry (IHC) এর মতো বেশ কয়েকটি পরীক্ষাগার পদ্ধতিতে কার্যকর প্রমাণিত হয়েছে। রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিন এনজাইম অ্যাসেস বিকাশের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। যথোপযুক্ত অ্যান্টিবডিগুলির একটি জোড়ার সাথে একত্রে ব্যবহার করা হলে, কোষগুলিকে নতুন প্রযুক্তির মান হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে৷
বায়োটেকনোলজি
অ্যামিনো অ্যাসিড সিকোয়েন্স ধারণকারী রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিন শিল্প, খাদ্য উৎপাদন, কৃষি এবং বায়োইঞ্জিনিয়ারিং-এও ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, পশুপালনে, খাদ্য উপাদানের পুষ্টির মান বৃদ্ধি করতে, খরচ ও অপচয় কমাতে, পশুর অন্ত্রের স্বাস্থ্যকে সমর্থন করতে, উৎপাদনশীলতা উন্নত করতে এবং পরিবেশের উন্নতি করতে এনজাইমগুলি খাদ্যে যোগ করা যেতে পারে৷
এছাড়া, ল্যাকটিক অ্যাসিড ব্যাকটেরিয়া (LAB) দীর্ঘদিন ধরেগাঁজনযুক্ত খাবার তৈরি করতে ব্যবহার করা হয়েছে, এবং সম্প্রতি এলএবি একটি অ্যামিনো অ্যাসিড ক্রম ধারণকারী রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিন প্রকাশের জন্য তৈরি করা হয়েছে, যা ব্যাপকভাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, মানুষ, প্রাণী এবং পুষ্টির হজমের উন্নতি করতে৷
তবে, এই পদার্থগুলিরও সীমাবদ্ধতা রয়েছে:
- কিছু ক্ষেত্রে, রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিন উৎপাদন জটিল, ব্যয়বহুল এবং সময়সাপেক্ষ।
- কোষে উৎপন্ন পদার্থ প্রাকৃতিক রূপের সাথে নাও মিলতে পারে। এই পার্থক্য থেরাপিউটিক রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিনের কার্যকারিতা হ্রাস করতে পারে এবং এমনকি পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করতে পারে। উপরন্তু, এই পার্থক্য পরীক্ষা-নিরীক্ষার ফলাফলকে প্রভাবিত করতে পারে।
- সমস্ত রিকম্বিন্যান্ট ওষুধের প্রধান সমস্যা হল ইমিউনোজেনিসিটি। সমস্ত বায়োটেক পণ্য কিছু ধরণের ইমিউনোজেনিসিটি প্রদর্শন করতে পারে। নতুন থেরাপিউটিক প্রোটিনের নিরাপত্তা ভবিষ্যদ্বাণী করা কঠিন৷
সাধারণত, বায়োটেকনোলজির অগ্রগতি বিভিন্ন ধরনের অ্যাপ্লিকেশনের জন্য রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিন উৎপাদন বৃদ্ধি এবং সহজতর করেছে। যদিও তাদের এখনও কিছু ত্রুটি রয়েছে, পদার্থগুলি ওষুধ, গবেষণা এবং জৈবপ্রযুক্তিতে গুরুত্বপূর্ণ৷
রোগের লিঙ্ক
রিকম্বিনেন্ট প্রোটিন মানুষের জন্য ক্ষতিকর নয়। এটি একটি নির্দিষ্ট ওষুধ বা পুষ্টি উপাদানের বিকাশে সামগ্রিক অণুর একটি অবিচ্ছেদ্য অংশ মাত্র। অনেক চিকিৎসা গবেষণায় দেখা গেছে যে স্থূল ইঁদুরের পরীক্ষাগারে FGFBP3 প্রোটিন (সংক্ষেপে BP3) জোরপূর্বক প্রকাশের ফলে তাদের শরীরের চর্বি উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে।ভর, ব্যবহার করার জেনেটিক প্রবণতা সত্ত্বেও।
