ಭಾರತದಲ್ಲಿ ಡೆಂಗಿ ವೈರಾಣು ವಿಕಾಸ: ಕಾಂಪ್ಯುಟೇಷನಲ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಿಂದ ಅನಾವರಣ

01ನೇ ಮೇ 2023

ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆಯ (ಐಐಎಸ್‌ಸಿ) ಸಂಶೋಧಕರ ನೇತೃತ್ವದಲ್ಲಿ ಡೆಂಗಿ ಜ್ವರದ ಬಗ್ಗೆ ನಡೆಸಲಾದ ಬಹುಸಾಂಸ್ಥಿಕ ಅಧ್ಯಯನವೊಂದು ಈ ರೋಗಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುವ ವೈರಾಣುವು ಭಾರತೀಯ ಉಪಖಂಡದಲ್ಲಿ ಕಳೆದ ಕೆಲವು ದಶಕಗಳಲ್ಲಿ ಯಾವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ನಾಟಕೀಯವೆನ್ನುವಂತೆ ವಿಕಾಸಗೊಂಡಿದೆ ಎಂಬುದರತ್ತ ಬೆಳಕು ಚೆಲ್ಲಿದೆ.

ಸೊಳ್ಳೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಡೆಂಗಿ ಜ್ವರದ ಪ್ರಕರಣಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಆಗ್ನೇಯ ಏಷ್ಯಾ ದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಕಳೆದ 50 ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ಸಮನೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತಿವೆ. ಈ ಜ್ವರಕ್ಕೆ ಬೇರೆ ಕೆಲವು ರಾಷ್ಟ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಲಸಿಕೆ ಕಂಡು ಹಿಡಿಯಲಾಗಿದೆ. ಆದರೆ, ಭಾರತ ದೇಶದಲ್ಲಿ ಇದಕ್ಕೆ ಇನ್ನೂ ಯಾವ ಅನುಮೋದಿತ ಲಸಿಕೆಯೂ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಾಗಿಲ್ಲ.

“ಭಾರತದ ವೈರಾಣು ರೂಪಾಂತರಗಳು ಯಾವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ವಿಭಿನ್ನ ಎಂಬುದನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ನಾವು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿದೆವು. ಇದರಿಂದ, ಲಸಿಕೆಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಆಧರಿಸಿದ್ದ ಮೂಲ ಚಹರೆಗಳಿಗಿಂತ ಇವು ತುಂಬಾ ವಿಭಿನ್ನ ಎಂಬುದು ನಮಗೆ ಕಂಡುಬಂತು” ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ಐಐಎಸ್‌ಸಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ವಿಭಾಗದ ಸಹಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ ಹಾಗೂ PLoS Pathogensದಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಗೊಂಡಿರುವ ಅಧ್ಯಯನ ವರದಿಯ ಸಹಲೇಖಕರಾದ ರಾಹುಲ್ ರಾಯ್. ರಾಹುಲ್ ಮತ್ತು ಅವರ ತಂಡದವರು ಲಭ್ಯವಿರುವ ಭಾರತೀಯ ಡೆಂಗಿ ರೂಪಾಂತರಿಗಳ ಎಲ್ಲಾ 408 ವಂಶವಾಹಿನಿ ಅನುಕ್ರಮಣಿಕೆಗಳನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಿದರು. 1956 ರಿಂದ 2018ರವರೆಗಿನ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ಸೋಂಕುಪೀಡಿತ ಬಾಧಿತರಿಂದ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗಿದ್ದ ಮಾದರಿಗಳು ಇವು‌. ತಂಡದವರಷ್ಟೇ ಅಲ್ಲದೆ  ಇತರರು ಸಂಗ್ರಹಿಸಿದ್ದ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಕೂಡ ಇವು ಒಳಗೊಂಡಿದ್ದವು.

ಡೆಂಗಿ ವೈರಾಣುಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಥೂಲವಾಗಿ ನಾಲ್ಕು ಸೀರೋಟೈಪ್ ಗಳಿದ್ದು, ಇದನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಡೆಂಗಿ 1, 2, 3 ಮತ್ತು 4 ಎಂದು ವರ್ಗೀಕರಣಗಳಿವೆ.

