2-Deoxy-D-Glucose(2-DG): સંભવિત રીતે યોગ્ય એન્ટી-COVID-19 દવા

2-ડીઓક્સી-ડી-Glucose(2-DG), એક ગ્લુકોઝ એનાલોગ જે ગ્લાયકોલિસિસને અટકાવે છે, તેને તાજેતરમાં ભારતમાં મધ્યમથી ગંભીર COVID-19 દર્દીઓની સારવાર માટે ઇમરજન્સી યુઝ ઓથોરાઇઝેશન (EUA) પ્રાપ્ત થયું છે. પરમાણુ પર તેની કીડી-કેન્સર ગુણધર્મો માટે વ્યાપકપણે સંશોધન અને ક્લિનિકલ ટ્રાયલ્સમાં ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. કેન્સર વિરોધી એજન્ટ તરીકે તેના ઉપયોગ ઉપરાંત, 2-ડીજીમાં બળતરા વિરોધી ગુણધર્મો પણ હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. એવી ધારણા કરવામાં આવી હતી કે 2-DG નો ઉપયોગ SARS CoV-2 વાયરસના કારણે થતા ગંભીર ફેફસાના સોજાની સારવાર માટે થઈ શકે છે જે કોવિડ-18 દર્દીઓના સોજાવાળા ફેફસામાં 2FDG (એક રેડિયોટ્રેસર 19-DG એનાલોગ)ના સંચય પરના PET સ્કેન ડેટાના આધારે થઈ શકે છે. તાજેતરમાં, તબક્કો 2 ટ્રાયલ (ડેટા સાર્વજનિક ડોમેનમાં ઉપલબ્ધ નથી)ના આધારે ભારતીય નિયમનકાર દ્વારા કટોકટીના ઉપયોગની અધિકૃતતા આપવામાં આવી છે. 2-DG નો ઉપયોગ સંસાધન પ્રતિબંધિત સેટિંગ્સ માટે એન્ટિ-COVID-19 દવાઓની ઍક્સેસને સુધારવાના સંદર્ભમાં નોંધપાત્ર અસરો ધરાવે છે, ખાસ કરીને એ હકીકતને ધ્યાનમાં રાખીને કે રસીઓ અને એન્ટિ-વાયરલ દવાઓ ઊંચી કિંમત અને પુરવઠાની મર્યાદાઓને કારણે ઉપલબ્ધ થવાની શક્યતા નથી. ખૂબ જ ટૂંક સમયમાં વિશ્વની વસ્તીનો મોટો હિસ્સો. 

ગ્લુકોઝ પરમાણુ કુદરત દ્વારા અનાદિ કાળથી લગભગ તમામ જીવંત કોષો માટે ઊર્જાના મુખ્ય સ્ત્રોત તરીકે પસંદ કરવામાં આવે છે અને તેમાં કોષની વૃદ્ધિ અને ગુણાકાર માટે જરૂરી તત્વો હોય છે. આ તમામ જીવંત કોષો ગ્લુકોઝ ચયાપચય (ગ્લાયકોલિસિસ)માંથી પસાર થાય છે જે કેન્સર, વાઇરલ ઇન્ફેક્શન, વય સંબંધિત બિમારીઓ, ચેતાકોષીય રોગો જેમ કે એપીલેપ્સી અને અન્ય રોગોમાં વધારે છે. આ ગ્લુકોઝના એનાલોગ માટે સુસંગત કેસ બનાવે છે, જેને 2-ડીઓક્સી-ડી-ગ્લુકોઝ (2-ડીજી) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, જેનો ઉપયોગ ગ્લુકોઝ ચયાપચયને અવરોધિત કરવા માટે દખલ કરનાર પરમાણુ તરીકે થાય છે.  

