টরন্টো বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা একটি ডিএনএ মেরামতের প্রক্রিয়া আবিষ্কার করেছেন যা মানুষের কোষগুলি কীভাবে সুস্থ থাকে এবং ক্যান্সার এবং অকাল বার্ধক্যের জন্য নতুন চিকিত্সার দিকে নিয়ে যেতে পারে তা বোঝার উন্নতি করতে পারে।
গবেষণাটি জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে প্রকৃতি কাঠামোগত এবং আণবিক জীববিদ্যাএবং কিছু বিদ্যমান কেমোথেরাপির ওষুধের ক্রিয়াকলাপের পদ্ধতিও ব্যাখ্যা করেছেন।
আমেরিকান ইউনিভার্সিটির এক্সপেরিমেন্টাল মেডিসিন এবং প্যাথলজির অধ্যাপক করিম মেখাইল বলেছেন, “আমরা বিশ্বাস করি যে এই গবেষণাটি কীভাবে ডিএনএ ডাবল-স্ট্র্যান্ড ব্রেক করে এবং মানব কোষে মেরামতের জন্য পারমাণবিক ঝিল্লি সংযোগ করে সেই রহস্যের সমাধান করে,” বলেছেন গবেষণা সহ-প্রধান তদন্তকারী করিম মেখাইল বলেছেন টেমার্টি মেডিকেল কলেজ অফ টি।
“এটি মানুষের ডিএনএ মেরামতের জন্য প্রযোজ্য অন্যান্য জীবগুলিতে পূর্বে প্রকাশিত অনেক ফলাফলও তৈরি করে, যা বিজ্ঞানকে আরও দ্রুত অগ্রসর হতে সাহায্য করবে।”
ডিএনএ ডবল-স্ট্র্যান্ড ব্রেক ঘটে যখন কোষগুলি বিকিরণ এবং রাসায়নিকের সাথে সাথে ডিএনএ প্রতিলিপির মতো অভ্যন্তরীণ প্রক্রিয়াগুলির সংস্পর্শে আসে। এগুলি ডিএনএ ক্ষতির সবচেয়ে গুরুতর প্রকারগুলির মধ্যে একটি কারণ এগুলি কোষের বৃদ্ধিকে বাধাগ্রস্ত করতে পারে বা তাদের অত্যধিক বৃদ্ধি ঘটাতে পারে, বার্ধক্য এবং ক্যান্সারকে প্রচার করে।
ইউনিভার্সিটি হেলথ নেটওয়ার্কের গবেষক এবং টেমার্টি মেডিসিনের অধ্যাপক প্রফেসর রজকাল্লাহ হাকেমের সহযোগিতায় মানব কোষে তৈরি নতুন আবিষ্কারগুলি, মেকাইল এবং অন্যান্য বিজ্ঞানীদের দ্বারা খামিরের ডিএনএ ক্ষতির উপর পূর্ববর্তী গবেষণাকে প্রসারিত করেছে।
2015 সালে, মেকাইল এবং সহযোগীরা দেখিয়েছিলেন যে কীভাবে ইস্ট নিউক্লিয়াসের গভীরে মোটর প্রোটিনগুলি নিউক্লিয়াসের প্রান্তে অবস্থিত পারমাণবিক ঝিল্লিতে এমবেড করা “ডিএনএ হাসপাতালের মতো” প্রোটিন কমপ্লেক্সে ডাবল-স্ট্র্যান্ড পরিবহণ করে।
অন্যান্য গবেষণায় ড্রোসোফিলা এবং অন্যান্য জীবের ডিএনএ মেরামতের সাথে জড়িত প্রক্রিয়া উন্মোচিত হয়েছে। যাইহোক, যখন বিজ্ঞানীরা মানব এবং অন্যান্য স্তন্যপায়ী কোষে অনুরূপ প্রক্রিয়া অন্বেষণ করে দেখেন যে বেশিরভাগ ভাঙা ডিএনএ-এর গতিশীলতা কম বা নেই।
“আমরা জানি যে পারমাণবিক খামের প্রোটিনগুলি বেশিরভাগ জীবের ডিএনএ মেরামতের জন্য গুরুত্বপূর্ণ, তাই আমরা জানতে চেয়েছিলাম কিভাবে স্তন্যপায়ী কোষে ক্ষতিগ্রস্ত ডিএনএর সীমিত গতিশীলতা ব্যাখ্যা করা যায়,” মেখাইল বলেন।
উত্তরটি আশ্চর্যজনক এবং মার্জিত উভয়ই।