ಅಧ್ಯಯನ ತಂಡದವರು ಕಾಂಪ್ಯುಟೇಷನಲ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಬಳಸಿ ಈ ಸಿರೋಟೈಪ್ ಗಳು ತಮ್ಮ ಪೂರ್ವಿಕ ವಂಶವಾಹಿನಿ ಅನುಕ್ರಮಣಿಕೆಗಿಂತ ಎಷ್ಟರಮಟ್ಟಿಗೆ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗೊಂಡಿವೆ, ಈ ಸೀರೋಟೈಪ್ ಗಳಲ್ಲಿ ಪರಸ್ಪರ ಕಂಡುಬರುವ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೇನು ಹಾಗೂ ಜಗತ್ತಿನ ಬೇರೆ ಪ್ರದೇಶದ ಅನುಕ್ರಮಣಿಕೆಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೇನು ಎಂಬ ಬಗ್ಗೆ ಅಧ್ಯಯನ ನಡೆಸಿದರು. “ವಂಶವಾಹಿನಿ ಅನುಕ್ರಮಣಿಕೆಗಳು ತುಂಬಾ ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗುತ್ತಿವೆ ಎಂಬುದು ನಮಗೆ ಅಧ್ಯಯನದಿಂದ ದೃಢಪಟ್ಟಿತು” ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ರಾಯ್.

ಭಾರತದಲ್ಲಿ 2012ರವರೆಗೆ ಡೆಂಗಿ 1 ಮತ್ತು ಡೆಂಗಿ 3 ಮಾದರಿಗಳ ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಹೆಚ್ಚಾಗಿತ್ತು. ಆದರೆ, ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಡೆಂಗಿ 2 ದೇಶದಾದ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತಿದೆ. ಇದೇ ವೇಳೆ, ಒಂದೊಮ್ಮೆ ಕಡಿಮೆ ಸಾಂಕ್ರಾಮಿಕ ಎಂದು ಗುರುತಾಗಿದ್ದ ಡೆಂಗಿ 4 ಮಾದರಿಯು ದಕ್ಷಿಣ ಭಾರತದಲ್ಲಿ ತನ್ನದೇ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಮೇಲುಗೈ ಸಾಧಿಸುತ್ತಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಸಂಶೋಧಕರು ಪತ್ತೆ ಹಚ್ಚಿದ್ದಾರೆ. ಯಾವುದೇ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಮಾದರಿಯೊಂದು ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಸಾಧಿಸುವುದಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುವ ಅಂಶಗಳೇನು ಎಂಬುದನ್ನು ಕಂಡುಕೊಳ್ಳುವುದಕ್ಕೂ ತಂಡದವರು ಮುಂದಾದರು. “ಆಂಟಿಬಾಡಿ ಡಿಪೆಂಡೆಂಟ್ ಎನ್ ಹ್ಯಾನ್ಸ್ ಮೆಂಟ್ (ಎಡಿಇ) ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುವ ಸಂಭಾವ್ಯ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು” ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ನಲ್ಲಿ ಪಿಎಚ್.ಡಿ. ವ್ಯಾಸಂಗ ಮಾಡುತ್ತಿರುವ ಈ ಅಧ್ಯಯನದ ಮೊದಲ ಲೇಖಕರಾದ ಸೂರಜ್ ಜಗತಪ್.

ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಕೆಲವರು ಮೊದಲಿಗೆ ಒಂದು ಬಗೆಯ ಸಿರೋಟೈಪ್ ನಿಂದ ಸೋಂಕಿತರಾಗಬಹುದು. ಅದಾದ ಮೇಲೆ, ಬೇರೊಂದು ಮಾದರಿಯ ಸೀರೋಟೈಪ್ ನಿಂದ ಎರಡನೇ ಹಂತದ ಸೋಂಕು ಉಂಟಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ತೀವ್ರವಾದ ರೋಗ ಲಕ್ಷಣಗಳು ಕಂಡು ಬರಬಹುದು. ಹೀಗಾದಾಗ ಒಂದು ವೇಳೆ ಎರಡನೇ ಸೀರೋಟೈಪ್ ಮೊದಲಿನ ಸಿರೋಟೈಪಿಗೆ ಹೋಲಿಕೆ ಆಗುವಂತಿದ್ದರೆ, ಮೊದಲ ಸೋಂಕಿನ ನಂತರ ಆಶ್ರಯದಾತ ರಕ್ತದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾದ ಪ್ರತಿ ಜೈವಿಕಗಳು (ಆಂಟಿಬಾಡಿಗಳು) ಹೊಸ ಸಿರೋಟೈಪಿಗೆ ಮತ್ತು ಮ್ಯಾಕ್ರೋಫೇಜ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುವ ಪ್ರತಿರೋಧಕ ಜೀವಕೋಶಗಳಿಗೆ ಬಂಧಿತಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಈ ಸಾಹಚರ್ಯವು ಹೊಸ ಸಿರೋಟೈಪಿಗೆ ಮ್ಯಾಕ್ರೋಫೇಜ್ ಗಳನ್ನು ಸೋಂಕಿತಗೊಳಿಸಲು ಎಡೆಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಆ ಮೂಲಕ ಸೋಂಕಿನ ಪ್ರಮಾಣವು ಇನ್ನಷ್ಟು ತೀವ್ರಗೊಳ್ಳಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. “ಎಡಿಇ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದು ನಮಗೆ ಮುಂಚೆಯೇ ಗೊತ್ತಿತ್ತು. ಆದರೆ, ಅದು ಡೆಂಗಿ ವೈರಾಣುವಿನ ವಿಕಾಸವನ್ನೂ ಮಾರ್ಪಡಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆಯೇ ಎಂಬುದಕ್ಕೆ ಉತ್ತರ ಕಂಡುಕೊಳ್ಳುವುದು ನಮ್ಮ ಉದ್ದೇಶವಾಗಿತ್ತು” ಎಂದು ಜಗತಪ್ ಮುಂದುವರಿಸುತ್ತಾರೆ.

