Q. What are mRNA vaccines? Discuss the advantages that make these vaccines an attractive alternative over traditional vaccines.
(GS-3, 150 Words, 10 Marks)
प्रश्न : एमआरएनए (mRNA) टीके क्या हैं? उन लाभों पर चर्चा करें जो इन टीकों को पारंपरिक टीकों की तुलना में एक आकर्षक विकल्प बनाते हैं।
(जीएस-3, 150 शब्द, 10 अंक)
Approach:
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In Introduction, write what mRNA vaccines are and how they are different from others vaccines.
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In the body, mention advantages of mRNA vaccines over traditional vaccines.
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Conclude your answer accordingly.
Model Answer:
mRNA, which stands for messenger RNA, is a form of nucleic acid which carries genetic information. Like other vaccines, the mRNA vaccine also attempts to activate the immune system to produce antibodies that help counter an infection from a live virus. However, while most vaccines use weakened or dead bacteria or viruses to evoke a response from the immune system, mRNA vaccines only introduce a piece of the genetic material that corresponds to a viral protein. This is usually a protein found on the membrane of the virus called spike protein. Therefore, the mRNA vaccine does not expose individuals to the virus itself.
Both the Pfizer-BioNTech and the Moderna COVID-19 vaccines use mRNA.
mRNA vaccines present several advantages, that make it an attractive alternative over traditional vaccines or even DNA vaccines. They are:
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Unlike attenuated or inactivated vaccines, mRNA is precise as it will only express a specific antigen and induce a directed immune response. Additionally, it promotes both humoral and cellular immune response and induces the innate immune system.
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Compared with DNA-based vaccines, mRNA is more effective, since expression does not require nuclear entry, and safer, since the probability of random genome integration is virtually zero.
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mRNA is rapidly degraded in the body, and cells don't readily take up foreign mRNA. Recent technology has modified the mRNA molecule to make it more stable and packaged the molecules in fats (called lipids), increasing cell delivery efficiency.
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The flexible nature of the mRNA vaccine platform is also advantageous for manufacturing since a change in the encoded antigen does not affect the mRNA backbone physical–chemical characteristics, and hence allow production to be standardized.
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Additionally, since production is based on an in vitro cell-free transcription reaction, safety concerns regarding the presence of cell-derived impurities and viral contaminants commonly found in other platforms are minimized.
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The cost is also lower than other platforms and will continue to decrease as the technology expands.
Challenges:
As mRNA can be degraded by cellular processes, it can be easily destroyed. Furthermore, mRNA and lipid nanoparticles are thermodynamically unstable, and need to be kept at cold temperatures for storage and transport, some at ‐20°C and as low as ‐80°C, often requiring specialized ultra refrigeration equipment and thawing before use. This presents serious limitations for settings unable to meet these cold chain logistics, especially in low and middle‐income countries.
mRNA vaccines represent a promising alternative to conventional vaccine approaches because of their high potency, capacity for rapid development and potential for low-cost manufacture and safe administration. These vaccines can be an answer to quickly respond to epidemic outbreaks in terms of manufacturing. However, to achieve this status, the development of sustainable and cost-effective manufacturing processes must be addressed.
दृष्टिकोण:
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उत्तर की शुरुआत में एमआरएनए टीके क्या हैं और वे अन्य टीकों से किस प्रकार भिन्न हैं।
