ক্যানসারের চিকিৎসা করা কখনো কখনো তিল খেলার মতো মনে হতে পারে। ক্যান্সার চিকিৎসার জন্য প্রতিরোধী হয়ে উঠতে পারে, এবং চিকিত্সকরা কখনই জানেন না যে কখন, কোথায় এবং কী ধরনের প্রতিরোধের উদ্ভব হবে, তাদের এক ধাপ পিছিয়ে রেখে। কিন্তু পেন স্টেট গবেষকদের নেতৃত্বে একটি দল রোগের বিবর্তন এবং প্রকৌশলী টিউমারগুলিকে পুনরায় প্রোগ্রাম করার একটি উপায় খুঁজে পেয়েছে যা চিকিত্সা করা সহজ।
তারা একটি মডুলার জেনেটিক সার্কিট তৈরি করেছে যা ক্যান্সার কোষগুলিকে “ট্রোজান হর্স”-এ পরিণত করে যা তাদের আত্ম-ধ্বংস করে এবং কাছাকাছি ড্রাগ-প্রতিরোধী ক্যান্সার কোষকে হত্যা করে। ধারণাটি প্রমাণ করার জন্য মানব কোষের লাইন এবং ইঁদুরের মধ্যে পরীক্ষা করা হয়েছে, সার্কিটটি বিভিন্ন ধরনের ওষুধের প্রতিরোধকে অতিক্রম করেছে।
গবেষণার ফলাফল আজ (৪ জুলাই) প্রকাশিত হয়েছে ” প্রাকৃতিক জৈবপ্রযুক্তিগবেষকরা কাগজে বর্ণিত প্রযুক্তির জন্য একটি অস্থায়ী পেটেন্ট আবেদনও দায়ের করেছেন।
ধারণাটি হতাশা থেকে বেড়েছে। আমরা ক্যান্সারের জন্য নতুন চিকিত্সা বিকাশের জন্য একটি ভাল কাজ করছি, কিন্তু কীভাবে আমরা উন্নত ক্যান্সারের জন্য আরও সম্ভাব্য চিকিত্সা বিবেচনা করতে পারি? নির্বাচনী জিন ড্রাইভগুলি বিবর্তন-নির্দেশিত অ্যান্টিক্যান্সার থেরাপির জন্য একটি শক্তিশালী নতুন দৃষ্টান্ত উপস্থাপন করে। আমি এই ধারণাটি পছন্দ করি যে আমরা টিউমার বিবর্তনের অনিবার্যতাকে এটি মোকাবেলা করতে কাজে লাগাতে পারি। “
জাস্টিন প্রিচার্ড, ডরোথি ফোহর হাক এবং জে. লয়েড হাক, বায়োমেডিকেল ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের প্রারম্ভিক কর্মজীবনের উদ্যোক্তা সহযোগী অধ্যাপক, এছাড়াও এই নিবন্ধের সিনিয়র লেখক
নতুন ব্যক্তিগতকৃত ক্যান্সারের ওষুধগুলি প্রায়শই ব্যর্থ হয়, প্রিচার্ড বলেন, চিকিত্সাগুলি অকার্যকর হওয়ার কারণে নয় বরং ক্যান্সারের বৈচিত্র্য এবং বৈচিত্র্যের কারণে। এমনকি যখন প্রথম-সারির চিকিত্সা কার্যকর হয়, অবশেষে প্রতিরোধ গড়ে ওঠে এবং ওষুধগুলি অকার্যকর হয়ে যায়, যার ফলে ক্যান্সার ফিরে আসে। ক্লিনিশিয়ানরা তখন নিজেদেরকে প্রথম বর্গক্ষেত্রে ফিরে পায়, নতুন ওষুধ দিয়ে প্রক্রিয়াটি পুনরাবৃত্তি করে যতক্ষণ না প্রতিরোধের আবার আবির্ভাব হয়। এই চক্র প্রতিটি নতুন চিকিত্সার সাথে বৃদ্ধি পায় যতক্ষণ না অন্য কোন বিকল্প নেই।
“আপনি হ্যাক-এ-মোল খেলার মতো। আপনি জানেন না কোন তিল পরবর্তীতে দেখা যাবে, তাই আপনি জানেন না কোন ওষুধটি টিউমারের চিকিৎসার জন্য সেরা। আমরা সবসময় একটি অসুবিধার মধ্যে আছি এবং কম প্রস্তুত,” বলেছেন বায়োমেডিকেল ইঞ্জিনিয়ারিং-এর পোস্টডক্টরাল পণ্ডিত, গবেষণার প্রধান লেখক স্কট লেইহো বলেছেন৷
গবেষকরা জানতে চেয়েছিলেন তারা এক ধাপ এগিয়ে থাকতে পারে কিনা। ক্যান্সার কোষের বিকাশ এবং অপ্রত্যাশিতভাবে আবির্ভূত হওয়ার আগে তারা কি ড্রাগ প্রতিরোধের প্রক্রিয়াগুলিকে দূর করতে পারে? তারা কি নির্দিষ্ট “মোলস” বোর্ডে উপস্থিত হতে বাধ্য করতে পারে, যা ক্যান্সার কোষ পছন্দ করে এবং লড়াই করার জন্য প্রস্তুত?