এই ট্রায়ালগুলির ফলাফলগুলি দেখায় যে FGFBP3 প্রোটিন বিপাকীয় সিন্ড্রোমের সাথে যুক্ত ব্যাধিগুলির জন্য একটি নতুন থেরাপি দিতে পারে যেমন টাইপ 2 ডায়াবেটিস এবং ফ্যাটি লিভার রোগ। কিন্তু যেহেতু BP3 একটি প্রাকৃতিক প্রোটিন এবং একটি কৃত্রিম ওষুধ নয়, তাই প্রিক্লিনিকাল স্টাডির চূড়ান্ত রাউন্ডের পরে রিকম্বিন্যান্ট হিউম্যান BP3 এর ক্লিনিকাল ট্রায়াল শুরু হতে পারে। অন, অর্থাৎ, এই ধরনের অধ্যয়ন পরিচালনার নিরাপত্তা সম্পর্কিত কারণ রয়েছে। রিকম্বিনেন্ট প্রোটিন ধাপে ধাপে প্রক্রিয়াকরণ এবং পরিশোধনের কারণে মানুষের জন্য ক্ষতিকর নয়। আণবিক স্তরেও পরিবর্তন ঘটছে।
PD-L2, ইমিউনোথেরাপির অন্যতম প্রধান খেলোয়াড়, ফিজিওলজি বা মেডিসিনে 2018 সালের নোবেল পুরস্কারের জন্য মনোনীত হয়েছিল। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের অধ্যাপক জেমস পি. অ্যালিসন এবং জাপানের অধ্যাপক তাসুকু হোনজো দ্বারা শুরু করা এই কাজটি চেকপয়েন্ট ইমিউনোথেরাপির উপর ভিত্তি করে মেলানোমা, ফুসফুসের ক্যান্সার এবং অন্যান্যের মতো ক্যান্সারের চিকিত্সার দিকে পরিচালিত করেছে। সম্প্রতি, AMSBIO তার ইমিউনোথেরাপি লাইনে একটি গুরুত্বপূর্ণ নতুন পণ্য যোগ করেছে, PD-L2/TCR অ্যাক্টিভেটর - CHO রিকম্বিন্যান্ট সেল লাইন।
ধারণার প্রমাণ পরীক্ষায়, বার্মিংহামের আলাবামা বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা, এইচ. লং ঝেং, এমডি, অধ্যাপক রবার্ট বি. অ্যাডামস এবং ল্যাবরেটরি মেডিসিনের পরিচালক, প্যাথলজি বিভাগ, ইউএবি স্কুল অফ মেডিসিন, একটি সম্ভাব্য থেরাপি হাইলাইট করেছে একটি বিরল কিন্তু মারাত্মক রক্তক্ষরণ ব্যাধি, TTP।
এর ফলাফলগবেষণায় প্রথমবারের মতো প্রমাণিত হয়েছে যে rADAMTS13-লোড প্লেটলেটের স্থানান্তর একটি অভিনব এবং সম্ভাব্য কার্যকর থেরাপিউটিক পদ্ধতি হতে পারে যা জন্মগত এবং ইমিউন-মধ্যস্থ TTP-এর সাথে যুক্ত ধমনী থ্রম্বোসিসের জন্য।
রিকম্বিনেন্ট প্রোটিন শুধুমাত্র একটি পুষ্টি উপাদান নয়, ওষুধের গঠনে একটি ওষুধও বটে। এগুলি কেবলমাত্র কয়েকটি ক্ষেত্র যা এখন ওষুধের সাথে জড়িত এবং এর সমস্ত কাঠামোগত উপাদানগুলির অধ্যয়নের সাথে সম্পর্কিত। যেমন আন্তর্জাতিক অনুশীলন দেখায়, একটি পদার্থের গঠন আণবিক স্তরে মানবদেহের অনেক গুরুতর সমস্যা মোকাবেলা করা সম্ভব করে তোলে৷
ভ্যাকসিন উন্নয়ন
