टार्डिग्रेड प्रोटीन जल्द ही कैंसर रोगियों को विकिरण से अधिक सुरक्षित बना सकता है

SCIENCE/विज्ञानं : जहार्वर्ड मेडिकल स्कूल से अमेया किरटेन और आयोवा विश्वविद्यालय से जियानलिंग बी के नेतृत्व में एक टीम ने मैसेंजर आरएनए के रूप में इस महाशक्ति को अलग किया है, जिसे कोशिकाओं में इंजेक्ट करने पर वे विकिरण से सुरक्षित रहती हैं। जब लोग कैंसर के लिए रेडियोथेरेपी करवाते हैं, तो केवल ट्यूमर ही पीड़ित नहीं होता है। विकिरण स्वस्थ कोशिकाओं में भी डीएनए टूटने का कारण बनता है, जिससे बड़े पैमाने पर कोशिका मृत्यु और सूजन होती है, जो उपचार के अप्रिय दुष्प्रभावों के लिए जिम्मेदार है।

आयोवा विश्वविद्यालय के विकिरण ऑन्कोलॉजिस्ट जेम्स बर्न कहते हैं, “यह मुंह के छालों जैसी साधारण चीज के रूप में प्रकट हो सकता है, जो किसी व्यक्ति की खाने की क्षमता को सीमित कर सकता है क्योंकि यह बहुत दर्दनाक है, या अस्पताल में भर्ती होने की आवश्यकता हो सकती है क्योंकि लोग दर्द, वजन घटाने या रक्तस्राव से बहुत पीड़ित हैं।” मॉस पिगलेट और वॉटर बियर जैसे प्यारे नामों के बावजूद, टार्डिग्रेड्स के नाम से जाने जाने वाले सूक्ष्म, आठ पैरों वाले जानवर बेहद मज़बूत होते हैं। आपके ओवन की सबसे ज़्यादा गर्म सेटिंग और 7.5 Gpa के दबाव में जीवित रहने के अलावा, वे आयनकारी विकिरण की खुराक से लगभग एक हज़ार गुना ज़्यादा खुराक संभाल सकते हैं जो किसी इंसान को मार सकती है।

वे ऐसा इसलिए कर सकते हैं क्योंकि उनमें एक अद्वितीय प्रोटीन Dsup (‘डैमेज सप्रेसिंग’ का संक्षिप्त रूप) बनाने की क्षमता होती है, जो उन्हें शुरुआती विस्फोट और परिणामस्वरूप कोशिकाओं में बनने वाले हाइड्रॉक्सिल रेडिकल दोनों को सहन करने में मदद करता है, जो अन्यथा DNA के एक या दोनों स्ट्रैंड को फाड़ देते हैं। वैज्ञानिकों ने 2016 में इसकी खोज के बाद से ही कैंसर के इलाज में संभावित सहायता के रूप में इस प्रोटीन पर अपनी नज़रें गड़ा रखी थीं, और अब वे एक कदम और आगे बढ़ गए हैं।

2016 के उस अध्ययन से पता चला है कि जब मानव कोशिकाओं में व्यक्त किया जाता है, तो Dsup एक्स-रे-प्रेरित DNA क्षति को लगभग 40 प्रतिशत तक कम कर देता है, यही वजह है कि शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि यह कैंसर रोगियों को उनके उपचार के गंभीर दुष्प्रभावों से बचा सकता है। लेकिन डीएसयूपी को काम करने के लिए कोशिका के नाभिक के अंदर होना चाहिए। इस प्रोटीन को सीधे प्रत्येक कोशिका में पहुंचाना संभव नहीं है, और डीएसयूपी के जीन को सीधे डीएनए में एकीकृत करने के अपने जोखिम हैं।