2-ડીજી છેલ્લા 6 દાયકાથી રાઉન્ડ કરી રહ્યા છે. 1958-60ના વર્ષોમાં કરવામાં આવેલા સંશોધનોએ દર્શાવ્યું હતું કે 2-DG માત્ર ગ્લાયકોલિસિસ પર જ અવરોધક અસર ધરાવે છે.¹ અને ઉંદરમાં ઘન અને ટ્રાન્સપ્લાન્ટેબલ ગાંઠો પર² પરંતુ કેન્સરના દર્દીઓ પર પણ લાભદાયી અસર હતી³. ત્યારથી, કેન્સર અને ગાંઠની રચનાને રોકવા માટે 2-ડીજીનો ઉપયોગ કરીને પુષ્કળ સંશોધન હાથ ધરવામાં આવ્યા છે.^4-7અસંખ્ય ક્લિનિકલ ટ્રાયલ્સ સહિત. જો કે, 2-DG મોલેક્યુલે નિયમનકારી સત્તાવાળાઓ દ્વારા માન્ય દવા બનવાના સંદર્ભમાં દિવસનો પ્રકાશ જોયો નથી. 

2-DG માત્ર ગ્લાયકોલિસિસને ગ્લુકોઝના એનાલોગ તરીકે અટકાવતું નથી પણ N-લિંક્ડ ગ્લાયકોસિલેશનમાં દખલ કરીને મેનોઝના એનાલોગનું કાર્ય પણ કરે છે. આના પરિણામે ER તણાવ તરફ દોરી જતી પ્રોટીન ખોટી ફોલ્ડ થાય છે. આ 2-DG નોર્મોક્સિક તેમજ હાયપોક્સિક પરિસ્થિતિઓમાં વધતા કેન્સર સામે ઉપયોગમાં લેવા માટે સક્ષમ બનાવે છે⁸. વધુમાં, 2-ડીજી વિવિધ પ્રકારના ગાંઠ કોષોમાં ઓટોફેજી અને એપોપ્ટોસીસને પ્રેરિત કરે છે.^{9, 10}. 2-ડીજી કાપોસીના સાર્કોમા-સંબંધિત હર્પીસવાયરસ (KSHV) ના કિસ્સામાં જિનોમ પ્રતિકૃતિમાં દખલ કરીને અને વિરીયન ઉત્પાદનને અટકાવીને વાયરલ પ્રતિકૃતિને રોકવામાં પણ ભૂમિકા ભજવે છે.⁷. તેની કેન્સર વિરોધી ભૂમિકાના સંદર્ભમાં, 2-DG એ એન્જીયોજેનેસિસ તેમજ મેટાસ્ટેસિસને અટકાવતું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. રસપ્રદ રીતે, 2-ડીજી રોગપ્રતિકારક તંત્રના સક્રિયકરણમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. કારણ કે ગ્લાયકોસિલેશન રોગપ્રતિકારક તંત્ર દ્વારા એન્ટિજેન ઓળખવામાં મહત્વનો ભાગ ભજવે છે અને હકીકત એ છે કે 2-ડીજી એન-લિંક્ડ ગ્લાયકોસિલેશનને અટકાવે છે, તે ગાંઠ કોશિકાઓની એન્ટિજેનિસિટીને મોડ્યુલેટ કરી શકે છે. 2-ડીજીને ટ્યુમર સાઇટ્સમાં સીડી8 સાયટોટોક્સિક ટી કોશિકાઓની ભરતી વધારીને ઇટોપોસાઇડ-પ્રેરિત એન્ટિટ્યુમર પ્રતિભાવને વધારવા માટે દર્શાવવામાં આવ્યું હતું.^{11, 12}. 2-DG એ એલપીએસ સંચાલિત ઓક્સિડેટીવ તણાવ અને ફેફસામાં કેશિલરી નુકસાન તેમજ બળતરા સાઇટોકીન્સમાં ઘટાડો પણ ઘટાડ્યો¹³. 2-DG નો ઉપયોગ કરીને કેન્સર વિરોધી એજન્ટ તરીકે અને અન્ય દવાઓ સાથે સંયોજનમાં સંખ્યાબંધ ક્લિનિકલ ટ્રાયલ કરવામાં આવી છે અને સલામત માત્રાને 63mg/kg સુધી સંકુચિત કરવામાં આવી છે. આ ડોઝ ઉપરાંત, કાર્ડિયાક આડઅસર જોવા મળી હતી જેમ કે QT લંબાવવું. એવું જોવામાં આવ્યું હતું કે મૌખિક રીતે આપવામાં આવેલ 2-ડીજીની તુલનામાં સતત ઇન્ટ્રા વેનસ ઇન્ફ્યુઝન અસરકારકતા અને ઓછી આડઅસરોના સંદર્ભમાં વધુ સારા પરિણામો આપે છે. 

