११ लाख लोकांच्या डेटावरून सोरायसिसचा अनुवांशिक कोड मॅप केला

सोरायसिसचे वर्णन सहसा डोळ्यांना दिसणाऱ्या गोष्टींद्वारे केले जाते: त्वचेवर उठलेले, लाल, खवलेयुक्त ठिपके. पण हा आजार केवळ त्वचेच्या पृष्ठभागावरील तक्रार नाही. हा एक ऑटोइम्यून रोग आहे, ज्यामध्ये रोगप्रतिकारक शक्ती शरीराच्याच ऊतींवर हल्ला करते, आणि जगाच्या सुमारे २% लोकसंख्येवर त्याचा परिणाम होतो. आता दक्षिण कोरियातील एका संशोधन पथकाने असे काम प्रकाशित केले आहे जे या रोगाच्या व्यापक अनुवांशिकतेला वैयक्तिक पेशींच्या वर्तनाशी जोडते, आणि त्याच्या उदयामागील यंत्रणांचे तपशीलवार वर्णन देते.

हे अभ्यास Nature Communications मध्ये प्रकाशित झाला असून, सुंगक्युंकवान विद्यापीठ आणि सॅमसंग मेडिकल सेंटर येथील सॅमसंग अ‍ॅडव्हान्स्ड इन्स्टिट्यूट फॉर हेल्थ सायन्सेस अँड टेक्नॉलॉजीचे प्राध्यापक हाँग-ही वॉन यांच्या नेतृत्वाखाली हा अभ्यास करण्यात आला, तर संशोधक ह्योनबिन जो हे प्रथम लेखक आहेत. पथकाची मुख्य खेळी म्हणजे सहसा समांतरपणे विकसित होणाऱ्या दोन संशोधन परंपरा — लोकसंख्येच्या प्रमाणातील जीनोमिक्स आणि सिंगल-सेल विश्लेषण — एकाच तपासात एकत्र करणे.

दोन संशोधन परंपरा, शेवटी जोडल्या गेल्या

सोरायसिसचे अनुवांशिक अभ्यास आणि पेशीय अभ्यास बहुतांशी वेगवेगळ्या मार्गांनी पुढे गेले आहेत. मोठ्या जीनोम-व्यापी विश्लेषणांमध्ये रोगाशी सांख्यिकीयदृष्ट्या संबंधित असलेल्या DNA प्रदेशांची नोंद होऊ शकते, पण कोणत्या पेशी काय करत आहेत किंवा कोणत्या क्रमाने करत आहेत हे ते क्वचितच स्पष्ट करतात. सिंगल-सेल प्रयोग या वर्णपटाच्या अगदी विरुद्ध टोकाला असतात: ते वैयक्तिक पेशींमधील जीन क्रियाकलाप मोजू शकतात, पण कोणते संकेत खरोखर महत्त्वाचे आहेत हे जाणून घेण्यासाठी आवश्यक असलेली लोकसंख्येच्या पातळीवरील सांख्यिकीय शक्ती त्यांच्याकडे नसते.

ठोस रोगमार्ग तयार करण्यासाठी दोन्ही दृष्टिकोन एकत्र आणण्याचा प्रयत्न फारच कमी वेळा झाला आहे. सुंगक्युंकवान पथकाने नेमकी हीच तफावत भरून काढण्याचा निर्धार केला, आणि त्यामुळेच त्यांच्या प्रकल्पाची दोन-टप्प्यांतील रचना ठरली.

११ लाखांहून अधिक लोकांच्या जीनोमचे खनन

पहिला टप्पा म्हणजे ११ लाखांहून अधिक लोकांकडून घेतलेल्या जीनोमिक डेटाचे एकात्मिक मेटा-विश्लेषण. एवढ्या मोठ्या प्रमाणावर डेटासेट एकत्र करून संशोधकांना सूक्ष्म अनुवांशिक संकेत शोधण्याची सांख्यिकीय ताकद मिळते, जी लहान गटांना पूर्णपणे चुकतील, आणि खऱ्या संबंधांना सांख्यिकीय गोंगाटापासून वेगळे करण्यास मदत होते.

