अल्ज़ाइमर की नई कुंजी: DNA के ‘स्विच’ और ब्रेन सेल्स के रहस्य उजागर
हमारे DNA में मौजूद ‘स्विच’ जो सेल्स में जीन एक्टिविटी को प्रभावित करते हैं, अल्ज़ाइमर रोग को समझने और शायद उसका इलाज करने में बहुत ज़रूरी हो सकते हैं। रिसर्चर्स ने एस्ट्रोसाइट्स नाम की खास ब्रेन सेल्स में 150 से ज़्यादा कंट्रोल सिग्नल की पहचान की है। एस्ट्रोसाइट्स एक तरह के न्यूरॉन को ज़रूरी सपोर्ट देते हैं जो आमतौर पर अल्ज़ाइमर में डैमेज हो जाते हैं। इन सहायक सेल्स को पहले भी इस बीमारी से जोड़ा गया है, रिसर्च में पाया गया है कि एस्ट्रोसाइट्स न सिर्फ मददगार होना बंद कर सकते हैं, बल्कि नुकसानदायक भी हो सकते हैं। ऑस्ट्रेलिया की यूनिवर्सिटी ऑफ़ न्यू साउथ वेल्स (UNSW) की एक टीम द्वारा की गई यह नई रिसर्च, एस्ट्रोसाइट्स के फेल होने और अल्ज़ाइमर को हावी होने देने के कारणों के बारे में गहरी जानकारी दे सकती है – और संभावित रूप से, मरम्मत कैसे की जाए। नए निष्कर्षों में एनहांसर (ऐसे स्विच जो जीन एक्सप्रेशन को बढ़ाते हैं) और रेगुलेटरी इंटरैक्शन (एनहांसर और उनके द्वारा कंट्रोल किए जाने वाले जीनों के बीच के सिग्नल) नाम के सीक्वेंस शामिल हैं।
एनहांसर हमारे DNA के नॉन-कोडिंग या तथाकथित जंक सेक्शन में होते हैं: यहाँ कोई असली जीन नहीं होते हैं, लेकिन बहुत सारे बायोलॉजिकल डायल और लीवर होते हैं जो जीनों को कंट्रोल करते हैं। UNSW की मॉलिक्यूलर बायोलॉजिस्ट इरिना वोइनेगु कहती हैं, “जब रिसर्चर ऐसे जेनेटिक बदलावों की तलाश करते हैं जो हाइपरटेंशन, डायबिटीज – और अल्ज़ाइमर रोग जैसे मनोरोग और न्यूरोडीजेनेरेटिव विकारों जैसी बीमारियों को समझाते हैं – तो हमें अक्सर जीन के अंदर नहीं, बल्कि उनके बीच में बदलाव मिलते हैं।” रिसर्चर्स ने CRISPRi नाम के एक जेनेटिक टूल का इस्तेमाल किया जो DNA के हिस्सों को स्थायी रूप से काटे बिना उन्हें म्यूट कर सकता है। इस टूल का इस्तेमाल लैब में उगाए गए एस्ट्रोसाइट्स पर किया गया, जिसमें लगभग एक हज़ार DNA क्षेत्रों की कार्यक्षमता का परीक्षण किया गया, जिनके बारे में माना जाता था कि उनमें एनहांसर होते हैं।
एनहांसर अक्सर उन जीनों से बहुत दूर होते हैं जिन्हें वे कंट्रोल करते हैं, जिससे उनका अध्ययन करना और कैटलॉग बनाना मुश्किल हो जाता है – इसलिए जीनोम में कनेक्टिविटी और सिग्नलिंग का सीधा सबूत मिल पाना महत्वपूर्ण है। UNSW की मॉलिक्यूलर जेनेटिसिस्ट निकोल ग्रीन कहती हैं, “हमने एस्ट्रोसाइट्स में संभावित एनहांसर को बंद करने के लिए CRISPRi का इस्तेमाल किया ताकि यह देखा जा सके कि क्या इससे जीन एक्सप्रेशन में बदलाव होता है।” “और अगर ऐसा हुआ, तो हमें पता चल गया कि हमें एक फंक्शनल एनहांसर मिल गया है और फिर हम यह पता लगा सकते हैं कि यह किस जीन – या जीनों – को कंट्रोल करता है।” “हमने जिन संभावित एनहांसर का परीक्षण किया, उनमें से लगभग 150 के साथ ऐसा ही हुआ। और हैरानी की बात है कि इन फंक्शनल एनहांसर का एक बड़ा हिस्सा अल्ज़ाइमर रोग से जुड़े जीनों को कंट्रोल करता था।”
संभावित सीक्वेंस की पहचान होने के बाद, अब AI सिस्टम को और अधिक एनहांसर का पता लगाने के लिए प्रशिक्षित किया जा सकता है। भविष्य में, इन DNA वायरिंग मैप को अधिक तेज़ी से एक साथ बनाना आसान होना चाहिए। वोइनेगु कहते हैं, “हम अभी थेरेपी के बारे में बात नहीं कर रहे हैं, लेकिन आप उन्हें तब तक डेवलप नहीं कर सकते जब तक आप पहले वायरिंग डायग्राम को न समझ लें। यह हमें वही देता है – एस्ट्रोसाइट्स में जीन कंट्रोल के सर्किट्री की गहरी समझ।” यह ध्यान रखना ज़रूरी है कि यहां पहचाने गए एनहांसर एस्ट्रोसाइट्स के लिए खास हैं, और यह पता लगाने के लिए और एक्सपेरिमेंट की ज़रूरत है कि जब एस्ट्रोसाइट्स ज़्यादा एक्टिव हो जाते हैं, जैसा कि अल्जाइमर में होता है, तो क्या ये एनहांसर उसी तरह काम करते हैं। अल्जाइमर बहुत ज़्यादा कॉम्प्लेक्स है, और जो एस्ट्रोसाइट्स खराब हो जाते हैं – और जो जीन उन्हें रेगुलेट करते हैं – वे एक बहुत बड़ी पिक्चर का सिर्फ़ एक हिस्सा हैं। हालांकि, यह स्टडी शामिल जीनों को समझने और अल्जाइमर रोग से बचाने के लिए उन्हें कैसे बदला जा सकता है, इस दिशा में एक और बड़ा कदम है। यह रिसर्च नेचर न्यूरोसाइंस में पब्लिश हुई है।
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