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मुख्य भाग में, पारंपरिक टीकों की तुलना में एमआरएनए टीकों के लाभों का उल्लेख करें।
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अपना उत्तर तदनुसार समाप्त करें।
मॉडल उत्तर:
एमआरएनए (mRNA), जिसका पूरा नाम मैसेंजर आरएनए है, न्यूक्लिक एसिड का एक रूप है, जो आनुवंशिक जानकारी रखता है। अन्य टीकों की तरह, एमआरएनए टीका भी एंटीबॉडी का उत्पादन करने के लिए प्रतिरक्षा प्रणाली को सक्रिय करने का प्रयास करती है, जो जीवित वायरस से संक्रमण का मुकाबला करने में मदद करती है। अधिकांश टीके प्रतिरक्षा प्रणाली से प्रतिक्रिया उत्पन्न करने के लिए कमजोर या मृत बैक्टीरिया या वायरस का उपयोग करते हैं, जबकि एमआरएनए टीके केवल आनुवंशिक सामग्री का एक टुकड़ा पेश करते हैं, जो एक वायरल प्रोटीन से मिलता-जुलता है। यह आमतौर पर वायरस की झिल्ली पर पाया जाने वाला प्रोटीन होता है, जिसे स्पाइक प्रोटीन कहा जाता है। इस प्रकार, एमआरएनए टीके व्यक्तियों को स्वयं वायरस के संपर्क में नहीं लाती है।
फाइजर-बायोएनटेक और मॉडर्ना दोनों ही टीका निर्माता कंपनियां कोविड-19 टीके एमआरएनए का ही उपयोग करते हैं।
एमआरएनए टीके कई फायदे पेश करते हैं जो इसे पारंपरिक टीकों या यहां तक कि डीएनए टीकों की तुलना में एक आकर्षक विकल्प बनाते हैं। वे हैं:
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क्षीण या निष्क्रिय टीकों के विपरीत, एमआरएनए टीके सटीक होती है, क्योंकि यह केवल एक विशिष्ट एंटीजन को व्यक्त करता है और एक निर्देशित प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को प्रेरित करता है। इसके अतिरिक्त, यह ह्यूमरल और सेलुलर प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया दोनों को बढ़ावा देता है और जन्मजात प्रतिरक्षा प्रणाली को प्रेरित करता है।
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डीएनए-आधारित टीकों की तुलना में, एमआरएनए टीके अधिक प्रभावी है, क्योंकि इसमें क्रियाशीलता के लिए परमाणु प्रवेश (न्यूक्लियर एंट्री) की आवश्यकता नहीं होती है, और यह सुरक्षित है, क्योंकि इसमें यादृच्छिक जीनोम एकीकरण (रैंडम जीनोम इन्टीग्रेशन) की संभावना लगभग शून्य होती है।
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शरीर में एमआरएनए का तेजी से क्षरण होता है, और कोशिकाएं आसानी से बाह्य एमआरएनए को ग्रहण नहीं करती हैं। हाल की तकनीक ने एमआरएनए अणु को अधिक स्थिर बनाने के लिए संशोधित किया है और अणुओं को वसा (जिन्हें लिपिड कहा जाता है) में पैक किया है, जिससे इसकी कोशिका वितरण दक्षता (सेल डिलीवरी एफिशिएंसी) में वृद्धि हुई है।
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एमआरएनए टीके प्लेटफॉर्म की लचीली प्रकृति विनिर्माण के लिए भी फायदेमंद है, क्योंकि एन्कोडेड एंटीजन में परिवर्तन एमआरएनए टीके की आधारभूत भौतिक-रासायनिक विशेषताओं को प्रभावित नहीं करता है। इसलिए और यह एमआरएनए टीके के उत्पादन को मानकीकृत करने की अनुमति देता है।
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इसके अलावा, चूंकि इसका उत्पादन इन विट्रो सेल-मुक्त ट्रांस्क्रिप्शन रिएक्शन पर आधारित होता है, इसलिए कोशिका-व्युत्पन्न अशुद्धियों और आमतौर पर अन्य प्लेटफार्मों में पाए जाने वाले वायरल संदूषकों की उपस्थिति के संबंध में सुरक्षा चिंताओं को कम किया जाता है।
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अन्य माध्यमों की तुलना में इसकी लागत भी कम है और प्रौद्योगिकी के विस्तार के साथ-साथ इसमें कमी आती रहेगी।
चुनौतियां:
चूंकि एमआरएनए को कोशकीय प्रक्रियाओं द्वारा निम्नीकृत किया जा सकता है, इसलिए इसे आसानी से नष्ट किया जा सकता है। इसके अलावा, एमआरएनए और लिपिड नैनोकण थर्मोडायनामिक रूप से अस्थिर होते हैं, और भंडारण और परिवहन के लिए ठंडे तापमान पर रखे जाने की आवश्यकता होती है, कुछ को -20°C पर और -80°C तक, अक्सर उपयोग से पहले विशेष अल्ट्रा रेफ्रिजरेशन उपकरण और पिघलन (मेल्टिंग) की आवश्यकता होती है। यह विशेष रूप से निम्न और मध्यम आय वाले देशों में, इन कोल्ड चेन लॉजिस्टिक्स को पूरा करने में असमर्थ व्यवस्था संबंधी गंभीर सीमाएँ प्रस्तुत करता है।
निष्कर्षत: एमआरएनए टीके अपनी उच्च क्षमता, तेजी से विकास की क्षमता और कम लागत के निर्माण और सुरक्षित प्रशासन की क्षमता के कारण पारंपरिक टीके दृष्टिकोण के लिए एक आशाजनक विकल्प का प्रतिनिधित्व करते हैं। ये टीके विनिर्माण के मामले में महामारी के प्रकोप पर त्वरित प्रतिक्रिया देने का जवाब हो सकते हैं। हालाँकि, इस स्थिति को प्राप्त करने के लिए, टिकाऊ और लागत प्रभावी विनिर्माण प्रक्रियाओं के विकास पर ध्यान दिया जाना चाहिए।
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