१२५ लोकस, त्यातील १७ यापूर्वी कधीही नोंदवलेले नाहीत

त्या विश्लेषणातून पथकाने सोरायसिसच्या उदयाशी जवळून जोडलेले १२५ अनुवांशिक संवेदनशीलता लोकस ओळखले. यापैकी १७ लोकस या रोगाच्या अनुवांशिक अभ्यासांमध्ये यापूर्वी नोंदवले गेले नव्हते, म्हणजे विस्तारित डेटासेटने अनुवांशिक रचनेचे जे भाग पूर्वीच्या कामांनी दुर्लक्षित केले होते ते समोर आणले. सोरायसिससाठी ज्ञात जोखीम प्रदेशांची यादी आता बरीच मोठी झाली आहे, आणि नव्याने सापडलेली लोकस आण्विक पातळीवर काय चुकते हे समजून घेण्याचा प्रयत्न करणाऱ्या कोणासाठीही नवीन प्रारंभबिंदू देतात.

सिंगल-सेल ट्रान्स्क्रिप्टॉमिक्ससह जवळून निरीक्षण

अनुवांशिक नकाशा तयार केल्यानंतर, संशोधकांनी सिंगल-सेल ट्रान्स्क्रिप्टॉमिक विश्लेषणाकडे वळले, ही अशी तंत्र आहे जी संपूर्ण ऊती नमुन्यात सरासरी न काढता वैयक्तिक पेशींच्या ठराविक पातळीवर जीन क्रियाकलाप वाचते. त्यांनी ही पद्धत निरोगी व्यक्ती आणि सोरायसिस रुग्ण या दोघांकडून घेतलेल्या त्वचेच्या नमुन्यांवर लागू केली, ज्यामुळे त्यांना दोन्ही गटांची पेशी-दर-पेशी तुलना करता आली.

या टप्प्यातच अभ्यास सहसंबंधाकडून यंत्रणेकडे सरकतो. अनुवांशिक लोकस तुम्हाला सांगते की DNA च्या एका प्रदेशातील काहीतरी महत्त्वाचे आहे; सिंगल-सेल डेटा सुचवू शकतो की ते जनुक प्रत्यक्षात कोणता पेशीप्रकार वापरत आहे, आणि म्हणून रोगप्रक्रियेत तो संकेत कुठे कार्यरत असू शकतो. दोन्ही स्तर एकत्र करून, पथक सोरायसिसच्या उदयात थेट सहभागी असलेल्या विशिष्ट पेशीसमूहांना नेमकेपणे ओळखू शकले.

कार्यवाहीच्या केंद्रस्थानी असलेले पेशीप्रकार

या विश्लेषणातून रोगप्रतिकारक प्रणाली आणि त्वचेच्या संरचनांपर्यंत पसरलेल्या अनेक प्रमुख पेशीप्रकारांमधील गुंतागुंतीचे परस्परसंवाद उघड झाले:

• मायलॉइड पेशी आणि T पेशी, दोन्ही रोगप्रतिकारक प्रणालीचे घटक
• केराटिनोसाइट्स, त्वचेचा बाह्य पृष्ठभाग तयार करणाऱ्या पेशी
• व्हॅस्क्युलर एंडोथेलियल पेशी, ज्या रक्तवाहिन्यांना आतील अस्तर देतात

या समूहांनी वेगळेपणाने कार्य न करता संवादात गुंतलेले असल्याचे दिसते. रोगप्रतिकारक पेशी त्वचेच्या पृष्ठभागावरील केराटिनोसाइट्सशी आणि रक्तवाहिन्यांमधील एंडोथेलियल पेशींशी संवाद साधतात, ज्यामुळे दाहक प्रतिसाद आणि रुग्णांना जाणवणारे त्वचेतील बदल एकत्र जोडले जातात. हे परस्परसंवाद जाळे म्हणजे पथकाने मांडलेला ठोस रोगमार्ग, जो पूर्वीच्या एक-स्तरीय अभ्यासांना स्थापित करणे कठीण गेले होते.

