ATRX म्यूटेशन ब्रेन कैंसर डीएनए को पुनर्व्यवस्थित करता है, नए चिकित्सीय लक्ष्य का खुलासा

ग्लियोमा में ATRX म्यूटेशन को डीएनए संरचनात्मक परिवर्तनों से जोड़ने वाला अभूतपूर्व अध्ययन

टेक्सास विश्वविद्यालय के एमडी एंडरसन कैंसर सेंटर के शोधकर्ताओं के एक नए अध्ययन ने खुलासा किया है कि ग्लियोमा में सबसे आम आनुवंशिक परिवर्तनों में से एक कैंसर कोशिका जीनोम को ट्यूमर की प्रगति को बढ़ावा देने के लिए कैसे पुनर्व्यवस्थित करता है, जो ATRX-म्यूटेंट ग्लियोमा वाले रोगियों के लिए एक संभावित नई चिकित्सीय रणनीति का सुझाव देता है। निष्कर्ष बताते हैं कि ATRX जीन में म्यूटेशन मौलिक रूप से एपिजीनोम को पुनर्प्रोग्राम करता है और क्रोमैटिन की त्रि-आयामी संरचना को बदलता है, नई अंतःक्रियाएं बनाता है जो विकासात्मक कार्यक्रमों को सक्रिय करता है जिनका ट्यूमर बढ़ने और फैलने के लिए शोषण करते हैं। प्रीक्लिनिकल मॉडल में ATRX के डाउनस्ट्रीम जीनों में से एक को लक्षित करना - विशेष रूप से HOXA परिवार में - कैंसर की प्रगति को धीमा कर देता है।

ब्रेन कैंसर में ATRX की भूमिका को समझना

ATRX प्रोटीन डीएनए को व्यवस्थित और विनियमित करने में मदद करता है। ATRX को निष्क्रिय करने वाले म्यूटेशन डीएनए की मरम्मत को बाधित करते हैं और कैंसर कोशिकाओं को अनियंत्रित रूप से गुणा करने देते हैं। ATRX म्यूटेशन ग्लियोमा सहित कई कैंसर में एक परिभाषित विशेषता है। जबकि शोधकर्ता जानते थे कि वे किसी तरह कैंसर के विकास में शामिल हैं, यह स्पष्ट रूप से समझा नहीं गया था कि वे कोशिका व्यवहार को कैसे प्रभावित करते हैं। शोधकर्ताओं ने पाया कि ATRX-कमी वाली कोशिकाएं डीएनए फोल्डिंग पैटर्न को बदल देती हैं और क्रोमैटिन में नई अंतःक्रियाएं बनाती हैं, डीएनए और प्रोटीन का जटिल जो नाभिक के भीतर आनुवंशिक सामग्री को पैकेज करता है। ये परिवर्तन विशिष्ट जीन कार्यक्रमों को सक्रिय करते हैं जो सामान्य रूप से वयस्क मस्तिष्क कोशिकाओं में शांत होते हैं, विशेष रूप से प्रारंभिक विकास में शामिल होते हैं।

मुख्य निष्कर्ष: एपिजीनोम पुनर्प्रोग्रामिंग और क्रोमैटिन रीमॉडलिंग

अध्ययन, न्यूक्लिक एसिड रिसर्च में प्रकाशित, जेसन ह्यूज, एम.डी., पीएच.डी., एनाटॉमिक पैथोलॉजी के प्रोफेसर, और कुणाल राय, पीएच.डी., जीनोमिक मेडिसिन के प्रोफेसर द्वारा सह-नेतृत्व किया गया, जिसमें प्रीट बेनी मालगुलवार, पीएच.डी., ट्रांसलेशनल मॉलिक्यूलर पैथोलॉजी के प्रशिक्षक, आनंद सिंह, पीएच.डी., जीनोमिक मेडिसिन में वरिष्ठ शोध वैज्ञानिक, और अजय सॉ, पीएच.डी., जीनोमिक मेडिसिन में पूर्व पोस्टडॉक्टरल फेलो का प्रमुख योगदान था। टीम ने ATRX-म्यूटेंट ग्लियोमा कोशिकाओं में डीएनए की त्रि-आयामी संरचना को मैप करने के लिए उन्नत जीनोमिक तकनीकों का उपयोग किया। उन्होंने पाया कि ATRX के नुकसान से टोपोलॉजिकली एसोसिएटिंग डोमेन (TADs) का पुनर्गठन होता है - जीनोम के क्षेत्र जो एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं। यह पुनर्गठन एन्हांसर और प्रमोटरों को एक साथ लाता है जो सामान्य रूप से अलग होते हैं, उन जीनों को चालू करते हैं जो ट्यूमर के विकास को बढ़ावा देते हैं।