একটি রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিন হল একটি নির্দিষ্ট অণুর সেট যা মডেল করা যেতে পারে। একটি অনুরূপ সম্পত্তি ভ্যাকসিন উন্নয়ন ব্যবহার করা হয়. এডিনবার্গ বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা এবং পিরব্রাইট ইনস্টিটিউটের গবেষকরা বলেছেন, একটি নতুন টিকা দেওয়ার কৌশল, যা একটি বিশেষ রিকম্বিন্যান্ট ভাইরাস ইনজেকশনের ব্যবহার হিসাবেও পরিচিত, লক্ষ লক্ষ মুরগিকে একটি গুরুতর শ্বাসযন্ত্রের অসুস্থতা থেকে রক্ষা করতে পারে। এই ভ্যাকসিনগুলি শরীরের কোষে জীবাণু প্রবেশ করার জন্য ভাইরাস বা ব্যাকটেরিয়ামের ক্ষতিকারক বা দুর্বল সংস্করণ ব্যবহার করে। এই ক্ষেত্রে, বিশেষজ্ঞরা একটি নিরীহ ভাইরাসের দুটি সংস্করণ তৈরি করতে ভ্যাকসিন হিসাবে বিভিন্ন স্পাইক প্রোটিন সহ রিকম্বিন্যান্ট ভাইরাস ব্যবহার করেছিলেন। এই সংযোগের চারপাশে অনেকগুলি বিভিন্ন ওষুধ তৈরি করা হয়েছে৷
রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিন ট্রেড নাম এবং অ্যানালগগুলি নিম্নরূপ:
- "ফোরটেলিজিন"।
- "জ্যালট্র্যাপ"।
- "আইলিয়া"।
এগুলি প্রধানত ক্যান্সারবিরোধী ওষুধ, তবে এই সক্রিয় পদার্থের সাথে যুক্ত চিকিত্সার অন্যান্য ক্ষেত্র রয়েছে৷
ন্যাচার কমিউনিকেশনস জার্নাল বৈজ্ঞানিক জার্নালে প্রকাশিত একটি নতুন সমীক্ষা অনুসারে, লাসা জ্বর এবং জলাতঙ্ক উভয়ের বিরুদ্ধেই মানুষকে রক্ষা করার জন্য ডিজাইন করা একটি নতুন ভ্যাকসিন, যাকে LASSARABও বলা হয়। একটি নিষ্ক্রিয় রিকম্বিন্যান্ট ভ্যাকসিন প্রার্থী একটি দুর্বল জলাতঙ্ক ভাইরাস ব্যবহার করে৷
গবেষক দল একটি জলাতঙ্ক ভাইরাস ভেক্টরের মধ্যে লাসা ভাইরাস জিনগত উপাদান সন্নিবেশিত করেছে যাতে ভ্যাকসিনটি লাসা এবং জলাতঙ্ক উভয় কোষে পৃষ্ঠের প্রোটিন প্রকাশ করতে পারে। এই পৃষ্ঠের যৌগগুলি সংক্রামক এজেন্টদের বিরুদ্ধে একটি অনাক্রম্য প্রতিক্রিয়া তৈরি করে। এই ভ্যাকসিনটি তখন বাহক তৈরি করতে ব্যবহৃত জীবন্ত জলাতঙ্ক ভাইরাসকে "ধ্বংস" করার জন্য নিষ্ক্রিয় করা হয়েছিল৷
পাওয়ার পদ্ধতি
একটি পদার্থ তৈরির জন্য বেশ কয়েকটি সিস্টেম রয়েছে। একটি রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিন পাওয়ার সাধারণ পদ্ধতি সংশ্লেষণ থেকে জৈবিক উপাদান প্রাপ্তির উপর ভিত্তি করে। কিন্তু অন্য উপায় আছে।
বর্তমানে পাঁচটি প্রধান এক্সপ্রেশন সিস্টেম রয়েছে:
- E. কোলি এক্সপ্রেশন সিস্টেম।
- ইস্ট এক্সপ্রেশন সিস্টেম।
- পতঙ্গ কোষের এক্সপ্রেশন সিস্টেম।
- স্তন্যপায়ী কোষের এক্সপ্রেশন সিস্টেম।
- কোষ-মুক্ত প্রোটিন এক্সপ্রেশন সিস্টেম।
পরের বিকল্পটি ট্রান্সমেমব্রেন প্রোটিনের প্রকাশের জন্য বিশেষভাবে উপযুক্তএবং বিষাক্ত যৌগ। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, প্রচলিত অন্তঃকোষীয় পদ্ধতি দ্বারা প্রকাশ করা কঠিন পদার্থগুলি সফলভাবে ভিট্রোতে কোষগুলিতে একত্রিত হয়েছে। বেলারুশে, রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিন উত্পাদন ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। রাষ্ট্রীয় মালিকানাধীন বেশ কয়েকটি প্রতিষ্ঠান এই সমস্যাটি নিয়ে কাজ করছে।