ગ્લાયકોલિસિસને અટકાવવા માટે 2-ડીજીની મિલકત અને ત્યારબાદ ઉપર જણાવ્યા મુજબ વાયરલ પ્રતિકૃતિ કોવિડ-19 રોગ દરમિયાન ફેફસાંમાં રોગપ્રતિકારક કોષો (મોનોસાઇટ્સ અને મેક્રોફેજ) અત્યંત ગ્લાયકોલિટીક બને છે તે હકીકત સાથે જોડાયેલી^{14, 15}, ઓછા ડોઝ રેડિયેશન થેરાપી સાથે સહાયક તરીકે SARS CoV-2 પ્રતિકૃતિનો સામનો કરવા માટે ઘણા જૂથો દ્વારા શોષણ કરવામાં આવ્યું છે¹⁶ અથવા 2-ડીજી તેના પોતાના પર^{17, 18}. એકલા 2-ડીજીનો ઉપયોગ બે ક્લિનિકલ ટ્રાયલ્સમાં કરવામાં આવ્યો છે^{17, 18}, ડૉ. રેડ્ડીની પ્રયોગશાળાઓ અને INMAS, DRDO, નવી દિલ્હી દ્વારા પ્રાયોજિત. 2-DG ની SARS CoV-2 તરફની વિટ્રો અવરોધક સંભાવનાના આધારે ટ્રાયલ માટે પસંદગી કરવામાં આવી હતી. ટ્રાયલ્સમાંની એક ફેઝ II ટ્રાયલ હતી જેમાં કુલ 63 દિવસથી 45 દિવસ માટે 18mg/kg/day (28mg/kg/દિવસ સવારે અને 110mg/kg/દિવસ)ની કુલ માત્રા મૌખિક રીતે આપવામાં આવી હતી. વિષયો¹⁷. રેડિયોટ્રેસરનો ઉપયોગ કરીને, PET (પોઝિટ્રોન એમિશન ટોમોગ્રાફી) સાથે 18FDG (ફ્લુડોક્સીગ્લુકોઝ) એ COVID-18 થી અસરગ્રસ્ત દર્દીઓના સોજાવાળા ફેફસાંમાં રેડિયોલેબેલ 19FDGનું સંચય દર્શાવ્યું હતું. આ SARS CoV-2 ચેપને કારણે ફેફસાંમાં જોવા મળતી ઉચ્ચ ચયાપચયની પ્રવૃત્તિને કારણે હોઈ શકે છે અને 2-DG નું પ્રેફરન્શિયલ સંચય ગ્લાયકોલિસિસના અવરોધ તરફ દોરી શકે છે, જે બદલામાં વાયરલ પ્રતિકૃતિના નિષેધ તરફ દોરી શકે છે. આ અભ્યાસ સપ્ટેમ્બર 2020 માં પૂર્ણ થયો હતો. જાન્યુઆરી 2021 માં બીજા તબક્કા III ની અજમાયશ શરૂ કરવામાં આવી હતી જેમાં 90mg/kg/day (45mg/kg/દિવસ સવારે અને 45mg/kg/day) મૌખિક રીતે આપવામાં આવશે. કુલ 10 દિવસથી 220 વિષયો માટે¹⁸. આ ટ્રાયલ સપ્ટેમ્બર 2021 સુધીમાં પૂર્ણ થવાની અપેક્ષા છે. 

