वैज्ञानिक पुरानी दवा में एंटी-एजिंग क्षमता की खोज करते हैं
नैदानिक परीक्षण करने के लिए चल रहे हैं कि क्या रैपामाइसिन, एक दवा जो दशकों से प्रतिरक्षा दमनकर्ता के रूप में काम करती है, वह कैंसर और न्यूरोडीजेनेरेशन का इलाज भी कर सकती है। वैज्ञानिक इसके एंटी-एजिंग गुणों की खोज में भी रुचि रखते हैं।
रैपामाइसिन का नाम ईस्टर द्वीप के मूल निवासी, रैपा नुई से मिला है। 1960 के दशक में, वैज्ञानिक नए रोगाणुरोधकों की तलाश में द्वीप पर गए। उन्होंने पाया कि द्वीप की मिट्टी में बैक्टीरिया पाए जाते हैं जिनमें "उल्लेखनीय एंटीफंगल, इम्यूनोस्प्रेसिव और एंटीट्यूमर गुणों वाला एक यौगिक होता है।"
कई वर्षों से, वैज्ञानिकों ने माना है कि रैपामाइसिन (mTOR) के उचित-रूप से नामित यंत्रवत लक्ष्य को अवरुद्ध करके रैपामाइसिन अपने प्रभाव को बढ़ाता है। हालांकि, उन्हें यह भी संदेह था कि दवा केवल इस सेल सिग्नलिंग मार्ग से अधिक के माध्यम से काम कर सकती है।
अब, रैपामाइसिन के लिए एक दूसरे सेल लक्ष्य को उजागर करके, एक हालिया अध्ययन न्यूरोप्रोटेक्टिव, एंटी-एजिंग एजेंट के रूप में दवा की क्षमता में मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।
दूसरा लक्ष्य एक प्रोटीन है जिसे क्षणिक रिसेप्टर संभावित म्यूकोलिपिन 1 (TRPML1) कहा जाता है। TRPML1 को लक्षित करना एक रीसाइक्लिंग प्रक्रिया को प्रेरित करता है जो अपशिष्ट पदार्थों और दोषपूर्ण प्रोटीन के साथ कोशिकाओं को रोक देता है।
कोशिकाओं में दोषपूर्ण प्रोटीन का संचय उम्र बढ़ने की विशेषता है। यह अल्जाइमर, पार्किंसंस और अन्य न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों की पहचान है।
अध्ययन ऐन आर्बर में मिशिगन विश्वविद्यालय और चीन में झेजियांग प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं का काम है। वे हाल ही में अपने निष्कर्षों की रिपोर्ट करते हैं PLOS जीवविज्ञान कागज।
प्रमुख अध्ययन अन्वेषक Haoxing Xu है, जो मिशिगन विश्वविद्यालय में आणविक, सेलुलर और विकासात्मक जीवविज्ञान विभाग में एक प्रयोगशाला की देखरेख करते हैं।
जू के प्रयोगशाला में काम करने वाले सह-लेखक अध्ययन वेई चेन का कहना है, "रैपमाइसिन के नए लक्ष्य की पहचान रैपैमाइसिन की अगली पीढ़ी को विकसित करने में एक अंतर्दृष्टि प्रदान करती है, जिसका न्यूरोडीजेनेरेटिव रोग पर अधिक विशिष्ट प्रभाव पड़ेगा।"
रापामाइसिन और ऑटोपागी
रैपामाइसिन की खोज के बाद से, एक प्रतिरक्षा शमनकर्ता के रूप में इसके विभिन्न उपयोगों ने खुले कोरोनरी धमनियों को फैलाने वाले स्टेंट के कोटिंग को अंग प्रत्यारोपण की प्रतिरक्षा अस्वीकृति को रोकने से बढ़ाया है।
फूड एंड ड्रग एडमिनिस्ट्रेशन (एफडीए) ने कई रैपामाइसिन डेरिवेटिव्स, या "रैपोग्लॉग्स" को मंजूरी दे दी है, नैदानिक परीक्षणों के लिए कैंसर कोशिकाओं को लक्षित करने और न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों के उपचार में उनकी प्रभावशीलता का मूल्यांकन करने के लिए। इसके अलावा, स्तनधारियों, मक्खियों और अन्य जीवों में अध्ययन से पता चला है कि रैपामाइसिन जीवनकाल को लंबा कर सकता है।
