कैंसर कोशिकाओं को मारने वाले विब्रियो कोलेरा प्रोटीन की खोज

कैंसर अनुसंधान केंद्र (सीआईसी, सीएसआईसी और सलामांका विश्वविद्यालय का एक संयुक्त केंद्र) के नेतृत्व में एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने बताया है कि कैसे विब्रियो कोलेरा नामक जीवाणु द्वारा स्रावित एक प्रोटीन प्रयोगशाला में मानव ट्यूमर कोशिकाओं को चुनिंदा रूप से नष्ट करने में सक्षम है। सेल डेथ डिस्कवरी में प्रकाशित यह शोध इस प्रभाव को निम्न से जोड़ता है: हापा प्रोटीएज़ और सटीक ऑन्कोलॉजी की क्षमता के साथ एक प्रयोगात्मक दृष्टिकोण की रूपरेखा प्रस्तुत करता है।

लेखकों के अनुसार, HapA की क्रिया विशिष्ट कोशिका सतह रिसेप्टर्स पर एक प्रकार की कुंजी की तरह काम करती है और आंतरिक संकेतों को सक्रिय करती है जो अंततः क्रमादेशित कोशिका मृत्यु में परिणत होते हैं। यह सक्रियण, मध्यस्थता द्वारा PAR-1 और PAR-2 ​​रिसेप्टर्स, अधिक लक्षित संयुक्त रणनीतियों को डिजाइन करने के लिए एक खिड़की का सुझाव देता है, हमेशा आगे के सत्यापन के लिए लंबित।

संदर्भ में खोज

अध्ययन में बताया गया है कि हापा, एक विब्रियो कोलेरा द्वारा स्रावित प्रोटीएज़ट्यूमर कोशिकाओं की झिल्ली पर मौजूद PAR परिवार के रिसेप्टर्स को पहचानता और सक्रिय करता है। ऐसा करने पर, यह एक अंतःकोशिकीय संकेतन प्रपात शुरू करता है जो एपोप्टोसिस की ओर ले जाता है। इस अवलोकन की पुष्टि मानव कोशिका मॉडलों में हुई है। बृहदान्त्र, स्तन और अग्नाशय के कैंसरजहां व्यवहार्यता और प्रसार क्षमता में उल्लेखनीय कमी दर्ज की गई।

कार्यप्रणाली और प्रमुख नियंत्रण

हापए की वास्तविक संलिप्तता का आकलन करने के लिए, टीम ने विब्रियो कोलेरा को दो प्रकारों में संवर्धित किया: एक संदर्भ स्ट्रेन और एक उत्परिवर्ती स्ट्रेन आनुवंशिक रूप से संशोधितसतह पर तैरनेवाला पदार्थ - वह माध्यम जिसमें बैक्टीरिया बढ़ते हैं और जिसमें वे पदार्थ होते हैं जिन्हें वे छोड़ते हैं - दोनों संस्कृतियों से एकत्र किया गया और मानव बृहदान्त्र, स्तन और अग्नाशय के ट्यूमर कोशिकाओं पर लागू किया गया, जिससे उनके अस्तित्व और विकास पर प्रभाव का विश्लेषण किया गया।

इसके अलावा, केवल HapA उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किए गए हानिरहित बैक्टीरिया का उपयोग किया गया, जिससे इस प्रोटीन के प्रभाव को अन्य संभावित जीवाणु घटकों से अलग करना संभव हो गया। समानांतर में, एक Escherichia कोलाई जो HapA को संश्लेषित नहीं करता। परिणामों की तुलना से यह निष्कर्ष पुष्ट हुआ कि देखा गया ट्यूमर-रोधी प्रभाव विशेष रूप से HapA के कारण था।

मूल्यांकन इस पर आधारित था उन्नत इमेजिंग सिस्टम वास्तविक समय में, जीवित और मृत कोशिकाओं में अंतर करने और उनकी गणना करने में सक्षम, तथा एपोप्टोसिस को मापने वाले परीक्षणों में, जो प्रोटीन-प्रेरित परिवर्तनों के विश्लेषण के लिए अस्थायी और मात्रात्मक परिशुद्धता प्रदान करता है।