ಯಾವುದೇ ಒಂದು ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ವೈರಾಣು ಸಮೂಹದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಸಿರೋಟೈಪಿನ ಹಲವಾರು  ಚಹರೆಗಳು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ. ಮನುಷ್ಯನ ಶರೀರದಲ್ಲಿ ಮೊದಲ ಸೋಂಕಿನ ನಂತರ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಆಂಟಿಬಾಡಿಗಳು ಸುಮಾರು ಎರಡು-ಮೂರು ವರ್ಷಗಳವರೆಗೆ ಎಲ್ಲಾ ಬಗೆಯ ಸಿರೋಟೈಪ್ ಗಳ ವಿರುದ್ಧ ಸಂಪೂರ್ಣ ರಕ್ಷಣೆ ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ಕಾಲಕ್ರಮೇಣ ಆಂಟಿಬಾಡಿ ಮಟ್ಟ ಇಳಿಮುಖವಾಗಲು  ಶುರುವಾಗುವುದರ ಜೊತೆಗೆ ಬೇರೆ ಚಹರೆಯ ಸೀರೋಟೈಪ್ ಗಳ ವಿರುದ್ಧದ ರಕ್ಷಣೆ ನಾಶವಾಗುತ್ತದೆ. ಇಂತಹ ಸನ್ನಿವೇಶದಲ್ಲಿ ದೇಹವು ಅದನ್ನು ಹೋಲುವಂತಹ (ತದ್ರೂಪಲ್ಲದ) ವೈರಾಣು  ರೂಪಾಂತರದಿಂದ ಸೋಂಕಿಗೆ ಒಳಗಾದಾಗ ಎಡಿಇ ಸಕ್ರಿಯಗೊಂಡು ಈ ಹೊಸ ರೂಪಾಂತರಿಗೆ ಬಹಳಷ್ಟು ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಅನುಕೂಲ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಆ ಮೂಲಕ, ವೈರಾಣು ಸಮೂಹದಲ್ಲಿ ಅದಕ್ಕೆ ಪ್ರಬಲ ರೂಪಾಂತರಿಯಾಗಿ ಬೆಳೆಯಲು ಸಹಕಾರಿಯಾಗುತ್ತದೆ‌. ಇಂತಹ ಅನುಕೂಲ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಯು ಕೆಲವು ವರ್ಷಗಳವರೆಗೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಆನಂತರ ಪ್ರತಿಜೈವಿಕಗಳ (ಆಂಟಿಬಾಡಿ) ಪ್ರಮಾಣವು ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಗುರುತಿಸಲಾಗದಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಕುಸಿಯುತ್ತದೆ. ಇದು ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಕಂಡುಕೊಂಡಿರುವ ಹೊಸ ಅಂಶವಾಗಿದೆ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ರಾಯ್. “ಡೆಂಗಿ ವೈರಾಣು ಮತ್ತು ಮಾನವ ಸಮುದಾಯದ ರೋಗನಿರೋಧಕತೆಯ ನಡುವಿನ ಪರಸ್ಪರ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ಈ ಮುಂಚೆ ಯಾರೂ ಗುರುತಿಸಿರಲಿಲ್ಲ. ಡೆಂಗಿ 1 ಮತ್ತು 3ರ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಹಿಮ್ಮೆಟ್ಟಿಸಿದ ಡೆಂಗಿ 4ರ ಮಾದರಿಗಳು ತಮ್ಮ ಪೂರ್ವಜರ ವಂಶವಾಹಿನಿ ಅನುಕ್ರಮಣಿಕೆಗಳಿಗಿಂತ ಡೆಂಗಿ 1 ಮತ್ತು 3ರ ಅನುಕ್ರಮಣಿಕೆಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಹೋಲಿಕೆಯಾಗಲು ಇದೇ ಕಾರಣವಿರಬಹುದು” ಎಂಬುದು ತಜ್ಞರ ಅಭಿಪ್ರಾಯವಾಗಿದೆ.