সেল ফ্রি প্রোটিন সংশ্লেষণ সিস্টেম সেলুলার নির্যাসের এনজাইমেটিক সিস্টেমে ট্রান্সক্রিপশন এবং অনুবাদের জন্য প্রয়োজনীয় বিভিন্ন সাবস্ট্রেট এবং শক্তি যৌগ যোগ করে লক্ষ্য পদার্থের সংশ্লেষণ করার জন্য একটি দ্রুত এবং কার্যকর পদ্ধতি। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, জটিল, বিষাক্ত ঝিল্লির মতো পদার্থের প্রকারের জন্য কোষ-মুক্ত পদ্ধতির সুবিধাগুলি ধীরে ধীরে আবির্ভূত হয়েছে, যা বায়োফার্মাসিউটিক্যাল ক্ষেত্রে তাদের সম্ভাব্য প্রয়োগ প্রদর্শন করে৷
সেল-মুক্ত প্রযুক্তি জটিল পরিবর্তন প্রক্রিয়াগুলি অর্জন করতে সহজে এবং নিয়ন্ত্রিত পদ্ধতিতে বিভিন্ন ধরণের অ-প্রাকৃতিকভাবে ঘটতে পারে এমন অ্যামিনো অ্যাসিড যোগ করতে পারে যা প্রচলিত রিকম্বিন্যান্ট এক্সপ্রেশনের পরে সমাধান করা কঠিন। এই ধরনের পদ্ধতির উচ্চ প্রয়োগ মূল্য এবং ভাইরাসের মতো কণা ব্যবহার করে ওষুধ সরবরাহ এবং ভ্যাকসিন বিকাশের সম্ভাবনা রয়েছে। বিপুল সংখ্যক ঝিল্লি প্রোটিন সফলভাবে বিনামূল্যে কোষে প্রকাশ করা হয়েছে৷
কম্পোজিশনের অভিব্যক্তি
রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিন CFP10-ESAT 6 তৈরি করা হয় এবং ভ্যাকসিন তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। এই জাতীয় যক্ষ্মা অ্যালার্জেন আপনাকে ইমিউন সিস্টেমকে শক্তিশালী করতে এবং অ্যান্টিবডি বিকাশ করতে দেয়। সাধারণভাবে, আণবিক গবেষণায় প্রোটিনের যেকোন দিক যেমন গঠন, কার্যকারিতা, পরিবর্তন, স্থানীয়করণ বা মিথস্ক্রিয়াগুলির অধ্যয়ন জড়িত। অন্বেষণকীভাবে নির্দিষ্ট পদার্থগুলি অভ্যন্তরীণ প্রক্রিয়াগুলিকে নিয়ন্ত্রণ করে, গবেষকদের সাধারণত সুদ এবং সুবিধার কার্যকরী যৌগ তৈরি করার উপায় প্রয়োজন৷
প্রোটিনের আকার এবং জটিলতার কারণে, রাসায়নিক সংশ্লেষণ এই প্রচেষ্টার জন্য একটি কার্যকর বিকল্প নয়। পরিবর্তে, জীবিত কোষ এবং তাদের সেলুলার যন্ত্রপাতি সাধারণত সরবরাহকৃত জেনেটিক টেমপ্লেটের উপর ভিত্তি করে পদার্থ তৈরি এবং নির্মাণের কারখানা হিসাবে ব্যবহৃত হয়। রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিন এক্সপ্রেশন সিস্টেম তারপর একটি ড্রাগ তৈরি করার জন্য প্রয়োজনীয় কাঠামো তৈরি করে। এরপর আসে বিভিন্ন শ্রেণীর ওষুধের জন্য প্রয়োজনীয় উপাদান নির্বাচন।
প্রোটিনের বিপরীতে, সুপ্রতিষ্ঠিত রিকম্বিন্যান্ট কৌশল ব্যবহার করে সিন্থেটিক বা ভিট্রোতে ডিএনএ তৈরি করা সহজ। অতএব, নির্দিষ্ট জিনের ডিএনএ টেমপ্লেট, অতিরিক্ত রিপোর্টার সিকোয়েন্স বা অ্যাফিনিটি ট্যাগ সিকোয়েন্স সহ বা ছাড়াই, নিরীক্ষণ করা পদার্থের প্রকাশের জন্য টেমপ্লেট হিসাবে ডিজাইন করা যেতে পারে। এই ধরনের ডিএনএ টেমপ্লেট থেকে প্রাপ্ত যৌগকে রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিন বলা হয়।
