ALS: नई तकनीक कोशिकाओं में विषाक्त प्रोटीन जमा को रोकता है
दुर्लभ न्यूरोलॉजिकल रोग एमियोट्रोफिक लेटरल स्क्लेरोसिस विकसित करने वाले अधिकांश लोगों में एक विशेषता सामान्य रूप से है: प्रभावित तंत्रिका कोशिकाओं में दोषपूर्ण टीडीपी -43 प्रोटीन का विषाक्त निर्माण।
पोस्टमॉर्टम सबूत बताते हैं कि एम्योट्रोफिक लेटरल स्क्लेरोसिस (एएलएस) वाले 97 प्रतिशत लोगों में ये विषाक्त प्रोटीन जमा है।
इस बात के भी प्रमाण हैं कि दोषपूर्ण टीडीपी -43, फ्रंटोटेम्पोरल मनोभ्रंश के 45 प्रतिशत, अल्जाइमर रोग के 60 प्रतिशत और पुरानी दर्दनाक अभिघातजन्य मामलों के 80 प्रतिशत में होता है।
अब, पेन्सिलवेनिया में पिट्सबर्ग विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने एक दृष्टिकोण विकसित किया है जो विषाक्त टीडीपी -43 जमा के गठन को रोक सकता है।
उन्होंने ऐसी स्थितियों को फिर से बनाया जो कि टीडीपी -43 के निर्माण के बाद हुईं, जिसके बाद संवर्धित मानव तंत्रिका कोशिकाओं में कोशिका मृत्यु हुई।
इस बिंदु पर, उन्होंने देखा कि जमा केवल तभी बनता है जब कुछ अणु टीडीपी -43 को लक्षित करते हैं - अर्थात्, प्रोटीन के आरएनए बाध्यकारी भागीदार - गायब थे। एक अणु को जोड़ना, जो लापता आरएनए बाध्यकारी भागीदारों की कार्रवाई की नकल कर सकता है, हालांकि, टीडीपी -43 जमा को कोशिकाओं में बनने से रोक दिया।
अध्ययन, जो अब पत्रिका में उपलब्ध है न्यूरॉन, इसमें अद्वितीय है कि यह जीन के बजाय प्रोटीन पर केंद्रित है।
"इसके बजाय," वरिष्ठ अध्ययन लेखक क्रिस्टोफर जे। डोनेली, पीएचडी बताते हैं, जो न्यूरोबायोलॉजी के सहायक प्रोफेसर हैं, "रोगियों के सबसेट में बीमारी का कारण बनने वाले जीन को लक्षित करने के लिए, हम उन प्रोटीनों को लक्षित कर रहे हैं जो लगभग टकराते हैं उन सभी को।"
"वह पहले कभी नहीं किया गया है," वह कहते हैं।
ALS 'न्यूरोडीजेनेरेटिव स्पेक्ट्रम' पर आधारित है
एएलएस, एक प्रगतिशील स्थिति, तंत्रिका कोशिकाओं या न्यूरॉन्स की मृत्यु का कारण बनती है, जो स्वैच्छिक आंदोलन को नियंत्रित करती है। मरने वाली तंत्रिका कोशिकाओं में वे शामिल होते हैं जो लोगों को बात करने, चलने और चबाने की अनुमति देते हैं।
रोग नियंत्रण और रोकथाम केंद्र (सीडीसी) के अनुसार, अपूर्ण रिकॉर्ड के कारण, यह स्पष्ट नहीं है कि संयुक्त राज्य में कितने लोगों को एएलएस है।
हालांकि, जहां रिपोर्ट मौजूद है, वे बताते हैं कि 2014 में "लगभग 16,000 लोगों" को अमेरिका में एएलएस था, और प्रति वर्ष लगभग 5,000 लोग सीखते हैं कि उन्हें यह बीमारी है।
एएलएस के लिए वर्तमान में कोई इलाज नहीं है, और कोई प्रभावी उपचार नहीं है जो स्थिति की प्रगति को धीमा, बंद या उलट कर दे। एएलएस किसी भी उम्र में विकसित हो सकता है, लेकिन यह आमतौर पर 55-75 वर्ष की आयु के लोगों में विकसित होता है, और पुरुषों को महिलाओं की तुलना में इसे विकसित करने की थोड़ी अधिक संभावना है।
लक्षण शुरू होने के 2-5 साल बाद अधिकांश लोग रहते हैं, हालांकि ऐसे मामले हैं जिनमें लोग लंबे समय तक जीवित रहते हैं। उदाहरण के लिए, प्रसिद्ध भौतिक विज्ञानी और ब्रह्मांड विज्ञानी स्टीफन हॉकिंग का 55 वर्ष की आयु में यह सीखने के बाद निधन हो गया कि उन्होंने 1963 में ALS विकसित किया था।
अपने अध्ययन की पृष्ठभूमि में, डॉ। डोनली और सहकर्मी ध्यान दें कि क्लिनिकल, जेनेटिक और न्यूरोपैथोलॉजिकल विशेषताओं के "[s] अज्ञानी ओवरलैप के कारण, वैज्ञानिकों ने प्रस्ताव दिया है कि ALS और फ्रंटोटेम्पोरल डिमेंशिया एक ही" न्यूरोडीजेनेरेटिव रोग स्पेक्ट्रम पर अलग-अलग बिंदुओं पर स्थित हैं। "
नया दृष्टिकोण प्रोटीन की जांच करता है
उन्होंने जीन के बजाय प्रोटीन की जांच करने का निर्णय लिया क्योंकि, जैसा कि डॉ। डोनली बताते हैं, "न्यूरोडीजेनेरेटिव विकारों वाले अधिकांश रोगियों में विशिष्ट उत्परिवर्तन नहीं होते हैं।" समय टीडीपी -43 की जांच के लिए परिपक्व था, क्योंकि नई तकनीक के लिए, कोशिकाओं के अंदर प्रोटीन की बातचीत का निरीक्षण करना संभव था। यह पहले संभव नहीं था।
टीम ने ऑप्टोजेनेटिक्स का उपयोग किया, जो एक नई तकनीक है जिसमें वैज्ञानिक प्रकाश किरणों का उपयोग कुछ निश्चित बातचीत की ओर कोशिकाओं के अंदर अणुओं को कुतरने के लिए कर सकते हैं।
उन्होंने एक डिश में ALS जैसी बीमारी की स्थिति बनाई और तब देखा कि जब वे TDP-43 प्रोटीन को एक दूसरे की ओर खींचते हैं तो क्या होता है।
वैज्ञानिकों ने देखा कि मानव तंत्रिका कोशिकाएं टीडीपी -43 प्रोटीन के अंदर मर जाने के बाद एक साथ मर गईं।
आगे की जांच से पता चला कि प्रोटीन ने केवल अपने आरएनए बाध्यकारी भागीदारों की अनुपस्थिति में विषाक्त जमा का गठन किया।
ऐसा लगता है कि आरएनए बाइंडिंग पार्टनर टीडीपी -43 प्रोटीन को संलग्न करके और उन्हें एक साथ टकराने से रोककर तंत्रिका कोशिकाओं की रक्षा करते हैं।
Attached बैट-ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड्स प्रोटीन से जुड़े होते हैं
उन्होंने जो देखा उससे प्रेरित होकर, शोधकर्ताओं ने एक ओलिगोन्यूक्लियोटाइड अणु विकसित किया जो विशेष रूप से आरएनए बाध्यकारी साथी की तरह टीडीपी -43 को लक्षित करता है और संलग्न करता है।
दृष्टिकोण ने काम किया: टीम ने देखा कि कैसे पेश किए गए ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड्स की उपस्थिति में प्रोटीन ने जमा नहीं किया, और यह कि कोशिकाएं जीवित रहीं। डॉ। डोनेली का कहना है कि उन्होंने अणुओं का नामकरण "चारा-ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड्स" किया।
उनका और उनकी टीम का मानना है कि "एक डिश में बीमारी" और "चारा" अणुओं का उपयोग करने वाले समान दृष्टिकोण दोषपूर्ण प्रोटीन से जुड़े अन्य न्यूरोडीजेनेरेटिव विकारों में काम कर सकते हैं।
इनमें अल्जाइमर रोग शामिल है, जिसमें ताऊ प्रोटीन के टंगल्स कोशिकाओं के अंदर और पार्किंसंस रोग में बनते हैं, जिसमें कोशिकाएं एक-सिन्यूक्लिन प्रोटीन के जमाव से ग्रस्त हो जाती हैं।
हालाँकि, अभी भी बहुत से काम है जो प्रयोगशाला के होनहार परिणामों को एक उपचार में बदलने के लिए करते हैं जो मनुष्यों में काम करेंगे।
यदि आप मछली पकड़ रहे हैं, तो आप मछली को फंसाने के लिए चारा का उपयोग करने की कोशिश कर रहे हैं। हमारे मामले में, हम अतिरिक्त प्रोटीन के लिए चारा को एक साथ छोड’े के लिए वहां छोड़ रहे हैं। "
क्रिस्टोफर जे। डोनेली, पीएच.डी.