सबसे हड़ताली निष्कर्षों में से एक HOXA क्लस्टर जीन का सक्रियण था, जो भ्रूण के विकास के लिए महत्वपूर्ण हैं लेकिन आमतौर पर वयस्क ऊतकों में शांत होते हैं। ATRX-म्यूटेंट ग्लियोमा में, ये जीन असामान्य रूप से व्यक्त हो जाते हैं, कैंसर की प्रगति को बढ़ाते हैं। शोधकर्ताओं ने प्रदर्शित किया कि प्रीक्लिनिकल मॉडल में HOXA फ़ंक्शन को बाधित करने से ट्यूमर के विकास में मंदी आई, जो एक संभावित चिकित्सीय मार्ग प्रदान करता है।

व्यक्तिगत चिकित्सा के लिए निहितार्थ

"ATRX म्यूटेशन कई ग्लियोमा में एक परिभाषित विशेषता है। हमारे निष्कर्ष बताते हैं कि ATRX खोने से केवल यादृच्छिक क्षति नहीं होती है, बल्कि वास्तव में जीन विनियमन वास्तुकला को उन तरीकों से पुनर्प्रोग्राम करता है जो ग्लियोमा गठन और प्रगति को बढ़ाते हैं," ह्यूज ने कहा। "व्यक्तिगत चिकित्सा की अगली पीढ़ी सही रोगी के लिए सही समय पर सही उपचार की पहचान करने के लिए इन आनुवंशिक, एपिजेनेटिक और संरचनात्मक घटकों को एकीकृत करने पर निर्भर करेगी।"

अध्ययन कैंसर में जीनोम के त्रि-आयामी संगठन को समझने के महत्व पर प्रकाश डालता है। पारंपरिक दृष्टिकोण अक्सर डीएनए अनुक्रम में म्यूटेशन पर ध्यान केंद्रित करते हैं, लेकिन यह शोध दिखाता है कि डीएनए कैसे मुड़ा हुआ है, इसमें परिवर्तन समान रूप से महत्वपूर्ण हो सकते हैं। ATRX हानि के डाउनस्ट्रीम प्रभावों को लक्षित करके - जैसे HOXA सक्रियण - उन उपचारों को विकसित करना संभव हो सकता है जो ATRX-म्यूटेंट ग्लियोमा के खिलाफ प्रभावी हैं, जिनके वर्तमान में सीमित उपचार विकल्प हैं।

भविष्य की दिशाएं और नैदानिक क्षमता

शोधकर्ता उन तंत्रों की और जांच करने की योजना बनाते हैं जिनके द्वारा ATRX हानि क्रोमैटिन संरचना को बदलती है और अतिरिक्त डाउनस्ट्रीम लक्ष्यों की पहचान करती है। उनका लक्ष्य HOXA प्रोटीन या ATRX-कमी वाली स्थिति के अन्य प्रभावकों को बाधित करने वाली दवाएं विकसित करना भी है। यह देखते हुए कि ATRX म्यूटेशन ग्लियोमा के एक महत्वपूर्ण उपसमूह में होते हैं, जिसमें निम्न-श्रेणी और उच्च-श्रेणी के ट्यूमर शामिल हैं, यह काम ब्रेन कैंसर के उपचार के लिए व्यापक प्रभाव डाल सकता है।

"यह अध्ययन ग्लियोमा में चिकित्सीय हस्तक्षेप के लिए नए रास्ते खोलता है जिनका इलाज करना मुश्किल रहा है," राय ने कहा। "जीनोम में संरचनात्मक परिवर्तनों को समझकर, हम उन कमजोरियों की पहचान कर सकते हैं जो कैंसर कोशिकाओं के लिए विशिष्ट हैं।"

निष्कर्ष

यह खोज कि ATRX म्यूटेशन ग्लियोमा प्रगति को बढ़ाने के लिए डीएनए वास्तुकला को नया आकार देते हैं, कैंसर जीव विज्ञान में एक बड़ी प्रगति का प्रतिनिधित्व करता है। यह न केवल इस बारे में एक लंबे समय से चले आ रहे रहस्य की व्याख्या करता है कि यह सामान्य म्यूटेशन ब्रेन कैंसर में कैसे योगदान देता है, बल्कि दवा विकास के लिए एक स्पष्ट लक्ष्य भी प्रदान करता है। जैसे-जैसे व्यक्तिगत चिकित्सा विकसित होती रहती है, प्रभावी उपचारों को डिजाइन करने के लिए जीनोमिक, एपिजेनेटिक और संरचनात्मक डेटा को एकीकृत करना आवश्यक होगा। यह अध्ययन हमें उस लक्ष्य के एक कदम और करीब लाता है।

यह लेख मेडिकल एक्सप्रेस की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें।