मरने से बचकर मरम्मत! वैज्ञानिकों ने टिशू रीजेनरेशन का गुप्त फॉर्मूला खोजा
जब टिशू बुरी तरह डैमेज हो जाता है, तो बचे हुए सेल्स बायोलॉजिकल रिपेयर के एक तेज़ प्रोसेस में रिस्पॉन्ड कर सकते हैं, जिसे कॉम्पेंसेटरी प्रोलिफरेशन कहा जाता है। फ्लाई लार्वा में इस सर्वाइवल स्ट्रेटेजी की पहचान पहली बार होने के लगभग 50 साल बाद, वैज्ञानिकों ने अब इसके पीछे के मॉलिक्यूलर मैकेनिज्म का पता लगा लिया है। इज़राइल के वीज़मैन इंस्टीट्यूट ऑफ़ साइंस की एक टीम के नेतृत्व में रिसर्चर्स के अनुसार, यह समझना कि यह प्रोसेस कैसे काम करता है – और इसे कैसे कंट्रोल किया जा सकता है – कैंसर को दोबारा होने से रोकने के नए तरीके विकसित करने में मदद कर सकता है। इस खोज के लिए कैस्पेस, प्रोग्राम्ड सेल डेथ (जहां शरीर स्वस्थ रहने या टिशू को आकार देने के लिए सेल्स को नष्ट करता है) से जुड़े एंजाइम, बहुत ज़रूरी हैं। हाल के सालों में, स्टडीज़ से पता चला है कि कैस्पेस हमेशा किलर नहीं होते हैं – वे कई अन्य ज़रूरी प्रोसेस में शामिल होते हैं, जिसके कारण यहां उनकी स्टडी की गई।
रिसर्च टीम कॉम्पेंसेटरी प्रोलिफरेशन के साथ शुरुआत में वापस गई, उसी एक्सपेरिमेंट का इस्तेमाल करके जिससे इसकी खोज हुई थी: फ्रूट-फ्लाई (ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर) लार्वा पर हाई-डोज़ रेडिएशन डालना। इस बार, वैज्ञानिक रीजेनरेशन स्टेज को बहुत करीब से देख रहे थे। वीज़मैन इंस्टीट्यूट के पहले लेखक और मॉलिक्यूलर जेनेटिसिस्ट त्सिलिल ब्रौन कहते हैं, “हमने ऐसे सेल्स की पहचान करने का फैसला किया जो सेल्फ-डिस्ट्रक्ट बटन दबाते हैं लेकिन फिर भी बच जाते हैं।” “ऐसा करने के लिए, हमने एक डिलेड सेंसर का इस्तेमाल किया जिसने उन सेल्स के बारे में बताया जिनमें इनिशिएटर कैस्पेस एक्टिवेट हो गया था, लेकिन फिर भी वे रेडिएशन से बच गए।” रिसर्चर्स ने पाया कि रेडिएशन से हुए नुकसान के बाद, टिशू दो तरह के बचे हुए सेल्स के टीमवर्क से रीजेनरेट होता है। एक तरह के सेल्स को शुरू में मौत के लिए मार्क किया जाता है – वे ड्रोनक नामक फ्रूट फ्लाई कैस्पेस को एक्टिवेट करते हैं – लेकिन आखिरकार वे मरने से बच जाते हैं और डैमेज टिशू को रिपेयर करने के लिए खुद को तेज़ी से मल्टीप्लाई करते हैं।
टीम ने उन्हें ड्रोनक-एक्टिवेटिंग (DARE) सेल्स नाम दिया। आगे के एनालिसिस से पता चला कि DARE सेल्स अकेले काम नहीं करते हैं। ब्रौन कहते हैं, “हमने मौत से बचने वाले सेल्स की एक और आबादी की पहचान की, लेकिन DARE सेल्स के उलट, उनमें इनिशिएटर कैस्पेस का कोई एक्टिवेशन नहीं दिखा। हमने उन्हें NARE सेल्स कहा।” हालांकि इन NARE सेल्स को मौत के लिए लेबल नहीं किया गया था, फिर भी उन्हें DARE सेल्स द्वारा रिपेयर करने के लिए रिक्रूट किया जाता है। वे बहुत ज़्यादा रीजेनरेशन को रोकने के लिए प्रोसेस को भी रेगुलेट करते हैं। खास बात यह है कि बचे हुए DARE सेल्स और जो रिपेयर किया गया टिशू वे बनाने में मदद करते हैं, वे मौत के प्रति और भी ज़्यादा प्रतिरोधी होते हैं। रेडिएशन के दूसरे धमाके के बाद, उन्हें मारना बहुत मुश्किल हो गया, यह एक ऐसी घटना है जो पहले कैंसर ट्यूमर में देखी गई है।
वीज़मैन इंस्टीट्यूट के मॉलिक्यूलर जेनेटिसिस्ट एली अरामा कहते हैं, “DARE सेल्स के वंशज असाधारण रूप से प्रतिरोधी पाए गए – मूल टिशू की सेल्स की तुलना में सेल डेथ के प्रति सात गुना ज़्यादा प्रतिरोधी।” “यह समझाने में मदद कर सकता है कि रेडिएशन के बाद बार-बार होने वाले ट्यूमर ज़्यादा प्रतिरोधी क्यों हो जाते हैं।” रिसर्चर्स ने एक मॉलिक्यूलर मोटर प्रोटीन, Myo1D की भी पहचान की, जो DARE सेल्स को मरने से बचाता है। फिर से, कैंसर बायोलॉजी से एक लिंक है: ऐसा माना जाता है कि कैंसर भी ज़िंदा रहने के लिए Myo1D का इस्तेमाल कर सकते हैं। हालांकि इन नतीजों की अभी इंसानी टिशू में पुष्टि होनी बाकी है, अब जब हम कॉम्पेंसेटरी प्रोलिफरेशन के डिटेल मैकेनिज्म को जानते हैं, तो यह ज़्यादा संभावना है कि वैज्ञानिक इसे बढ़ाने या सक्षम करने (टिशू डैमेज को ठीक करने) या इसे ब्लॉक करने (कैंसर को रोकने) के तरीके ढूंढ लेंगे। अरामा कहते हैं, “हमें उम्मीद है कि, जैसा कि अक्सर फ्लाई मॉडल के साथ होता आया है, यहां हासिल किया गया ज्ञान उन मैकेनिज्म को समझने में मदद करेगा जो इंसानी टिशू में ग्रोथ को बैलेंस करते हैं और सेल डेथ के प्रति रेजिस्टेंस देते हैं।” “ये नतीजे नए तरीकों की ओर भी इशारा करते हैं जिनसे हम चोट के बाद हेल्दी टिशू के फायदेमंद रीजेनरेशन को तेज़ कर सकते हैं।” यह रिसर्च नेचर कम्युनिकेशंस में पब्लिश हुई है।
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