একটি পদার্থের প্রকাশের জন্য ঐতিহ্যগত কৌশলগুলির মধ্যে রয়েছে একটি ডিএনএ ভেক্টরের সাহায্যে কোষগুলিকে স্থানান্তর করা যাতে একটি টেমপ্লেট থাকে এবং তারপরে পছন্দসই প্রোটিন প্রতিলিপি এবং অনুবাদ করার জন্য কোষগুলিকে সংস্কৃতি করা হয়। সাধারণত, কোষগুলিকে পরবর্তী পরিশোধনের জন্য প্রকাশকৃত যৌগটি বের করার জন্য লাইজ করা হয়। রিকম্বিনেন্ট প্রোটিন CFP10-ESAT6 এইভাবে প্রক্রিয়া করা হয় এবং সম্ভব থেকে একটি পরিশোধন ব্যবস্থার মধ্য দিয়ে যায়বিষাক্ত পদার্থের গঠন। এর পরেই এটি একটি ভ্যাকসিনে সংশ্লেষিত হবে৷
আণবিক পদার্থের জন্য ভিভো এক্সপ্রেশন সিস্টেমে প্রোক্যারিওটিক এবং ইউক্যারিওটিক উভয়ই ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। সিস্টেমের পছন্দ প্রোটিনের প্রকার, কার্যকরী কার্যকলাপের জন্য প্রয়োজনীয়তা এবং পছন্দসই ফলনের উপর নির্ভর করে। এই এক্সপ্রেশন সিস্টেমের মধ্যে রয়েছে স্তন্যপায়ী প্রাণী, পোকামাকড়, খামির, ব্যাকটেরিয়া, শেওলা এবং কোষ। প্রতিটি সিস্টেমের নিজস্ব সুবিধা এবং চ্যালেঞ্জ রয়েছে এবং একটি নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সঠিক সিস্টেম নির্বাচন করা গুরুত্বপূর্ণ বিষয়ের সফল প্রকাশের জন্য পর্যালোচনা করা হচ্ছে।
স্তন্যপায়ী প্রাণী থেকে অভিব্যক্তি
রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিনের ব্যবহার বিভিন্ন স্তরের ভ্যাকসিন এবং ওষুধের বিকাশের অনুমতি দেয়। এই জন্য, একটি পদার্থ প্রাপ্তির এই পদ্ধতি ব্যবহার করা যেতে পারে। স্তন্যপায়ী এক্সপ্রেশন সিস্টেমগুলি প্রাণীজগত থেকে প্রোটিন তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে যেগুলির শারীরবৃত্তীয়ভাবে প্রাসঙ্গিক পরিবেশের কারণে সবচেয়ে স্থানীয় গঠন এবং কার্যকলাপ রয়েছে। এর ফলে উচ্চ মাত্রার অনুবাদ-পরবর্তী প্রক্রিয়াকরণ এবং কার্যকরী কার্যকলাপ হয়। স্তন্যপায়ী এক্সপ্রেশন সিস্টেমগুলি কোষ-ভিত্তিক কার্যকরী পরীক্ষায় ব্যবহারের জন্য অ্যান্টিবডি, জটিল প্রোটিন এবং যৌগ তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। যাইহোক, এই সুবিধাগুলি আরও কঠোর সংস্কৃতির শর্তগুলির সাথে মিলিত হয়৷
স্তন্যপায়ী এক্সপ্রেশন সিস্টেমগুলি ক্ষণস্থায়ীভাবে বা স্থিতিশীল কোষ লাইনের মাধ্যমে প্রোটিন তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে যেখানে অভিব্যক্তি গঠন হোস্ট জিনোমের সাথে একীভূত হয়। এই ধরনের সিস্টেম একাধিক পরীক্ষায় ব্যবহার করা যেতে পারে, সময়উৎপাদন এক থেকে দুই সপ্তাহের মধ্যে প্রচুর পরিমাণে পদার্থ তৈরি করতে পারে। এই ধরনের রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিন বায়োটেকনোলজির চাহিদা বেশি।
