शोध से पता चला है कि वायरस से रक्षा करने वाले एंजाइम से कैंसर का खतरा है

न्यूयार्क। वेइल कॉर्नेल मेडिसिन के शोधकर्ताओं के नेतृत्व में एक अध्ययन के अनुसार, एक एंजाइम जो मानव कोशिकाओं को वायरस से बचाता है, कैंसर कोशिकाओं में विभिन्न प्रकार के उत्परिवर्तन को प्रेरित करके कैंसर की प्रगति को अधिक घातक स्थिति में योगदान दे सकता है।

खोज से पता चलता है कि एंजाइम का उपयोग भविष्य के कैंसर उपचारों के लिए एक लक्ष्य के रूप में किया जा सकता है। शोधकर्ताओं ने रोग को बढ़ावा देने में एंजाइम APOBEC3G की भूमिका की जांच करने के लिए मूत्राशय के कैंसर के एक प्रीक्लिनिकल मॉडल का उपयोग किया और पाया कि यह ट्यूमर कोशिकाओं में म्यूटेशन की संख्या में काफी वृद्धि करता है, जिससे मूत्राशय के ट्यूमर की आनुवंशिक विविधता में वृद्धि होती है और मृत्यु दर में तेजी आती है।

"हमारे निष्कर्ष बताते हैं कि APOBEC3G मूत्राशय के कैंसर के विकास में एक बड़ा योगदानकर्ता है और इसे भविष्य की उपचार रणनीतियों के लिए एक लक्ष्य के रूप में माना जाना चाहिए," वेइल कॉर्नेल मेडिसिन में सेल और विकासात्मक जीव विज्ञान के सहायक प्रोफेसर, वरिष्ठ लेखक डॉ. बिशॉय एम. फाल्टस ने कहा। और एक ऑन्कोलॉजिस्ट जो न्यूयॉर्क-प्रेस्बिटेरियन / वील कॉर्नेल मेडिकल सेंटर में यूरोटेलियल कैंसर में माहिर हैं।

एंजाइमों का APOBEC3 परिवार आरएनए या डीएनए को बदलने में सक्षम है - रासायनिक रूप से एक साइटोसिन न्यूक्लियोटाइड (आनुवांशिक कोड में "सी") को संशोधित करके। इसका परिणाम उस स्थिति में एक गलत न्यूक्लियोटाइड हो सकता है।

APOBEC3G सहित इन एंजाइमों की सामान्य भूमिका एचआईवी जैसे रेट्रोवायरस से लड़ना है - वे वायरल जीनोम में साइटोसिन को बदलकर वायरल प्रतिकृति को रोकने का प्रयास करते हैं।

इन एंजाइमों की अंतर्निहित खतरनाकता से पता चलता है कि सेलुलर डीएनए को नुकसान पहुंचाने से रोकने के लिए तंत्र होना चाहिए। हालाँकि, लगभग एक दशक पहले, नई डीएनए-अनुक्रमण तकनीकों का उपयोग करने वाले शोधकर्ताओं ने कैंसर के संदर्भ में सेलुलर डीएनए में व्यापक APOBEC3-प्रकार के म्यूटेशन खोजने शुरू किए।

मानव मूत्राशय के ट्यूमर के नमूनों के 2016 के एक अध्ययन में, डॉ फाल्टास, जो इंग्लैण्डर इंस्टीट्यूट फॉर प्रिसिजन मेडिसिन में मूत्राशय के कैंसर अनुसंधान के निदेशक भी हैं और सैंड्रा और एडवर्ड मेयर कैंसर सेंटर के सदस्य हैं, ने पाया कि इनमें उत्परिवर्तन का एक उच्च अनुपात है। ट्यूमर APOBEC3 से संबंधित थे - और इन म्यूटेशनों में कीमोथेरेपी के प्रभाव से बचने में ट्यूमर की मदद करने में एक भूमिका दिखाई दी।

