डीएनए से बने नैनोबॉट्स सीधे ट्यूमर तक दवाएं पहुंचाकर लड़ सकते हैं कैंसर

वाशिंगटन : नैनोटेक्नोलॉजी में विशेषज्ञता रखने वाले रसायनज्ञ प्रकृति से प्रेरणा लेकर ऐसे मॉलिक्यूलर ट्रांसपोर्टर तैयार करते हैं जो चिकित्सीय दवाओं के रिलीज को अनुकूलतम बनाते हैं।

नेचर कम्युनिकेशंस में एक नए अध्ययन में बताया गया है कि इन आणविक ट्रांसपोर्टरों को दवाओं की इष्टतम एकाग्रता प्रदान करने के लिए रासायनिक रूप से प्रोग्राम किया जा सकता है, जिससे वे मौजूदा तरीकों से अधिक कुशल हो जाते हैं।

बीमारी का सफलतापूर्वक इलाज करने के प्रमुख तरीकों में से एक उपचार के दौरान एक चिकित्सीय दवा की खुराक प्रदान करना और उसे बनाए रखना है। उप-इष्टतम चिकित्सीय जोखिम दक्षता को कम करता है और आम तौर पर दवा प्रतिरोध की ओर जाता है, जबकि अधिक जोखिम से दुष्प्रभाव बढ़ जाते हैं।

रक्त में दवाओं की इष्टतम एकाग्रता बनाए रखना आधुनिक चिकित्सा में एक बड़ी चुनौती है। चूंकि अधिकांश दवाएं तेजी से गिरावट से गुजरती हैं, रोगियों को नियमित अंतराल पर कई खुराक लेने के लिए मजबूर किया जाता है (और अक्सर भूल जाते हैं)। और क्योंकि प्रत्येक रोगी की एक अलग फार्माकोकाइनेटिक प्रोफ़ाइल होती है, इसलिए उनके रक्त में दवाओं की सांद्रता काफी भिन्न होती है।

यह देखते हुए कि केवल 50 प्रतिशत कैंसर रोगियों को कुछ कीमोथेरेपी के दौरान एक इष्टतम दवा की खुराक मिलती है, जैव-प्रेरित नैनोटेक्नोलॉजीज के विशेषज्ञ, UdeM केमिस्ट्री के एसोसिएट प्रोफेसर एलेक्सिस वैले-बेलिस्ले ने यह पता लगाना शुरू किया कि जैविक प्रणालियाँ बायोमोलेक्यूल्स की एकाग्रता को कैसे नियंत्रित और बनाए रखती हैं।

"हमने पाया है कि जीवित जीव प्रोटीन ट्रांसपोर्टरों को नियोजित करते हैं जिन्हें थायरॉइड हार्मोन जैसे प्रमुख अणुओं की सटीक एकाग्रता बनाए रखने के लिए प्रोग्राम किया जाता है, और इन ट्रांसपोर्टरों और उनके अणुओं के बीच बातचीत की ताकत मुक्त अणु की सटीक एकाग्रता को निर्देशित करती है।" .

इस सरल विचार ने वैले-बेलिस्ले का नेतृत्व किया - जो बायोइंजीनियरिंग और बायोनैनोटेक्नोलॉजी में कनाडा रिसर्च चेयर रखते हैं - और उनकी शोध टीम ने कृत्रिम दवा ट्रांसपोर्टर विकसित करना शुरू कर दिया है जो उपचार के दौरान दवा की सटीक एकाग्रता बनाए रखने के प्राकृतिक प्रभाव की नकल करते हैं।

अध्ययन के पहले लेखक, UdeM PhD के छात्र अर्नॉड डेसरोसियर्स ने शुरू में दो डीएनए ट्रांसपोर्टरों की पहचान की और उन्हें विकसित किया: एक कुनैन के लिए, एक एंटीमाइरियल, और दूसरा डॉक्सोरूबिसिन के लिए, जो स्तन कैंसर और ल्यूकेमिया के इलाज के लिए आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली दवा है।

फिर उन्होंने प्रदर्शित किया कि इन कृत्रिम ट्रांसपोर्टरों को दवा की किसी भी विशिष्ट एकाग्रता को वितरित करने और बनाए रखने के लिए आसानी से प्रोग्राम किया जा सकता है।