যখন মানব কোষের নিউক্লিয়াসের মধ্যে থাকা ডিএনএ ক্ষতিগ্রস্ত হয়, তখন নিউক্লিয়াসকে ঘিরে থাকা সাইটোপ্লাজমে মাইক্রোটিউবুল ফিলামেন্টের একটি নির্দিষ্ট নেটওয়ার্ক তৈরি হয় এবং নিউক্লিয়াস মেমব্রেনের বিরুদ্ধে ধাক্কা দেয়। এটি ক্ষুদ্র টিউব বা টিউবুলস গঠনের প্ররোচনা দেয় যা নিউক্লিয়াসে প্রবেশ করে এবং বেশিরভাগ ডাবল-স্ট্র্যান্ড ব্রেক আটকে দেয়।
“এটি আপনার আঙ্গুল দিয়ে একটি বেলুন ধাক্কা মত,” মেখাইল বলেন. “যখন আপনি একটি বেলুন চেপে যান, তখন আপনার আঙ্গুলগুলি এর কাঠামোতে টানেল তৈরি করে, বেলুনের বাইরের অংশগুলিকে নিজের মধ্যে বাধ্য করে।”
অধ্যয়ন লেখকদের দ্বারা আরও গবেষণা এই প্রক্রিয়ার বিভিন্ন দিক বিস্তারিত করেছে। ডিএনএ ড্যামেজ রেসপন্স কাইনেজ এবং টিউবুলিন এসিটিলট্রান্সফেরেজ নামক এনজাইম এই প্রক্রিয়ার প্রধান নিয়ামক এবং রেনাল টিউবুলস গঠনের প্রচার করে।
এনজাইম মাইক্রোটিউবুল ফিলামেন্টের নির্দিষ্ট অংশে রাসায়নিক ট্যাগ জমা করে, যার ফলে তারা ক্ষুদ্র মোটর প্রোটিন নিয়োগ করে এবং পারমাণবিক ঝিল্লির বিরুদ্ধে ধাক্কা দেয়। ফলস্বরূপ, প্রোটিন কমপ্লেক্স মেরামত করে নিউক্লিয়াসের গভীরে ঠেলে দেয়, ডিএনএ বিচ্ছেদের সেতু তৈরি করে।
“এটি নিশ্চিত করে যে নিউক্লিয়াস একটি বিপরীতমুখী রূপান্তরের মধ্য দিয়ে যায় যা খামটিকে অস্থায়ীভাবে নিউক্লিয়াস জুড়ে ডিএনএ ভেদ করতে দেয়, ভাঙা ডিএনএ ক্যাপচার করে এবং পুনরায় যোগ দেয়,” মেখাইল বলেন।
এই ফলাফলগুলির কিছু ক্যান্সারের চিকিত্সার জন্য গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব রয়েছে।
সাধারণ কোষগুলি ডিএনএ মেরামত করতে পারমাণবিক ঝিল্লির টিউবুল ব্যবহার করে, তবে ক্যান্সার কোষগুলি তাদের আরও বেশি প্রয়োজন বলে মনে হয়। এই প্রক্রিয়াটির সম্ভাব্য প্রভাব অন্বেষণ করতে, দলটি বিভিন্ন ক্যান্সারে আক্রান্ত 8,500 জনেরও বেশি রোগীর তথ্য বিশ্লেষণ করেছে। ট্রিপল-নেতিবাচক স্তন ক্যান্সারের অত্যন্ত আক্রমনাত্মক ফর্ম সহ বিভিন্ন ধরণের ক্যান্সারে এই প্রয়োজনটি স্পষ্ট।
টরন্টোর ইউএইচএন প্রিন্সেস মার্গারেট ক্যান্সার সেন্টারের অধ্যাপক এবং মেডিকেল বায়োফিজিক্স বিভাগের একজন সিনিয়র বিজ্ঞানী বলেছেন, “ক্যান্সার রোগীদের জন্য নতুন চিকিত্সার উপায় খুঁজে বের করার জন্য প্রচুর প্রচেষ্টা করা হয়েছে, এবং এই আবিষ্কারটি একটি বড় পদক্ষেপ।” বিশ্ববিদ্যালয়ে. ল্যাবরেটরি মেডিসিন এবং প্যাথলজি।
“এখন পর্যন্ত, বিজ্ঞানীরা মানব কোষে ক্ষতিগ্রস্ত ডিএনএ মেরামতের ক্ষেত্রে পারমাণবিক খামের আপেক্ষিক অবদান বুঝতে পারেননি। আমাদের সহযোগিতা দেখায় যে পারমাণবিক খামের দ্বারা ক্ষতিগ্রস্ত ডিএনএ মেরামত নিয়ন্ত্রণকারী লক্ষ্যবস্তুগুলি কার্যকরভাবে স্তন ক্যান্সারের বিকাশকে বাধা দিতে পারে। ” হেকেম ব্যাখ্যা করেন। .