इस तरह के निष्कर्ष इस संभावना की ओर इशारा करते हैं कि कैंसर आमतौर पर APOBEC3s को अपने जीनोम को बदलने के लिए उपयोग करते हैं। इससे उन्हें न केवल कैंसर के विकास के लिए आवश्यक सभी उत्परिवर्तन प्राप्त करने में मदद मिल सकती है बल्कि इसके बाद विविधता लाने और "विकसित" करने की उनकी क्षमता को भी बढ़ावा मिल सकता है - प्रतिरक्षा सुरक्षा, दवा उपचार और अन्य प्रतिकूल कारकों के बावजूद आगे की वृद्धि और प्रसार को सक्षम करना।

नए अध्ययन में, डॉ. फाल्टास और उनकी टीम, जिसमें पहले लेखक डॉ. वेइसी लियू, एक पोस्टडॉक्टोरल शोध सहयोगी शामिल हैं, ने प्रत्यक्ष कारण और प्रभाव प्रयोगों के साथ मूत्राशय के कैंसर में APOBEC3G की विशिष्ट भूमिका को संबोधित किया।

APOBEC3G एक मानव एंजाइम है जो चूहों में नहीं पाया जाता है, इसलिए टीम ने चूहों में एकमात्र APOBEC3-प्रकार के एंजाइम के लिए जीन को खटखटाया, इसे मानव APOBEC3G के जीन के साथ बदल दिया।

शोधकर्ताओं ने देखा कि जब ये एपीओबीईसी3जी चूहे मूत्राशय के कैंसर को बढ़ावा देने वाले रसायन के संपर्क में आए, जो सिगरेट के धुएं में कार्सिनोजेन्स की नकल करता है, तो उन चूहों की तुलना में कैंसर के इस रूप (76 प्रतिशत विकसित कैंसर) के विकसित होने की संभावना अधिक हो गई, जिनके एपीओबीईसी जीन थे। खटखटाया और बदला नहीं गया (53 प्रतिशत विकसित कैंसर)।

इसके अलावा, 30-सप्ताह की अवलोकन अवधि के दौरान, सभी नॉकआउट-ओनली चूहे बच गए, जबकि लगभग एक तिहाई APOBEC3G चूहों ने कैंसर का शिकार हो गए।

उनके आश्चर्य के लिए, शोधकर्ताओं ने पाया कि माउस कोशिकाओं में APOBEC3G नाभिक में मौजूद था, जहां सेलुलर डीएनए को 'ऑप्टिकल सेक्शनिंग' माइक्रोस्कोपी तकनीक का उपयोग करके रखा जाता है। पहले, इस प्रोटीन के बारे में सोचा गया था कि यह केवल केंद्रक के बाहर ही रहता है।

उन्होंने यह भी पाया कि APOBEC3G चूहों के मूत्राशय ट्यूमर नॉकआउट-मात्र चूहों में ट्यूमर की तुलना में लगभग दोगुने म्यूटेशन थे।

APOBEC3G के विशिष्ट म्यूटेशनल सिग्नेचर की पहचान करने और ट्यूमर जीनोम में इसकी मैपिंग करने पर, टीम को पर्याप्त सबूत मिले कि एंजाइम ने ट्यूमर में अधिक म्यूटेशनल बोझ और जीनोमिक विविधता पैदा की थी, APOBEC3G चूहों में अधिक घातकता और मृत्यु दर के लिए संभावित लेखांकन।

"हमने इन ट्यूमर में APOBEC3G के कारण एक अलग उत्परिवर्तनीय हस्ताक्षर देखा जो APOBEC3 परिवार के अन्य सदस्यों के हस्ताक्षर से अलग है," डॉ लियू ने कहा।

अंत में, शोधकर्ताओं ने व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले मानव ट्यूमर डीएनए डेटाबेस, द कैंसर जीनोम एटलस में APOBEC3G के पारस्परिक हस्ताक्षर की तलाश की और पाया कि ये उत्परिवर्तन मूत्राशय के कैंसर में सामान्य प्रतीत होते हैं और खराब परिणामों से जुड़े हैं।

डॉ फाल्टस ने कहा, "ये निष्कर्ष दवाओं के साथ एपीओबीईसी 3 एंजाइमों को लक्षित करके ट्यूमर के विकास को प्रतिबंधित करने या चलाने के भविष्य के प्रयासों को सूचित करेंगे।"