চিন্তা পরীক্ষা হিসাবে যা শুরু হয়েছিল তা কার্যকর হতে দেখা গেছে। দলটি একটি মডুলার সার্কিট বা ডুয়াল-সুইচ সিলেকশন জিন ড্রাইভ তৈরি করেছে, অ-ছোট কোষের ফুসফুসের ক্যান্সার কোষে EGFR জিন মিউটেশন প্রবর্তনের জন্য। এই মিউটেশন একটি বায়োমার্কার যা বাজারে বিদ্যমান ওষুধগুলি লক্ষ্য করতে পারে।
সার্কিটে দুটি জিন বা সুইচ থাকে। সুইচ ওয়ান একটি নির্বাচক জিনের মতো কাজ করে, যা গবেষকদের একটি আলোর সুইচের মতো ড্রাগ প্রতিরোধকে চালু বা বন্ধ করতে দেয়। একটি সুইচ চালু করার মাধ্যমে, জেনেটিকালি পরিবর্তিত কোষগুলি একটি নির্দিষ্ট ওষুধের বিরুদ্ধে সাময়িকভাবে প্রতিরোধী হয়ে ওঠে, এই ক্ষেত্রে, অ-ছোট কোষের ফুসফুসের ক্যান্সারের জন্য একটি ওষুধ। যখন একটি টিউমারকে একটি ওষুধ দিয়ে চিকিত্সা করা হয়, তখন প্রাকৃতিকভাবে ঘটতে থাকা ওষুধ-সংবেদনশীল ক্যান্সার কোষগুলিকে মেরে ফেলা হয়, যা প্রতিরোধ করার জন্য তৈরি করা কোষ এবং প্রতিরোধী প্রাকৃতিক ক্যান্সার কোষের একটি ছোট জনসংখ্যা রেখে যায়। পরিবর্তিত কোষগুলি অবশেষে বৃদ্ধি পায় এবং প্রাকৃতিকভাবে প্রতিরোধী কোষগুলিকে ভিড় করে, তাদের প্রসারণ এবং নতুন প্রতিরোধের বিকাশ থেকে বাধা দেয়।
ফলস্বরূপ টিউমারগুলিতে বেশিরভাগ জিনগতভাবে পরিবর্তিত কোষ থাকে। সুইচ অফ হওয়ার সাথে সাথে কোষগুলি আবার ওষুধের প্রতি সংবেদনশীল হয়ে ওঠে। সুইচ দুই হল থেরাপিউটিক পেলোড। এটিতে একটি আত্মঘাতী জিন রয়েছে যা পরিবর্তিত কোষকে একটি বিচ্ছুরণযোগ্য টক্সিন তৈরি করতে সক্ষম করে যা পরিবর্তিত কোষ এবং প্রতিবেশী অপরিবর্তিত কোষ উভয়কেই হত্যা করে।
“এটি শুধুমাত্র পরিবর্তিত কোষই নয়, আশেপাশের কোষগুলিকেও হত্যা করে, যা কোষের স্বাভাবিকভাবে প্রতিরোধী জনসংখ্যা,” প্রিচার্ড বলেন। “এটি গুরুতর। এটি কোষের জনসংখ্যা যা আপনি নির্মূল করতে চান যাতে টিউমারটি ফিরে না আসে।”
গবেষণা দলটি প্রথমে টিউমার কোষের জনসংখ্যার অনুকরণ করে এবং ধারণাটি পরীক্ষা করার জন্য গাণিতিক মডেল ব্যবহার করে। এরপর, তারা প্রতিটি সুইচ ক্লোন করে, ভাইরাল ভেক্টরগুলিতে পৃথকভাবে প্যাকেজ করে এবং মানব ক্যান্সার কোষ লাইনে পৃথকভাবে তাদের কার্যকারিতা পরীক্ষা করে। তারপরে তারা দুটি সুইচকে একটি সার্কিটে একত্রিত করে আবার পরীক্ষা করে। যখন সার্কিটটি ভিট্রোতে কার্যকর প্রমাণিত হয়েছিল, দলটি ইঁদুরে পরীক্ষাগুলি পুনরাবৃত্তি করেছিল।