જો કે, ભારતીય નિયમનકાર દ્વારા મધ્યમથી ગંભીર કોવિડ-2 દર્દીઓમાં ઉપયોગ માટે 19-ડીજીના ઉપયોગને કટોકટીની અધિકૃતતા આપવામાં આવી છે. જો ક્લિનિકલ ટ્રાયલ સલામતી અને અસરકારકતાના ડેટાના ન્યૂનતમ જરૂરી સ્તરોને પૂર્ણ કરે છે, તો પછી 2-DG એ મધ્યમથી ગંભીર COVID-19 દર્દીઓ માટે ઉપયોગમાં લેવાતી દવા તરીકે મંજૂર થઈ શકે છે. 

શું 2-ડીજી, એકવાર દવા તરીકે મંજૂર થઈ જાય, તે એન્ટિ-વાયરલ દવાઓનો વિકલ્પ બની શકે છે જેનો તાજેતરમાં ઉપયોગ કરવામાં આવી રહ્યો છે કોવિડ -19? હોઈ શકે કે નહીં, કારણ કે એન્ટિ-વાયરલ દવાઓ એ વાયરસ માટે વિશિષ્ટ છે જે અન્યથા સ્વસ્થ કોષો પર ન્યૂનતમ અસર સાથે લક્ષિત છે. બીજી બાજુ, 2-DG તેની ક્રિયાના મોડને કારણે તંદુરસ્ત કોષો પર થોડી અસર કરી શકે છે. જો કે, એન્ટિ-વાયરલ દવાઓની તુલનામાં 2-ડીજી વધુ ખર્ચ-અસરકારક છે. સંસાધન પ્રતિબંધિત સેટિંગ્સ માટે એન્ટી-COVID-19 દવાઓની ઍક્સેસને સુધારવાના સંદર્ભમાં આના નોંધપાત્ર અસરો છે, ખાસ કરીને એ હકીકતને ધ્યાનમાં રાખીને કે રસીઓ અને એન્ટિવાયરલ વિશ્વની વસ્તીના મોટા હિસ્સા માટે ઉંચી કિંમત અને પુરવઠાની મર્યાદાઓને કારણે દવાઓ જલ્દી ઉપલબ્ધ થવાની શક્યતા નથી. 

***

DOI: https://doi.org/10.29198/scieu/210501

***

સંદર્ભ:  

1. નિરેનબર્ગ MW, ​​અને Hogg JF. એહરલીચમાં એનારોબિક ગ્લાયકોલીસીસનું નિષેધ 2-ડીઓક્સી-ડી-ગ્લુકોઝ દ્વારા ટ્યુમર કોષોને ઉત્તેજિત કરે છે. કેન્સર Res. 1958 જૂન;18(5):518-21. PMID: 13547043. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/13547043/  

2. Laszlo J, Humphreys SR, Goldin A. પ્રાયોગિક ગાંઠો પર ગ્લુકોઝ એનાલોગ (2-Deoxy-D-glucose, 2-Deoxy-D-galactose) ની અસરો. જે. નેટલ. કેન્સર ઇન્સ્ટ. 24(2), 267-281, (1960). DOI: https://doi.org/10.1093/jnci/24.2.267 

3. Landau BR, Laszlo J, Stengle J, અને Burk D. કેન્સરના દર્દીઓમાં 2-deoxy-D-ગ્લુકોઝના ઇન્ફ્યુઝન આપવામાં આવતા અમુક મેટાબોલિક અને ફાર્માકોલોજિક અસરો. જે. નેટલ. કેન્સર ઇન્સ્ટ. 21, 485–494, (1958). https://doi.org/10.1093/jnci/21.3.485  