हमारे दृष्टिकोण की एक खूबी यह है कि हम एक मैसेंजर आरएनए का उपयोग कर रहे हैं, जो केवल अस्थायी रूप से प्रोटीन को व्यक्त करता है, इसलिए इसे डीएनए जैसी किसी चीज़ से कहीं अधिक सुरक्षित माना जाता है, जिसे कोशिकाओं के जीनोम में शामिल किया जा सकता है,” किरटेन कहते हैं। mRNA को विशिष्ट पॉलिमर-लिपिड नैनोकणों (एक डिज़ाइन बृहदान्त्र के लिए सबसे उपयुक्त है, और एक मुँह के लिए आदर्श है) में लपेटकर वे स्ट्रैंड को प्रयोगशाला में विकसित कोशिकाओं में ले जाने में सक्षम थे जहाँ उनका उपयोग विघटित होने से पहले बड़ी मात्रा में डीएसयूपी उत्पन्न करने के लिए किया गया था। “हमने सोचा कि शायद इन दो प्रणालियों – पॉलिमर और लिपिड – को मिलाकर हम दोनों दुनिया का सर्वश्रेष्ठ प्राप्त करने और अत्यधिक शक्तिशाली आरएनए डिलीवरी प्राप्त करने में सक्षम हो सकते हैं। और यही हमने देखा,” किरटेन कहते हैं।

महत्वपूर्ण बात यह है कि mRNA ‘नुस्खा’ प्रारूप में Dsup को वितरित करना सुरक्षात्मक टार्डिग्रेड कवच को उन कोशिकाओं में घुसने से रोकता है जिन्हें विकिरण द्वारा नष्ट किया जाना चाहिए, जैसे कि ट्यूमर बनाने वाली कोशिकाएँ। यह सुनिश्चित करने के लिए कि यह क्रिया में काम करता है, टीम ने चूहों में Dsup-एन्कोडिंग mRNA इंजेक्ट किया, जिन्हें 6 घंटे बाद, विकिरण की एक खुराक दी गई जो लगभग एक मानव कैंसर रोगी को दी जा सकती है।

चूहों के एक समूह को mRNA उपचार और मुंह में विकिरण दिया गया; दूसरे को मलाशय में। और कुछ अतिरिक्त चूहों को तुलना के लिए आधार रेखा प्रदान करने के लिए Dsup की सुरक्षा के बिना विकिरण दिया गया। ‘रेक्टल’ समूह ने Dsup सुरक्षा प्राप्त नहीं करने वाले नियंत्रणों की तुलना में लगभग आधे से अधिक विकिरण-प्रेरित डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए ब्रेक का अनुभव किया। ‘मुंह’ समूह में उनके साथियों की तुलना में लगभग एक तिहाई ब्रेक थे। और mRNA उपचार का ट्यूमर की मात्रा पर कोई प्रभाव नहीं पड़ा। यह शोध अभी शुरुआत है: नमूना आकार बहुत छोटा है, और निश्चित रूप से, हम यह अनुमान नहीं लगा सकते कि मानव शरीर केवल प्रयोगशाला में विकसित कोशिकाओं या चूहों पर किए गए परीक्षणों के आधार पर उपचार पर कैसे प्रतिक्रिया करेगा।

लेकिन यह आगे की जांच को प्रेरित करने के लिए पर्याप्त है, खासकर अब जब वे जानते हैं कि वे कैंसर को लाभ प्रदान किए बिना mRNA को सुरक्षित रूप से कोशिका में पहुंचा सकते हैं। लेखक लिखते हैं, “Dsup mRNA डिलीवरी का उपयोग कई अन्य नैदानिक ​​अनुप्रयोगों के लिए किया जा सकता है, जिसमें DNA को नुकसान पहुंचाने वाली कीमोथेरेपी या विशिष्ट ऊतकों के प्रगतिशील अध: पतन, कैंसर की प्रवृत्ति, गुणसूत्र अस्थिरता और DNA को नुकसान पहुंचाने वाले एजेंटों के प्रति अतिसंवेदनशीलता से सामान्य ऊतक की सुरक्षा शामिल है।” “कैंसर से संबंधित अनुप्रयोगों के अलावा, Dsup प्रोटीन का उपयोग अंतरिक्ष विकिरण के लिए पूरे शरीर के संपर्क में या परमाणु विकिरण जोखिम के खिलाफ प्रोफिलैक्सिस के रूप में बढ़ाया जा सकता है।”

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