যাইহোক, গবেষণা দলটি কেবল এই সার্কিটটি কাজ করে কিনা তা জানতে চায়নি, তারা এটি সব দিক দিয়ে কাজ করতে পারে কিনা তাও জানতে চেয়েছিল। তারা ড্রাগ-প্রতিরোধী মিউট্যান্ট জিনের একটি জটিল লাইব্রেরি ব্যবহার করে সিস্টেমটিকে স্ট্রেস-পরীক্ষা করে দেখেন যে জিন ড্রাইভটি ক্যান্সার কোষের জনসংখ্যার মধ্যে ড্রাগ প্রতিরোধের সমস্ত জেনেটিক উপায়গুলির বিরুদ্ধে লড়াই করার জন্য যথেষ্ট শক্তিশালীভাবে কাজ করতে পারে কিনা।
এবং এটি কাজ করে: মাত্র কিছু প্রকৌশলী কোষ ক্যান্সার কোষের জনসংখ্যাকে দখল করতে পারে এবং উচ্চ স্তরের জেনেটিক ভিন্নতা দূর করতে পারে। প্রিচার্ড বলেছেন যে এটি কাগজের সবচেয়ে বড় শক্তিগুলির মধ্যে একটি, ধারণাগত এবং পরীক্ষামূলকভাবে উভয়ই।
“এই থেরাপির সৌন্দর্য হল যে আমরা ক্যান্সার কোষগুলি কী তা না জেনেই লক্ষ্যবস্তু করতে পারি, এবং আমাদের তাদের বৃদ্ধি বা প্রতিরোধী হওয়ার জন্য অপেক্ষা করতে হবে না, কারণ তখন অনেক দেরি হয়ে যাবে,” লেইহো বলেছিলেন।
গবেষকরা বর্তমানে অধ্যয়ন করছেন কিভাবে এই জেনেটিক সার্কিটকে রূপান্তর করা যায় যাতে এটি নিরাপদে এবং বেছে বেছে ক্রমবর্ধমান টিউমার এবং শেষ পর্যন্ত মেটাস্ট্যাটিক রোগে বিতরণ করা যায়।
পেন স্টেটের অন্যান্য লেখকদের মধ্যে রয়েছে জীববিজ্ঞানের সহযোগী অধ্যাপক মার্কো আর্চেটি, জীববিজ্ঞানের পোস্টডক্টরাল স্কলার শুন ইয়াও, হার্কার ইনস্টিটিউট ফর লাইফ সায়েন্সের স্নাতক ছাত্র ইভান সোকিরনি এবং বিভাগের সদস্য জোশুয়া রেনল্ডস এবং জেইউ ইয়াং। বায়োমেডিকেল ইঞ্জিনিয়ারিং এর। সহ-লেখক হায়দার ইনাম অধ্যয়নের সময় একজন বায়োমেডিকেল ইঞ্জিনিয়ারিং ডক্টরাল ছাত্র ছিলেন এবং বর্তমানে এমআইটি এবং হার্ভার্ডের ব্রড ইনস্টিটিউটের একজন গবেষণা বিজ্ঞানী। ইউসি সান দিয়েগোর অধ্যাপক ডমিনিক ওডার্জও কাগজটিতে অবদান রেখেছিলেন।
এই কাজটি হার্কার ইনস্টিটিউট ফর লাইফ সায়েন্সেস, একটি জাতীয় ক্যান্সার ইনস্টিটিউট এবং একটি ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অফ বায়োমেডিকাল ইমেজিং এবং বায়োইঞ্জিনিয়ারিং পাইওনিয়ার অ্যাওয়ার্ডের HITS অনুদান দ্বারা সমর্থিত হয়েছিল।
উৎস:
জার্নাল রেফারেন্স:
লেইহো, এসএম, অপেক্ষা করুন (2024) ড্রাগ প্রতিরোধের বিরুদ্ধে সক্রিয়ভাবে লড়াই করার জন্য নির্বাচনী জিন ড্রাইভ ব্যবহার করে টিউমার বিবর্তনের প্রোগ্রামিং। প্রাকৃতিক জৈবপ্রযুক্তি. doi.org/10.1038/s41587-024-02271-7.