4. જૈન વી.કે., કાલિયા વી.કે., શર્મા આર, મહારાજન વી અને મેનન એમ. ગ્લાયકોલિસિસ પર 2-ડીઓક્સી-ડી-ગ્લુકોઝની અસરો, માનવ કેન્સર કોષોના પ્રસાર ગતિશાસ્ત્ર અને રેડિયેશન પ્રતિભાવ. ઇન્ટ. જે. રેડિયેટ. ઓન્કોલ. બાયોલ. ભૌતિક. 11, 943–950, (1985). https://doi.org/10.1016/0360-3016(85)90117-8  

5. કેર્ન કેએ, નોર્ટન જેએ. ગ્લુકોઝ વિરોધી 2-ડીઓક્સી-ડી-ગ્લુકોઝ દ્વારા સ્થાપિત ઉંદર ફાઇબ્રોસારકોમા વૃદ્ધિને અવરોધે છે. સર્જરી. 1987 ઑગસ્ટ;102(2):380-5. PMID: 3039679. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/3039679/  

6. Kaplan O, Navon G, Lyon RC, Faustino PJ, Straka EJ, Cohen JS. ડ્રગ-સંવેદનશીલ અને ડ્રગ-પ્રતિરોધક માનવ સ્તન કેન્સર કોષો પર 2-ડીઓક્સીગ્લુકોઝની અસરો: મેટાબોલિઝમના ઝેરી અને ચુંબકીય રેઝોનન્સ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી અભ્યાસ. કેન્સર Res. 1990 ફેબ્રુઆરી 1;50(3):544-51. PMID: 2297696. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2297696/  

7. માહેર, જેસી, ક્રિષ્ન, એ. અને લેમ્પિડિસ, ટીજે ગ્રેટર સેલ સાયકલ ઇન્હિબિશન અને હાયપોક્સિક વિ એરોબિક પરિસ્થિતિઓ હેઠળ સારવાર કરાયેલ ગાંઠ કોશિકાઓમાં 2-ડીઓક્સી-ડી-ગ્લુકોઝ દ્વારા પ્રેરિત સાયટોટોક્સિસિટી. કેન્સર કીમોધર ફાર્માકોલ 53, 116–122 (2004). https://doi.org/10.1007/s00280-003-0724-7  

8. Xi H, કુર્તોગ્લુ એમ, લેમ્પિડિસ ટી જે. 2-ડીઓક્સી-ડી-ગ્લુકોઝની અજાયબીઓ. IUBMB જીવન. 66(2), 110-121, (2014). DOI: https://doi.org/10.1002/iub.1251 

9. Aft, R., Zhang, F. & Gius, D. કીમોથેરાપ્યુટિક એજન્ટ તરીકે 2-deoxy-D-ગ્લુકોઝનું મૂલ્યાંકન: કોષ મૃત્યુની પદ્ધતિ. બીઆર જે કેન્સર 87, 805–812 (2002). https://doi.org/10.1038/sj.bjc.6600547  

10. કુર્ટોગ્લુ એમ, ગાઓ એન, શાંગ જે, માહેર જેસી, લેહરમેન એમએ એટ અલ. નોર્મોક્સિયા હેઠળ, 2-ડીઓક્સી-ડી-ગ્લુકોઝ ગ્લાયકોલિસિસના નિષેધ દ્વારા નહીં પરંતુ એન-લિંક્ડ ગ્લાયકોસિલેશનમાં દખલ કરીને પસંદગીના ગાંઠોના પ્રકારોમાં કોષ મૃત્યુને બહાર કાઢે છે. મોલ. કેન્સર થેર. 6, 3049–3058, (2007). DOI: https://doi.org/10.1158/1535-7163.MCT-07-0310  