আক্রমনাত্মক ট্রিপল-নেগেটিভ স্তন ক্যান্সারে, কিডনি টিউবুলে মাত্রা বেড়ে যায়, সম্ভবত কারণ তাদের স্বাভাবিক কোষের চেয়ে বেশি DNA ক্ষতি হয়। গবেষকরা যখন কিডনি টিউবুল নিয়ন্ত্রণের জন্য প্রয়োজনীয় জিনগুলিকে ছিটকে দেন, তখন ক্যান্সার কোষগুলির টিউমার গঠনের ক্ষমতা হ্রাস পায়।
ট্রিপল-নেগেটিভ স্তন ক্যান্সারের চিকিৎসার জন্য ব্যবহৃত এক ধরনের ওষুধ হল PARP ইনহিবিটর নামে এক শ্রেণীর ওষুধ। PARP হল একটি এনজাইম যা ক্ষতিগ্রস্ত DNA এর সাথে আবদ্ধ এবং মেরামত করতে সাহায্য করে। PARP ইনহিবিটররা এনজাইমকে মেরামত করতে বাধা দিয়ে ক্যান্সার কোষে ডিএনএ ডাবল-স্ট্র্যান্ড ব্রেকগুলির প্রান্তগুলিকে একে অপরের সাথে পুনরায় যুক্ত হতে বাধা দেয়।
ক্যান্সার কোষ দুটি ভাঙা প্রান্তে যোগ দেয় যা একই জোড়ার অন্তর্গত নয়। যেহেতু আরও অমিল জোড়া তৈরি করা হয়, কোষটি ফলস্বরূপ ডিএনএ গঠনগুলি অনুলিপি এবং ভাগ করতে অক্ষম হয়।
“আমাদের গবেষণা দেখায় যে এই অমিলগুলিকে ট্রিগার করার জন্য ওষুধের ক্ষমতা টিউবুলের উপর নির্ভর করে। যখন কম টিউবুল থাকে, তখন ক্যান্সার কোষগুলি PARP ইনহিবিটরগুলির বিরুদ্ধে বেশি প্রতিরোধী হয়,” হেকেম বলেন।
ক্যান্সার কোষ আবিষ্কারের জন্য বিভিন্ন ক্ষেত্রে গবেষকদের মধ্যে সহযোগিতা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। মেখাইল বলেন, গবেষণাটি আন্তঃবিভাগীয় সহযোগিতার গুরুত্ব তুলে ধরে।
“প্রতিটি প্রজেক্টের পেছনের ব্রেইন পাওয়ার গুরুত্বপূর্ণ, উপরন্তু, একটি গবেষণা প্রকল্পে যোগ করা প্রতিটি উপযুক্ত সহযোগী একটি নতুন বিশেষত্বে পিএইচডি পাওয়ার সমতুল্য,” তিনি বলেন।
মেখাইল উল্লেখ করেছেন যে এই অনুসন্ধানটি প্রোজেরিয়ার মতো অকাল বার্ধক্যজনিত রোগগুলির জন্যও প্রভাব ফেলে। এই বিরল জেনেটিক ডিসঅর্ডার জীবনের প্রথম দুই দশকে দ্রুত বার্ধক্য সৃষ্টি করে, যা প্রায়শই প্রাথমিক মৃত্যুর দিকে পরিচালিত করে।
প্রোজেরিয়া জিন এনকোডিং ল্যামিন A এর সাথে যুক্ত। এই জিনের মিউটেশন নিউক্লিয়ার মেমব্রেনের অনমনীয়তা কমিয়ে দেয়। দলটি দেখতে পেয়েছে যে মিউট্যান্ট ল্যামিন A এর অভিব্যক্তি টিউবুল গঠনকে প্ররোচিত করার জন্য যথেষ্ট ছিল এবং ডিএনএ-ক্ষতিকর এজেন্টগুলি টিউবুল গঠনকে আরও উন্নত করে। দলটি বিশ্বাস করে যে পারমাণবিক ঝিল্লিতে এমনকি দুর্বল চাপও অকাল সেন্সেন্ট কোষে টিউবুল গঠনকে উদ্দীপিত করতে পারে।
অনুসন্ধানগুলি পরামর্শ দেয় যে প্রোজেরিয়ায়, অতিরিক্ত বা খারাপভাবে নিয়ন্ত্রিত টিউবুলের উপস্থিতির কারণে ডিএনএ মেরামতের সাথে আপস করা হতে পারে। মেহেল বলেন, ফলাফলের অন্যান্য অনেক ক্লিনিকাল অবস্থার জন্য প্রভাব রয়েছে।
“এই আবিষ্কারগুলি আমাদের কোথায় নিয়ে যাবে সে সম্পর্কে চিন্তা করা উত্তেজনাপূর্ণ,” মেহেল বলেন, “টেমার্টি মেডিসিন এবং আমাদের অংশীদার হাসপাতালে আমাদের দুর্দান্ত সহকর্মী এবং অবিশ্বাস্য প্রশিক্ষণার্থী রয়েছে৷ আমরা ইতিমধ্যেই এই আবিষ্কারটি ট্র্যাক করার জন্য কঠোর পরিশ্রম করছি এবং তৈরি করতে আমাদের কাজ ব্যবহার করছি৷ নতুন চিকিৎসা।”