"अधिक दिलचस्प बात यह है कि हमने यह भी पाया कि इन नैनोट्रांसपोर्टर्स को दवा के प्रभाव को बढ़ाने और उपचार के दौरान इसकी खुराक को कम करने के लिए एक दवा भंडार के रूप में भी नियोजित किया जा सकता है," डेसरोसियर्स ने कहा।

उन्होंने कहा, "इन नैनोट्रांसपोर्टर्स की एक और प्रभावशाली विशेषता यह है कि उन्हें शरीर के विशिष्ट हिस्सों में निर्देशित किया जा सकता है जहां दवा की सबसे अधिक आवश्यकता होती है - और सिद्धांत रूप में, अधिकांश दुष्प्रभावों को कम करना चाहिए।"

इन नैनोट्रांसपोर्टर्स की प्रभावशीलता का प्रदर्शन करने के लिए, शोधकर्ताओं ने फ्रांस में यूनिवर्सिटी डी बोर्डो के फार्मासिस्ट जीन लेब्लोंड-चेन के साथ मिलकर काम किया; ल्यूक डेसग्रोसिलर्स, यूडीएम में एक बायोकेमिस्ट; जेरेमी बर्डुगो, उडेम में एक रोगविज्ञानी; मॉन्ट्रियल हार्ट इंस्टीट्यूट में फार्मासिस्ट सेलीन फिसेट; और विन्सेंट डी गाइरे, UdeM-संबद्ध Maisonneuve-Rosemont अस्पताल में एक नैदानिक ​​​​जैव रसायनज्ञ।

डॉक्सोरूबिसिन के लिए विकसित नए ड्रग ट्रांसपोर्टर का उपयोग करते हुए, टीम ने प्रदर्शित किया कि एक विशिष्ट ड्रग-ट्रांसपोर्टर फॉर्मूलेशन रक्त में डॉक्सोरूबिसिन को बनाए रखने की अनुमति देता है और हृदय, फेफड़े और अग्न्याशय जैसे प्रमुख अंगों के प्रति इसके प्रसार को काफी कम कर देता है।

इस सूत्रीकरण के साथ इलाज किए गए चूहों में, डॉक्सोरूबिसिन को रक्त में 18 गुना अधिक समय तक बनाए रखा गया था और कार्डियोटॉक्सिसिटी को भी कम किया गया था, चूहों को उनके सामान्य वजन बढ़ने के सबूत के रूप में अधिक स्वस्थ रखा गया था।

"हमारे नैनोट्रांसपोर्टर्स की एक और बड़ी संपत्ति उनकी उच्च बहुमुखी प्रतिभा है," वैली-बेलिस्ले ने कहा।

"अभी के लिए, हमने दो अलग-अलग दवाओं के लिए इन नैनोट्रांसपोर्टर्स के कार्य सिद्धांत का प्रदर्शन किया है। लेकिन डीएनए और प्रोटीन केमिस्ट्री की उच्च प्रोग्रामेबिलिटी के लिए धन्यवाद, अब कोई भी इन ट्रांसपोर्टरों को थ्रेरेप्यूटिक अणुओं की एक विस्तृत श्रृंखला को सटीक रूप से वितरित करने के लिए डिज़ाइन कर सकता है।"

और, उन्होंने कहा, "इसके अतिरिक्त, इन ट्रांसपोर्टरों को मानव-डिज़ाइन किए गए लिपोसोमिक ट्रांसपोर्टरों के साथ भी जोड़ा जा सकता है, जिन्हें अब विभिन्न दरों पर दवाएं देने के लिए नियोजित किया जा रहा है।"

शोधकर्ता अब अपनी खोज की नैदानिक ​​दक्षता को मान्य करने के लिए उत्सुक हैं। चूंकि उनके डॉक्सोरूबिसिन नैनोट्रांसपोर्टर को रक्त परिसंचरण में दवा को बेहतर ढंग से बनाए रखने के लिए प्रोग्राम किया गया है, यह रक्त कैंसर के इलाज के लिए सौदा हो सकता है, उनका मानना ​​​​है।

"हम कल्पना करते हैं कि शरीर में अन्य विशिष्ट स्थानों पर दवाओं को वितरित करने और ट्यूमर साइटों पर दवा की उपस्थिति को अधिकतम करने के लिए समान नैनोट्रांसपोर्टर्स भी विकसित किए जा सकते हैं," वैली-बेलिस्ले ने कहा। "इससे दवाओं की दक्षता में काफी सुधार होगा और साथ ही साथ उनके दुष्प्रभाव भी कम होंगे।" (एएनआई)