11. Beteau M, Zunino B, Jacquin MA, Meynet O, Chiche J et al. કીમોથેરાપી સાથે ગ્લાયકોલિસિસ અવરોધનું સંયોજન એન્ટિટ્યુમર રોગપ્રતિકારક પ્રતિભાવમાં પરિણમે છે. પ્રોક. નેટલ. એકેડ. વિજ્ઞાન યુએસએ 109, 20071–20076, (2012). DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1206360109  

12. રોગપ્રતિકારક તંત્ર પર 2-Deoxy-d-Glucose(2-DG) ની અસરનું લક્ષણ  https://doi.org/10.1006/brbi.1996.0035 

13. પાંડે એસ, અનંગ વી, સિંઘ એસ, ભટ્ટ એએન, નટરાજન કે, દ્વારકાનાથ બી એસ. 2-ડીઓક્સી-ડી-ગ્લુકોઝ-(2-ડીજી) પેથોજેન પ્રેરિત તીવ્ર બળતરા અને સંલગ્ન ઝેરીતાને અટકાવે છે. વૃદ્ધત્વમાં નવીનતા, 4 (1), 885, (2020). DOI: https://doi.org/10.1093/geroni/igaa057.3267 

14. કોવિડ-19ની સારવાર માટે ગ્લુકોઝ ચયાપચયને ટાર્ગેટ કરીને અર્દેસ્તાની એ અને અઝીઝી ઝેડ. એસ.આઇ.જી. ટ્રાન્સડક્ટ લક્ષ્યાંક થર 6, 112 (2021). https://doi.org/10.1038/s41392-021-00532-4 

15. કોડો એ., એટ અલ 2020. એલિવેટેડ ગ્લુકોઝ લેવલ SARS-CoV-2 ચેપ અને HIF-1α/ગ્લાયકોલિસિસ-આશ્રિત ધરી દ્વારા મોનોસાઇટ પ્રતિભાવની તરફેણ કરે છે. સેલ મેટાબોલિઝમ. 32(3), અંક 3, 437-446, (2020). https://doi.org/10.1016/j.cmet.2020.07.007 

16. વર્મા એ એટ અલ. કોવિડ-2 મેનેજમેન્ટમાં સાયટોકાઈન તોફાનને કાબૂમાં લેવા માટે ઓછા ડોઝ રેડિયેશન થેરાપી સાથે પોલિફાર્માકોલોજીકલ સહાયક 19-ડીઓક્સી-ડી-ગ્લુકોઝનો સંયુક્ત અભિગમ. (2020). https://doi.org/10.1080/09553002.2020.1818865 

17. ક્લિનિકલ ટ્રાયલ્સ રજિસ્ટ્રી 2021. કોવિડ -2 દર્દીઓમાં 19-ડીઓક્સી-ડી-ગ્લુકોઝની સલામતી અને અસરકારકતાનું મૂલ્યાંકન કરવા માટેનો બીજો તબક્કો અભ્યાસ (CTRI/2020/06/025664). પર ઓનલાઈન ઉપલબ્ધ છે http://ctri.nic.in/Clinicaltrials/pmaindet2.php?trialid=44369&EncHid=&userName=2-Deoxy-d-Glucose 

18. ક્લિનિકલ ટ્રાયલ્સ રજિસ્ટ્રી 2021. એક રેન્ડમાઇઝ્ડ, બે ટ્રીટમેન્ટ ગ્રૂપ ક્લિનિકલ સ્ટડી 2-Deoxy-D-Glucose સાથે અભ્યાસ દવાની અસરકારકતા અને સલામતીનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે એકલા SOC ની સરખામણીમાં મધ્યમથી ગંભીર COVID-19 દર્દીઓની સારવારમાં. (CTRI/2021/01/030231). પર ઓનલાઈન ઉપલબ્ધ છે http://ctri.nic.in/Clinicaltrials/pmaindet2.php?trialid=50985&EncHid=&userName=2-Deoxy-d-Glucose 

***