एफिनिटी मैचुरेशन

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प्रतिरक्षा विज्ञान (immunology) में, एफिनिटी मैचुरेशन (affinity maturation) वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा TFH कोशिकाओं द्वारा सक्रिय B कोशिकाएं (B cells) प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के दौरान एंटीजन के लिए बढ़ी हुई एफिनिटी (आत्मीयता) वाले एंटीबॉडी का उत्पादन करती हैं। एक ही एंटीजन के बार-बार संपर्क में आने से, एक होस्ट उत्तरोत्तर अधिक एफिनिटी वाले एंटीबॉडी का उत्पादन करेगा। एक द्वितीयक प्रतिक्रिया (secondary response) प्राथमिक प्रतिक्रिया की तुलना में कई गुना अधिक एफिनिटी वाले एंटीबॉडी उत्पन्न कर सकती है। एफिनिटी मैचुरेशन मुख्य रूप से जर्मिनल सेंटर (germinal center) B कोशिकाओं के झिल्ली इम्युनोग्लोबुलिन पर होता है और यह सोमैटिक हाइपरम्यूटेशन (SHM) तथा TFH कोशिकाओं द्वारा चयन का प्रत्यक्ष परिणाम है।[1]

एफिनिटी मैचुरेशन तब भी होता है जब GC B कोशिकाएं मूल एंटीजन से संबंधित एंटीजन का सामना करती हैं, जिसके विरुद्ध उन्हें तैयार किया गया था, बशर्ते नए प्रकार के एंटीजन के खिलाफ कुछ बाइंडिंग क्षमताएं बनी रहें। नए प्रकारों के विरुद्ध मैचुरेशन के कई दौरों के बाद, GC B कोशिकाएं (बहुत दुर्लभ रूप से) ब्रॉडली-न्यूट्रलाइजिंग एंटीबॉडी (broadly-neutralizing antibodies) का उत्पादन कर सकती हैं जो इन एंटीजन के सामान्य (संरक्षित) हिस्से से जुड़ते हैं। टीकाकरण (vaccination) के क्षेत्र में एक आदर्श यह है कि इस प्रक्रिया को मज़बूती से दोहराया जाए ताकि संबंधित रोगजनकों के एक व्यापक स्पेक्ट्रम के खिलाफ प्रतिरक्षित किया जा सके।[2]

In vivo

माना जाता है कि इस प्रक्रिया में दो परस्पर संबंधित प्रक्रियाएं शामिल हैं, जो द्वितीयक लिम्फोइड अंगों के जर्मिनल सेंटरों में होती हैं:

  1. सोमैटिक हाइपरम्यूटेशन: इम्युनोग्लोबुलिन जीन के वेरिएबल, एंटीजन-बाइंडिंग कोडिंग अनुक्रमों (जिन्हें complementarity-determining regions (CDR) के रूप में जाना जाता है) में उत्परिवर्तन। उत्परिवर्तन दर (mutation rate) लिम्फोइड प्रणाली के बाहर की कोशिका लाइनों की तुलना में 1,000,000 गुना अधिक है। हालांकि SHM की सटीक क्रियाविधि अभी भी ज्ञात नहीं है, लेकिन activation-induced (cytidine) deaminase की एक प्रमुख भूमिका पर चर्चा की गई है। बढ़ी हुई उत्परिवर्तन दर के परिणामस्वरूप प्रति CDR और इसलिए प्रति कोशिका पीढ़ी 1-2 उत्परिवर्तन होते हैं। उत्परिवर्तन परिणामी एंटीबॉडी की बाइंडिंग विशिष्टता और बाइंडिंग एफिनिटी को बदल देते हैं।[3]
  2. क्लोनल चयन (Clonal selection): जिन B कोशिकाओं ने SHM का अनुभव किया है, उन्हें सीमित विकास संसाधनों के लिए प्रतिस्पर्धा करनी पड़ती है, जिसमें एंटीजन की उपलब्धता और TFH कोशिकाओं से पैराक्राइन संकेत शामिल हैं। जर्मिनल सेंटरों की follicular dendritic cells (FDCs) B कोशिकाओं के सामने एंटीजन प्रस्तुत करती हैं, और एंटीजन के लिए उच्चतम एफिनिटी वाली B कोशिका संतति, जिन्हें प्रतिस्पर्धात्मक लाभ प्राप्त होता है, सकारात्मक चयन के लिए चुनी जाती हैं जिससे उनका अस्तित्व बना रहता है। सकारात्मक चयन TFH कोशिकाओं और उनके संबंधित एंटीजन प्रस्तुत करने वाली GC B कोशिकाओं के बीच निरंतर क्रॉस-टॉक पर आधारित होता है। चूंकि जर्मिनल सेंटर में सीमित संख्या में TFH कोशिकाएं रहती हैं, इसलिए केवल अत्यधिक प्रतिस्पर्धी B कोशिकाएं ही TFH कोशिकाओं के साथ स्थिर रूप से जुड़ती हैं और इस प्रकार T कोशिका-निर्भर उत्तरजीविता संकेत प्राप्त करती हैं। जिन B कोशिका संततियों ने SHM का अनुभव किया है, लेकिन वे कम एफिनिटी के साथ एंटीजन से जुड़ती हैं, उन्हें प्रतिस्पर्धा में पीछे छोड़ दिया जाएगा और हटा दिया जाएगा। चयन के कई दौरों के बाद, उत्पादित परिणामी स्रावित एंटीबॉडी में एंटीजन के लिए प्रभावी रूप से बढ़ी हुई एफिनिटी होगी।

In vitro

प्राकृतिक प्रोटोटाइप की तरह, in vitro एफिनिटी मैचुरेशन उत्परिवर्तन और चयन के सिद्धांतों पर आधारित है। in vitro एफिनिटी मैचुरेशन का उपयोग सफलतापूर्वक एंटीबॉडी, एंटीबॉडी अंशों या पेप्टाइड अणुओं जैसे antibody mimetics को अनुकूलित करने के लिए किया गया है। CDRs के अंदर यादृच्छिक उत्परिवर्तन विकिरण, रासायनिक म्यूटाजेन या error-prone PCR का उपयोग करके पेश किए जाते हैं। इसके अलावा, आनुवंशिक विविधता (genetic diversity) को chain shuffling द्वारा बढ़ाया जा सकता है। phage display जैसी डिस्प्ले विधियों का उपयोग करके उत्परिवर्तन और चयन के दो या तीन दौर आमतौर पर कम नैनोमोलर रेंज में एफिनिटी वाले एंटीबॉडी अंशों में परिणामित होते हैं।[4]

संदर्भ

  1. ↑ (2012-04-23). Germinal Centers. Annual Review of Immunology. 30 (1) 429–457. doi:10.1146/annurev-immunol-020711-075032.
  2. ↑ (January 2017). "Genetic and structural analyses of affinity maturation in the humoral response to HIV ‐1". Immunological Reviews. 275 (1) 129–144. doi:10.1111/imr.12513.
  3. ↑ (2007). "Immunoglobulin Somatic Hypermutation". Annu. Rev. Genet.. 41 107–120. doi:10.1146/annurev.genet.41.110306.130340.
  4. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named isbn3-527-31453-9

स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के “Affinity maturation” लेख का अनुवाद। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Affinity_maturation यह अनुवाद स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।

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