उपचारांसाठी नवीन लक्ष्ये

सोरायसिस कसा उद्भवतो हे स्पष्ट करण्यापलीकडे, या अभ्यासात नवीन उपचारांसाठी संभाव्य लक्ष्ये असलेली अनेक जनुके ओळखली गेली. हा दुहेरी दृष्टिकोनाचा नैसर्गिक परिणाम आहे: मोठ्या प्रमाणावरील अनुवांशिक तपासणीत टिकून राहिलेली आणि नंतर संबंधित पेशीप्रकारांमध्ये सक्रिय असल्याचे दिसणारी लोकस, केवळ एका पद्धतीने ओळखलेल्या संकेतांपेक्षा अधिक विश्वासार्ह औषध लक्ष्ये असतात.

याचा अर्थ काय होतो आणि काय होत नाही हे स्पष्ट असावे. हे निष्कर्ष उमेदवार लक्ष्यांकडे निर्देश करतात; ते पूर्ण झालेले उपचार नाहीत. लक्ष्यांची यादी सुरक्षित, प्रभावी औषधात रूपांतरित करण्यासाठी वर्षानुवर्षे अतिरिक्त काम लागते, ज्यात दिलेले जनुक किंवा प्रथिन बदलल्याने रोगाचा मार्ग खरोखर फायदेशीरपणे बदलतो का हे पुष्टी करणारे प्रयोगांचा समावेश होतो.

त्वचेच्या पलीकडे पोहोचणारा रोग

सोरायसिसचे जीवशास्त्र योग्यरित्या समजून घेण्याचे stakes डर्मेटोलॉजीच्या पलीकडे खूप पुढे जातात. सोरायसिसमुळे संधिवात, हृदयविकार, लठ्ठपणा आणि मधुमेह यांसारख्या प्रणालीगत आजारांचा धोका वाढतो हे ज्ञात आहे. त्यामुळे अंतर्निहित दाहक आणि अनुवांशिक यंत्रणेचे स्पष्ट चित्र मिळाल्यास, या आजाराने जगणाऱ्या लोकांच्या व्यापक आरोग्याबद्दल — केवळ त्वचेवरील ठिपके नाही — डॉक्टर कसा विचार करतात यावर परिणाम होऊ शकतो.

पथकाची एकात्मिक चौकट एक नमुना देखील देते. इतर दीर्घकालीन दाहक आणि ऑटोइम्यून आजारांकडेही तितकेच समृद्ध जीनोमिक डेटासेट आणि वाढते सिंगल-सेल साधनसंपत्ती आहे, आणि तीच तर्कशास्त्र — मोठ्या प्रमाणावर जोखीम लोकस ओळखा, नंतर ती कोणत्या पेशी व्यक्त करतात हे ठरवा — त्यांचे जीवशास्त्र तुलनीय तपशिलात उलगडण्यासाठी लागू करता येईल.

रुग्णांसाठी निष्कर्षांचा अर्थ

सोरायसिसने जगणाऱ्या लोकांसाठी, या संशोधनाचे व्यावहारिक मूल्य त्याच्या तात्काळ उत्पादनापेक्षा त्याच्या दिशेत आहे. विशिष्ट पेशीप्रकार आणि विशिष्ट जनुकांनी भरलेला रोगमार्ग औषध विकसकांना हस्तक्षेप करण्यासाठी निश्चित ठिकाणे देतो, जो मूळ कारणे अंशतः अस्पष्ट राहिलेल्या आजाराच्या दृश्य लक्षणांवर उपचार करण्यापेक्षा अर्थपूर्ण प्रगती आहे.

तितकेच महत्त्वाचे म्हणजे विचारसरणीतील बदल. मोठ्या प्रमाणावरील जीनोमिक डेटा आणि सिंगल-सेल मोजमापे रोगाच्या उदयाचे सुसंगत वर्णन तयार करण्यासाठी एकत्र करता येतात हे दाखवून, सुंगक्युंकवान पथकाने लोकसंख्येच्या अनुवांशिकता आणि पेशी जीवशास्त्र यांतील तफावत भरून काढता येते हे दाखवले आहे. जगभरातील सुमारे पन्नासपैकी एका व्यक्तीवर परिणाम करणाऱ्या आजारासाठी, सोरायसिसला ते जे आहे तसे समजून घेण्याच्या दिशेने हे पाऊल आहे: एक ऑटोइम्यून रोग, ज्याचा अनुवांशिक कोड संशोधक सातत्याने वाचायला शिकत आहेत.

हा लेख Medical Xpress च्या रिपोर्टिंगवर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.