এই ক্ষণস্থায়ী, উচ্চ-ফলনশীল স্তন্যপায়ী এক্সপ্রেশন সিস্টেমগুলি সাসপেনশন কালচার ব্যবহার করে এবং প্রতি লিটারে গ্রাম ফলাতে পারে। এছাড়াও, অন্যান্য এক্সপ্রেশন সিস্টেমের তুলনায় এই প্রোটিনগুলিতে আরও স্থানীয় ভাঁজ এবং অনুবাদ-পরবর্তী পরিবর্তন যেমন গ্লাইকোসিলেশন রয়েছে।
পতঙ্গের অভিব্যক্তি
রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিন তৈরির পদ্ধতি শুধুমাত্র স্তন্যপায়ী প্রাণীদের মধ্যে সীমাবদ্ধ নয়। উৎপাদন খরচের ক্ষেত্রে আরও বেশি উৎপাদনশীল উপায় রয়েছে, যদিও প্রতি 1 লিটার চিকিত্সা করা তরল পদার্থের ফলন অনেক কম।
পতঙ্গ কোষগুলিকে স্তন্যপায়ী সিস্টেমের মতো পরিবর্তন সহ উচ্চ স্তরের প্রোটিন প্রকাশ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। রিকম্বিন্যান্ট ব্যাকুলোভাইরাস তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে এমন বেশ কয়েকটি সিস্টেম রয়েছে, যা পরে পোকামাকড়ের কোষে আগ্রহের পদার্থ বের করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিনের এক্সপ্রেশনগুলিকে সহজেই বড় করা যায় এবং অণুর বড় আকারের যৌগিকতার জন্য উচ্চ ঘনত্বের সাসপেনশন কালচারে অভিযোজিত করা যায়। এগুলি স্তন্যপায়ী পদার্থের নেটিভ কম্পোজিশনের সাথে আরও কার্যকরীভাবে সাদৃশ্যপূর্ণ। যদিও ফলন 500 mg/L পর্যন্ত হতে পারে, তবে রিকম্বিন্যান্ট ব্যাকুলোভাইরাস উৎপাদন সময়সাপেক্ষ হতে পারে এবং সংস্কৃতির অবস্থা প্রোক্যারিওটিক সিস্টেমের চেয়ে বেশি কঠিন। যাইহোক, আরো দক্ষিণ এবং উষ্ণ দেশে, একটি অনুরূপপদ্ধতিটিকে আরও দক্ষ বলে মনে করা হয়৷
ব্যাকটেরিয়াল এক্সপ্রেশন
ব্যাকটেরিয়ার সাহায্যে রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিনের উৎপাদন প্রতিষ্ঠিত করা যায়। এই প্রযুক্তি উপরে বর্ণিত প্রযুক্তি থেকে অনেক আলাদা। ব্যাকটেরিয়া প্রোটিন এক্সপ্রেশন সিস্টেম জনপ্রিয় কারণ ব্যাকটেরিয়া সহজে সংষ্কৃত হয়, দ্রুত বৃদ্ধি পায় এবং রিকম্বিন্যান্ট ফর্মুলেশনের উচ্চ ফলন দেয়। যাইহোক, ব্যাকটেরিয়ায় প্রকাশিত মাল্টিডোমেন ইউক্যারিওটিক পদার্থগুলি প্রায়শই অকার্যকর হয় কারণ কোষগুলি অনুবাদ-পরবর্তী পরিবর্তন বা আণবিক ভাঁজ করার জন্য সজ্জিত নয়।
এছাড়া, অনেক প্রোটিন অন্তর্ভুক্তি অণু হিসাবে অদ্রবণীয় হয়ে যায়, যা কঠোর ডিনাচুরেটর এবং পরবর্তী কষ্টকর আণবিক রিফোল্ডিং পদ্ধতি ছাড়া পুনরুদ্ধার করা খুব কঠিন। এই পদ্ধতিটিকে বেশিরভাগ ক্ষেত্রে এখনও পরীক্ষামূলক বলে মনে করা হয়৷
সেল ফ্রি এক্সপ্রেশন
স্টাফাইলোকিনেসের অ্যামিনো অ্যাসিড ক্রম ধারণকারী রিকম্বিনেন্ট প্রোটিন কিছুটা ভিন্ন উপায়ে পাওয়া যায়। এটি বিভিন্ন ধরণের ইনজেকশনের মধ্যে অন্তর্ভুক্ত, ব্যবহারের আগে বিভিন্ন সিস্টেমের প্রয়োজন হয়৷