ಭಾರತದಂತಹ ದೇಶದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಈ ಕಾಯಿಲೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಅಧ್ಯಯನ ನಡೆಸುವುದರಿಂದ ಇಂತಹ ಒಳನೋಟಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಸಾಧ್ಯ. ಏಕೆಂದರೆ, ಇಲ್ಲಿ ಸೋಂಕಿನ ಪ್ರಮಾಣಗಳು ಚಾರಿತ್ರಿಕ ಎನ್ನಿಸುವಷ್ಟು ಅತ್ಯಧಿಕವಾಗಿವೆ ಹಾಗೂ ಅಪಾರ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಜನರು ಹಿಂದಿನ ಸೋಂಕುಗಳಿಂದ ಪ್ರತಿಜೈವಿಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತಾರೆ ಎಂದು ಅವರು ವಿವರಿಸುತ್ತಾರೆ.

ಉಲ್ಲೇಖ:

ಜಗತಪ್ ಎಸ್. ಪಟ್ಟಾಭಿರಾಮನ್,

ಸಿ, ಶಂಕರ್ ದಾಸ್, ಎ ಕೃಷ್ಣ ಎಸ್, ರಾಯ್ ಆರ್, Evolutionary dynamics of dengue virus in India, PLoS Pathogens (2023). ಈ ಅಧ್ಯಯನವನ್ನು ಇನ್ಫೋಸಿಸ್ ಲಿಮಿಟೆಡ್ ಸಹಸ್ಥಾಪಕ ಹಾಗೂ ಛೇರ್ಮನ್ ಎಮೆರಿಟಸ್ ಎನ್ ಆರ್ ನಾರಾಯಣ ಮೂರ್ತಿ ಅವರ ಸಮಾಜಸೇವಾ ಅನುದಾನ ಮತ್ತು ವೆಲ್ಕಂ ಟ್ರಸ್ಟ್-ಡಿಬಿಟಿ ಇಂಡಿಯಾ ಅಲಯನ್ಸ್ ಕೊಡಮಾಡಿದ ನಿಧಿಯ ನೆರವಿನಿಂದ ನಡೆಸಲಾಯಿತು.

ಸಂಪರ್ಕಿಸಿ:

ರಾಹುಲ್ ರಾಯ್

ಸಹ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ

ರಾಸಾಯನಿಕ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ವಿಭಾಗ (ಸಿಇ)

ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆ (ಐಐಎಸ್‌ಸಿ)

ಇಮೇಲ್: rahulroy@iisc.ac.in

ಫೋನ್: 080-2293 3115

ಪ್ರಯೋಗಾಲಯ ವೆಬ್ಸೈಟ್: https://nanobiology.nanobiophotonics.org/

ಸೂರಜ್ ಜಗತಪ್

ಪಿಎಚ್‌ಡಿ. ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿ

ರಾಸಾಯನಿಕ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ವಿಭಾಗ (ಸಿಇ)

ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆ (ಐಐಎಸ್ ಸಿ)

ಇಮೇಲ್: jsuraj@iisc.ac.in

ಪತ್ರಕರ್ತರ ಗಮನಕ್ಕೆ

1) ಈ ಪತ್ರಿಕಾ ಪ್ರಕಟಣೆಯ ಯಾವುದಾದರೂ ಪಠ್ಯವನ್ನು ಯಥಾವತ್ತಾಗಿ ಪ್ರಕಟಿಸಿದರೆ ದಯವಿಟ್ಟು,  ‘ಕೃಪೆ- ಐಐಎಸ್ ಸಿ ಪತ್ರಿಕಾ ಪ್ರಕಟಣೆಯ’ ಎಂದು ಉಲ್ಲೇಖಿಸಿ.

2) ಐಐಎಸ್‌ಸಿ ಪತ್ರಿಕಾ ಪ್ರಕಟಣೆಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಯಾವುದೇ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳಿದ್ದರೆ ದಯವಿಟ್ಟು news@iisc.ac.in ಅಥವಾ pro@iisc.ac.in ಗೆ ಬರೆಯಿರಿ.