माइटोकॉन्ड्रिया मानव शरीर की लगभग हर कोशिका के भीतर पाई जाने वाली सूक्ष्म संरचनाएं हैं, और वे जीव विज्ञान के कुछ सबसे बुनियादी कार्यों को अंजाम देती हैं, सबसे ऊपर ऊर्जा का उत्पादन। उन्हें असामान्य बनाता है यह तथ्य कि उनके पास अपने स्वयं के डीएनए अणुओं का एक छोटा समूह होता है, जिसे माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए या mtDNA कहा जाता है, जो कोशिका नाभिक में संग्रहित आनुवंशिक सामग्री से अलग है। यह संक्षिप्त जीनोम माइटोकॉन्ड्रिया के समुचित कार्य के लिए आवश्यक है। द FEBS Journal में प्रकाशित नए शोध से संकेत मिलता है कि कैंसर कोशिका में मौजूद mtDNA की मात्रा इस बारे में कुछ महत्वपूर्ण बता सकती है कि वह कैंसर कितना आक्रामक है और उपचार पर कैसे प्रतिक्रिया करता है।
"मल्टी-कैंसर विश्लेषण से पता चलता है कि mtDNA कॉपी संख्या उत्परिवर्तन भार और कैंसर प्रगति का प्रमुख निर्धारक है" शीर्षक वाले अध्ययन में वर्णित यह कार्य, कैंसर कोशिकाओं में मौजूद mtDNA प्रतियों की संख्या और कई कैंसर प्रकारों में आनुवंशिक तथा नैदानिक विशेषताओं की एक श्रृंखला के बीच संबंध की जांच करता है। किसी एकल ट्यूमर श्रेणी पर ध्यान केंद्रित करने के बजाय, विश्लेषण ने विभिन्न कैंसरों तक फैले डेटा का उपयोग किया, जिससे शोधकर्ताओं को एक ही रोग के बजाय व्यापक रूप से लागू होने वाले पैटर्न की खोज करने की सुविधा मिली।
बहु-कैंसर विश्लेषण ने क्या मापा
माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए कॉपी संख्या से तात्पर्य है कि एक कोशिका के भीतर माइटोकॉन्ड्रियल जीनोम की कितनी प्रतियां मौजूद हैं। चूंकि माइटोकॉन्ड्रिया ऊर्जा उत्पादन का प्राथमिक स्थल हैं, इसलिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता वाली कोशिकाएं अक्सर इन अंगकों की बड़ी आबादी बनाए रखती हैं और तदनुसार, mtDNA की अधिक प्रतियां रखती हैं। कैंसर में, यह संबंध अधिक जटिल हो जाता है, क्योंकि ट्यूमर तेजी से और अनियंत्रित विभाजन का समर्थन करने के लिए अक्सर अपने चयापचय को पुनर्क्रमित करते हैं।
शोधकर्ताओं ने यह निर्धारित करने का लक्ष्य रखा कि क्या mtDNA कॉपी संख्या में भिन्नता ट्यूमर के अन्य मापनीय गुणों के साथ मेल खाती है। निष्कर्षों के अनुसार, यह मेल खाती है। विश्लेषण ने mtDNA कॉपी संख्या और कैंसर कोशिकाओं के भीतर आनुवंशिक उत्परिवर्तन की सीमा के बीच एक सहसंबंध की पहचान की, जो संकेत देता है कि माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए कैंसर कितना गंभीर हो जाता है, इसे आकार देने में भूमिका निभा सकता है। अध्ययन की रूपरेखा mtDNA कॉपी संख्या को कैंसर प्रकारों में उत्परिवर्तन भार और रोग प्रगति के संभावित महत्वपूर्ण निर्धारक के रूप में प्रस्तुत करती है।
यह सटीक होना उचित है कि इस प्रकार के सहसंबंध का क्या अर्थ है। परिणाम ट्यूमर नमूनों में देखे गए एक सांख्यिकीय संबंध का वर्णन करते हैं, न कि इस बात का प्रमाण कि mtDNA सीधे उत्परिवर्तन का कारण बनता है या कैंसर को आगे बढ़ाता है। फिर भी, कई कैंसरों में पैटर्न की निरंतरता इसे आगे बढ़ाने योग्य संकेत बनाती है, क्योंकि यह संभावना जगाती है कि एक अपेक्षाकृत सरल माप ट्यूमर की अंतर्निहित जीव विज्ञान के बारे में जानकारी दे सकता है।