शामिल आणविक तंत्र

तंत्र को जानने के लिए, रिपोर्टर मार्करों को सक्रियण से जोड़ा गया PAR-1 और PAR-2इन उपकरणों का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने HapA के संपर्क में आने के बाद कोशिका मृत्यु सूचक प्रोटीन की सक्रियता का पता लगाया, जिससे जीवाणु प्रोटीएज़ के लिए लक्ष्य के रूप में इन रिसेप्टर्स की भूमिका की पुष्टि हुई।

यह कार्य निम्नलिखित की भागीदारी की भी पहचान करता है MEK-ERK सिग्नलिंग मार्ग, कोशिका जीवन का एक नियामक। इस मार्ग को बाधित करने वाली दवाओं, जैसे कि ट्रैमेटिनिब, के प्रयोग से HapA-प्रेरित कोशिका मृत्यु को कम किया जा सका और यहाँ तक कि रोका भी जा सका, जिससे पता चलता है कि कोशिका विषाक्तता इसी संकेतन मार्ग पर निर्भर करती है।

नैदानिक ​​निहितार्थ और अगले कदम

परिणाम बताते हैं कि जीवाणु प्रोटीन संभावित ट्यूमर-रोधी चिकित्सीय उपकरण के रूप में, कैंसर कोशिकाओं में मौजूद विशिष्ट रिसेप्टर्स को लक्षित करने के लाभ के साथ। इससे मौजूदा उपचारों के साथ संयोजन के द्वार खुलते हैं, जहाँ प्रभावकारिता को अधिकतम करने और अवांछित प्रभावों को न्यूनतम करने के लिए खुराक और अनुक्रमों को समायोजित किया जा सकता है।

हालाँकि, किसी भी नैदानिक ​​अनुप्रयोग से पहले कुछ चुनौतियों का समाधान किया जाना बाकी है: प्रोटीन प्रशासन मार्ग, स्थिरता और खुराक, दीर्घकालिक सुरक्षा, स्वस्थ ऊतकों के लिए विशिष्टता, प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया, और ट्यूमर के बीच परिवर्तनशीलता। इसके लिए विस्तृत पूर्व-नैदानिक ​​अध्ययनों की आवश्यकता होगी, और उसके बाद, क्लिनिकल परीक्षण जो रोगियों में लाभ और सुरक्षा की पुष्टि करते हैं।

इस परियोजना को अंतर्राष्ट्रीय समर्थन प्राप्त हुआ है, जिसमें से वित्त पोषण भी शामिल है। स्वीडिश अनुसंधान परिषद, स्वीडिश कैंसर सोसाइटी, यूरोपीय संघ और उमेआ विश्वविद्यालय (स्वीडन) के साथ-साथ सीआईसी (सीएसआईसी-सलामांका विश्वविद्यालय) की भागीदारी भी इसमें शामिल है। संस्थानों के बीच सहयोग इस कार्य की प्रासंगिकता और कार्यप्रणाली की सुदृढ़ता को पुष्ट करता है।

अध्ययन में HapA पर ध्यान केंद्रित किया गया है, जो एक प्रोटीन है जो सक्रिय करने में सक्षम है PAR-1/PAR-2 और प्रयोगशाला मॉडलों में बृहदान्त्र, स्तन और अग्नाशय के ट्यूमर कोशिकाओं की मृत्यु को ट्रिगर करते हैं। जैविक नियंत्रणों से पुष्टि, MEK-ERK मार्ग की भागीदारी, और परिणामों की पुनरुत्पादकता इसकी वैज्ञानिक रुचि का समर्थन करती है, साथ ही चिकित्सीय अनुप्रयोगों की ओर सावधानीपूर्वक आगे बढ़ने की आवश्यकता को रेखांकित करती है।