কোষ মুক্ত প্রোটিন এক্সপ্রেশন হল অনুবাদমূলকভাবে সামঞ্জস্যপূর্ণ সম্পূর্ণ কোষের নির্যাস ব্যবহার করে একটি পদার্থের একটি ইন ভিট্রো সংশ্লেষণ। নীতিগতভাবে, সম্পূর্ণ কোষের নির্যাসগুলিতে ট্রান্সক্রিপশন, অনুবাদ এবং এমনকি অনুবাদ-পরবর্তী পরিবর্তনের জন্য প্রয়োজনীয় সমস্ত ম্যাক্রোমলিকিউল এবং উপাদান থাকে৷
এই উপাদানগুলির মধ্যে রয়েছে আরএনএ পলিমারেজ, নিয়ন্ত্রক প্রোটিন ফ্যাক্টর, ট্রান্সক্রিপশন ফর্ম, রাইবোসোম এবং টিআরএনএ। যোগ করার সময়কোফ্যাক্টর, নিউক্লিওটাইড এবং একটি নির্দিষ্ট জিন টেমপ্লেট, এই নির্যাস কয়েক ঘন্টার মধ্যে আগ্রহের প্রোটিন সংশ্লেষ করতে পারে।
যদিও বড় আকারের উৎপাদনের জন্য টেকসই নয়, সেল-ফ্রি বা ইন ভিট্রো প্রোটিন এক্সপ্রেশন (আইভিটি) সিস্টেমগুলি ভিভো সিস্টেমের প্রচলিত তুলনায় অনেক সুবিধা দেয়৷
কোষ-মুক্ত অভিব্যক্তি কোষ সংস্কৃতিকে জড়িত না করেই রিকম্বিন্যান্ট ফর্মুলেশনের দ্রুত সংশ্লেষণের অনুমতি দেয়। কোষ-মুক্ত সিস্টেমগুলি প্রোটিনগুলিকে পরিবর্তিত অ্যামিনো অ্যাসিডের সাথে লেবেল করা সম্ভব করে, সেইসাথে অন্তঃকোষীয় প্রোটিসগুলির দ্বারা দ্রুত প্রোটিওলাইটিক অবক্ষয়ের মধ্য দিয়ে যাওয়া যৌগগুলিকে প্রকাশ করা সম্ভব করে৷ উপরন্তু, কোষ-মুক্ত পদ্ধতি ব্যবহার করে একই সময়ে অনেকগুলি ভিন্ন প্রোটিন প্রকাশ করা সহজ (উদাহরণস্বরূপ, বিভিন্ন রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএ টেমপ্লেট থেকে ছোট আকারের অভিব্যক্তি দ্বারা প্রোটিন মিউটেশন পরীক্ষা করা)। এই প্রতিনিধি পরীক্ষায়, IVT সিস্টেমটি মানুষের ক্যাসপেস-3 প্রোটিন প্রকাশ করতে ব্যবহৃত হয়েছিল।
উপসংহার এবং ভবিষ্যতের সম্ভাবনা
রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিন উৎপাদনকে এখন একটি পরিপক্ক শৃঙ্খলা হিসাবে দেখা যায়। এটি শুদ্ধিকরণ এবং বিশ্লেষণে অসংখ্য ক্রমবর্ধমান উন্নতির ফলাফল। বর্তমানে, লক্ষ্য প্রোটিন উত্পাদন করতে অক্ষমতার কারণে ওষুধ আবিষ্কারের প্রোগ্রামগুলি খুব কমই বন্ধ করা হয়েছে। বিভিন্ন রিকম্বিন্যান্ট পদার্থের অভিব্যক্তি, পরিশোধন এবং বিশ্লেষণের জন্য সমান্তরাল প্রক্রিয়াগুলি এখন বিশ্বের অনেক গবেষণাগারে সুপরিচিত৷
প্রোটিন কমপ্লেক্স এবং তৈরিতে ক্রমবর্ধমান সাফল্যদ্রবণীয় ঝিল্লি কাঠামোর চাহিদার সাথে তাল মিলিয়ে চলতে আরও পরিবর্তনের প্রয়োজন হবে। প্রোটিনের আরও নিয়মিত সরবরাহের জন্য কার্যকর চুক্তি গবেষণা সংস্থার উত্থান এই নতুন চ্যালেঞ্জগুলি মোকাবেলায় বৈজ্ঞানিক সংস্থানগুলির পুনঃবণ্টনের অনুমতি দেবে৷
অতিরিক্ত, সমান্তরাল ওয়ার্কফ্লোগুলি প্রথাগত ছোট অণু ড্রাগ আবিষ্কার প্রকল্পগুলির সাথে নতুন লক্ষ্য সনাক্তকরণ এবং উন্নত স্ক্রীনিং সক্ষম করার জন্য নিরীক্ষণ করা পদার্থের সম্পূর্ণ লাইব্রেরি তৈরির অনুমতি দেওয়া উচিত৷