उत्परिवर्तन भार और कैंसर की गंभीरता
उत्परिवर्तन भार, या ट्यूमर में जमा आनुवंशिक परिवर्तनों की कुल संख्या, ऑन्कोलॉजी में व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला संकेतक है। उच्च भार जीनोमिक अस्थिरता को दर्शा सकता है, और वे प्रभावित करते हैं कि ट्यूमर कैसे व्यवहार करते हैं और कुछ उपचारों पर कैसे प्रतिक्रिया करते हैं। इसलिए mtDNA कॉपी संख्या और उत्परिवर्तन भार के बीच संबंध दो जैविक विशेषताओं को जोड़ता है जिन्हें शोधकर्ता सामान्यतः अलग-अलग अध्ययन करते हैं।
अध्ययन के लेखक सुझाव देते हैं कि माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए कैंसर की गंभीरता को प्रभावित कर सकता है, और उनके द्वारा रिपोर्ट किया गया संबंध इस विचार की आगे जांच के लिए एक तर्क प्रदान करता है। यदि mtDNA कॉपी संख्या विश्वसनीय रूप से उत्परिवर्तन भार को दर्शाती है, तो यह अंततः उस विशेषता के लिए एक सुलभ प्रॉक्सी के रूप में काम कर सकती है जिसे सीधे मापना अन्यथा महंगा और समय लेने वाला होता है।
क्षतिपूर्ति की एक विशेषता
अधिक दिलचस्प अवलोकनों में से एक इस बारे में है कि जब माइटोकॉन्ड्रियल कार्य बाधित होता है तो क्या होता है। शोध में पाया गया कि mtDNA कॉपी संख्या में वृद्धि में कैंसर कोशिकाओं में क्षतिग्रस्त या अक्रियाशील माइटोकॉन्ड्रिया के लिए क्षतिपूर्ति के अनुरूप एक विशेषता थी। दूसरे शब्दों में, जब माइटोकॉन्ड्रियल प्रदर्शन कमजोर पड़ता है, तो कोशिकाएं माइटोकॉन्ड्रियल जीनोम की अधिक प्रतियां बनाकर प्रतिक्रिया देती दिखती हैं, संभवतः ऊर्जा उत्पादन या अन्य माइटोकॉन्ड्रियल कर्तव्यों को मजबूत करने के तरीके के रूप में।
यह क्षतिपूर्ति पैटर्न यह समझाने में मदद करता है कि mtDNA कॉपी संख्या केवल स्वस्थ, सुसज्जित माइटोकॉन्ड्रिया का प्रॉक्सी क्यों नहीं है। कैंसर संदर्भ में, उच्च कॉपी संख्या इसके बजाय संकेत दे सकती है कि कोशिका तनाव में है और एक दोष की भरपाई के लिए काम कर रही है, जो एक कारण हो सकता है कि यह माप अधिक उन्नत रोग विशेषताओं से सहसंबंधित है।
कीमोथेरेपी प्रतिक्रिया जीन से संबंध
विश्लेषण ने mtDNA कॉपी संख्या में भिन्नता को कीमोथेरेपी प्रतिक्रिया से जुड़े जीनों की अभिव्यक्ति में अंतर से भी जोड़ा, साथ ही कैंसर जीव विज्ञान के विभिन्न अन्य पहलुओं में शामिल जीनों से भी। विशेष रूप से उच्च mtDNA कॉपी संख्या ट्यूमर वृद्धि और उत्तरजीविता का समर्थन करने वाले जीनों की अभिव्यक्ति से जुड़ी थी।
इस निष्कर्ष में सीधी नैदानिक प्रासंगिकता है। कीमोथेरेपी कैंसर उपचार की आधारशिला बनी हुई है, फिर भी ट्यूमर इस पर कैसे प्रतिक्रिया करते हैं, इसमें व्यापक रूप से भिन्न होते हैं। यदि mtDNA स्तर दवा प्रतिक्रिया को आकार देने वाले जीनों की गतिविधि से सहसंबंधित हैं, तो वे उस परिवर्तनशीलता के एक हिस्से को समझाने में मदद कर सकते हैं और समय के साथ, उपचारों के चयन या संयोजन के तरीके को सूचित कर सकते हैं।
अध्ययन यह दावा नहीं करता है कि mtDNA कॉपी संख्या यह निर्धारित करती है कि क्या रोगी को कीमोथेरेपी से लाभ होगा। इसका योगदान उन संबंधों का दस्तावेजीकरण करना है जो कैंसर जीव विज्ञान के माइटोकॉन्ड्रियल पक्ष की गहन जांच के मामले को तेज करते हैं।