जब रैपामाइसिन mTOR को अवरुद्ध करता है, तो यह कोशिका वृद्धि को रोक देता है। यही कारण है कि ड्रग डेवलपर्स एक एंटीकैंसर एजेंट के रूप में इसकी क्षमता में रुचि रखते हैं क्योंकि कोशिकाओं की अनियंत्रित वृद्धि कैंसर की एक प्राथमिक विशेषता है।
हालाँकि, mTOR को अवरुद्ध करने से गति में स्वरभंग भी हो जाता है। ऑटोफैगी एक और सेल प्रक्रिया है जो क्षतिग्रस्त सेल घटकों और प्रोटीनों को दूर करती है और गलत आकार रखती है और सही तरीके से काम नहीं करती है।
ऑटोफैगी सेल रिसाइकलिंग डिब्बों पर निर्भर करती है, जिसे लाइसोसोम कहा जाता है ताकि अपशिष्ट पदार्थों को आणविक भवन ब्लॉकों में विभाजित किया जा सके जो सेल फिर से उपयोग कर सकते हैं।
"जू के प्रयोगशाला में भी काम करता है, जो सह-प्रमुख अध्ययन लेखक शियाओली झांग बताते हैं," लाइसोसोम का मुख्य कार्य सेल की स्वस्थ स्थिति को बनाए रखना है, क्योंकि यह सेल के भीतर हानिकारक सामान को खत्म कर देता है।
"तनाव की स्थिति के दौरान," वह कहती हैं, "शव परीक्षा में […] कोशिका की जीवित रहने के लिए शिथिलतापूर्ण घटकों को नष्ट करके और अमीनो एसिड और लिपिड जैसे कोशिकाओं के निर्माण खंड प्रदान कर सकते हैं।"
TRPML1 और लाइसोसोम
TRPML1 एक प्रोटीन है जो लाइसोसोम की सतह पर बैठता है और कैल्शियम आयनों के लिए एक चैनल के रूप में कार्य करता है। यह उन संकेतों को व्यक्त करता है जो लाइसोसोम के कार्य को नियंत्रित करते हैं।
टीम ने TRPML1 की भूमिका की जांच के लिए एक "लाइसोसोम पैच क्लैंप" का इस्तेमाल किया। यह अत्यधिक परिष्कृत तकनीक शोधकर्ताओं को चैनल के संचालन का निरीक्षण करने की अनुमति देती है। टीम ने अपने अध्ययन में स्तनधारी और मानव कोशिकाओं की संस्कृतियों का इस्तेमाल किया।
पैच क्लैंप का उपयोग करके, टीम दिखा सकती है कि रैपामाइसिन टीआरपीएमएल 1 चैनल को स्वतंत्र रूप से एमटीओआर की कोशिकाओं के लाइसोसोम में खोलने में सक्षम था। इससे कोई फर्क नहीं पड़ता था कि mTOR सक्रिय था या निष्क्रिय; प्रभाव वही था।
शोधकर्ताओं ने यह भी पाया कि रॅपामाइसिन उन कोशिकाओं में स्वरभंग को ट्रिगर नहीं कर सकता है जिनमें TRPML1 की कमी थी। इससे पता चला कि रैपमाइसिन को ऑटोफैगी को बढ़ाने के लिए TRPML1 की जरूरत थी।
लेखकों का निष्कर्ष है कि "TRPML1 की पहचान अतिरिक्त [रैपामाइसिन] लक्ष्य के रूप में, एमओटीआर से स्वतंत्र, सेलुलर क्लीयरेंस पर [रैपैमाइसिन के] प्रभावों की एक बेहतर यंत्रवत समझ हो सकती है।"
"हमें लगता है कि लाइसोसोमल टीआरपीएमएल 1 रैपमाइसिन के न्यूरोप्रोटेक्टिव और एंटी-एजिंग प्रभावों में महत्वपूर्ण योगदान दे सकता है," चेन कहते हैं।
“इस चैनल के बिना, आपको न्यूरोडीजेनेरेशन मिलता है। यदि आप चैनल को उत्तेजित करते हैं, तो यह तंत्रिका-विरोधी है। "
हाओक्सिंग जू