ऑन्कोलॉजी में माइटोकॉन्ड्रिया अधिक ध्यान क्यों आकर्षित कर रहे हैं
वर्षों से, कैंसर अनुसंधान ने नाभिकीय डीएनए में उत्परिवर्तनों पर भारी ध्यान केंद्रित किया है। माइटोकॉन्ड्रिया को अक्सर सहायक भूमिका निभाने वाले के रूप में माना जाता रहा है, जो चयापचय के लिए महत्वपूर्ण हैं लेकिन कैंसर की आनुवंशिक कहानी के लिए परिधीय हैं। यह अध्ययन उस दृष्टिकोण में बढ़ते बदलाव में योगदान देता है।
- माइटोकॉन्ड्रिया वह ऊर्जा प्रदान करते हैं जिसकी प्रचुर मात्रा में बढ़ती ट्यूमर कोशिकाएं मांग करती हैं, जिससे वे कैंसर चयापचय के केंद्र में आ जाते हैं।
- चूंकि mtDNA प्रति कोशिका कई प्रतियों में मौजूद होता है, कॉपी संख्या में परिवर्तन एक मापनीय और संभावित रूप से व्यावहारिक संकेत है।
- उत्परिवर्तन भार के साथ संबंध बताता है कि माइटोकॉन्ड्रियल जीव विज्ञान जीनोमिक अस्थिरता से प्रतिच्छेद करता है।
- कीमोथेरेपी-संबंधित जीन अभिव्यक्ति से संबंध उपचार प्रतिक्रिया में संभावित भूमिका की ओर इशारा करता है।
- क्षतिपूर्ति विशेषता इंगित करती है कि mtDNA स्तर कोशिकीय तनाव को दर्शाते हैं, न कि केवल ऊर्जा क्षमता को।
शोधकर्ताओं के अनुसार आगे क्या होगा
भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान खड़गपुर के रिधिमान धर, पीएच.डी., जो इस कार्य के संवाददाता लेखक हैं, ने परिणामों को आगे की जांच के लिए एक प्रारंभिक बिंदु के रूप में प्रस्तुत किया। धर के अनुसार, निष्कर्ष mtDNA कॉपी संख्या और कैंसर प्रगति तथा चिकित्सा प्रतिक्रिया दोनों के बीच एक घनिष्ठ संबंध प्रकट करते हैं, और कैंसर में माइटोकॉन्ड्रिया की भूमिका की गहन जांच का मार्ग प्रशस्त कर सकते हैं जो अंततः नई कैंसर प्रबंधन रणनीतियों को सक्षम कर सकती है।
यह एक संतुलित निष्कर्ष है। ट्यूमर डेटासेट में देखे गए संबंध को रोगियों की मदद करने वाले उपकरण में बदलने के लिए अतिरिक्त शोध की आवश्यकता होगी, जिसमें ऐसे अध्ययन शामिल हैं जो यह ट्रैक करते हैं कि रोग के दौरान mtDNA कॉपी संख्या कैसे बदलती है और यह वास्तविक नैदानिक सेटिंग्स में परिणामों से कैसे संबंधित है। वर्तमान पेपर का मूल्य एक व्यापक, क्रॉस-कैंसर पैटर्न स्थापित करने और अन्य शोधकर्ताओं को अनुसरण करने के लिए एक स्पष्ट दिशा देने में निहित है।
मुख्य बातें
- माइटोकॉन्ड्रिया अपना स्वयं का डीएनए रखते हैं, जिसे mtDNA कहा जाता है, जो उनके कार्य के लिए आवश्यक है।
- द FEBS Journal में शोध ने mtDNA कॉपी संख्या और कैंसर कोशिकाओं में उत्परिवर्तनों की सीमा के बीच एक सहसंबंध पाया।
- बढ़ती mtDNA कॉपी संख्या ने क्षतिग्रस्त माइटोकॉन्ड्रियल कार्य के लिए क्षतिपूर्ति के अनुरूप एक विशेषता दिखाई।
- कॉपी संख्या में भिन्नता कीमोथेरेपी प्रतिक्रिया से जुड़े जीनों की अभिव्यक्ति से जुड़ी थी।
- उच्च mtDNA कॉपी संख्या ट्यूमर वृद्धि और उत्तरजीविता का समर्थन करने वाले जीनों की गतिविधि से जुड़ी थी।
- लेखकों का कहना है कि निष्कर्ष नई जांच और अंततः कैंसर के प्रबंधन के नए तरीकों का द्वार खोल सकते हैं।
यह लेख Medical Xpress की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें।
Originally published on medicalxpress.com
