त्वचा कैंसर वायरस मेजबान कोशिकाओं में डीएनए प्रतिकृति को मात देता है: अध्ययन

पिट्सबर्ग: पिट्सबर्ग विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने पहली बार प्रदर्शित किया है कि कैसे मर्केल सेल पॉलीओमावायरस (एमसीवी), जो मर्केल सेल कार्सिनोमा के रूप में जाना जाने वाला आक्रामक त्वचा कैंसर का कारण बनता है, मेजबान कोशिकाओं में डीएनए प्रतिकृति शुरू करता है।

यह कार्य, जिसे आज पीएनएएस जर्नल में प्रकाशित किया गया था, इस मूल विषय पर अंतर्दृष्टि देता है कि कैसे वायरस स्वयं की सैकड़ों नई प्रतियां बनाने के लिए अपने मेजबान कोशिकाओं के अत्यधिक नियंत्रित डीएनए प्रतिकृति तंत्र को बायपास करते हैं।

पिट स्कूल ऑफ मेडिसिन के माइक्रोबायोलॉजी और मेडिकल जेनेटिक्स विभाग और यूपीएमसी हिलमैन कैंसर सेंटर के प्रतिष्ठित प्रोफेसर, सह-वरिष्ठ लेखक पैट्रिक मूर, एम.डी. ने कहा, "यह समझने से कि एमसीवी कैसे प्रतिकृति बनाता है, हमें वास्तव में महत्वपूर्ण सुराग मिलते हैं कि यह वायरस कैंसर का कारण कैसे बन सकता है।" “यह अन्य कैंसर पैदा करने वाले वायरस के बारे में भी जानकारी प्रदान करता है और यह भी बताता है कि कुछ वायरस कैंसर का कारण क्यों नहीं बनते हैं। भविष्य में, इससे हमें संक्रमण के कारण होने वाले कैंसर के खिलाफ नए उपचार या टीके विकसित करने में मदद मिल सकती है।

मूर और सह-वरिष्ठ लेखक युआन चांग, एम.डी., पैथोलॉजी विभाग और यूपीएमसी हिलमैन कैंसर सेंटर में प्रतिष्ठित प्रोफेसर ने पहली बार 2008 में एमसीवी की खोज की थी। मूर के अनुसार, अधिकांश वयस्कों में यह वायरस होता है, जो आमतौर पर हानिरहित होता है लेकिन कभी-कभी मर्केल सेल कार्सिनोमा का कारण बनता है। त्वचा कैंसर का एक घातक रूप जिसका निदान हर साल अमेरिका में लगभग 3,000 लोगों में होता है।

नए अध्ययन में, जिसका नेतृत्व पोस्टडॉक्टरल सहयोगी ली (जेम्स) वान, पीएच.डी. ने किया, शोधकर्ताओं ने पिट के फार्माकोलॉजी और केमिकल बायोलॉजी विभाग में प्रोफेसर बेनेट वान हाउटन, पीएचडी, और पोस्टडॉक्टरल साथी मैथ्यू के साथ मिलकर काम किया। शाइच, पीएच.डी., सी-ट्रैप नामक उपकरण और एसएमएडीएनई नामक तकनीक का उपयोग करके एमसीवी प्रतिकृति का पहले कभी न देखे गए विस्तार से अध्ययन करेंगे।

मूर ने कहा, "अब तक, हमें यह अनुमान लगाना था कि वायरस स्थिर छवियों से कैसे दोहराते हैं, जो अनिवार्य रूप से समय का एक स्नैपशॉट है।" “सी-ट्रैप हमें वास्तविक समय में प्रकाश के छोटे बिंदुओं के रूप में प्रोटीन को डीएनए के एक अणु से बंधते हुए देखने की अनुमति देता है। यह तस्वीर देखने के बजाय फिल्म देखने जैसा है।''

सामान्य कोशिका विभाजन के दौरान, डीएनए प्रतिकृति के पहले चरण में हेलिकेज़ नामक प्रोटीन शामिल होते हैं जो डीएनए डबल हेलिक्स के चारों ओर दो आस्तीन बनाते हैं। ये आस्तीन डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए को एकल स्ट्रैंड में खोलने के लिए एक साथ धक्का देते हैं ताकि अन्य प्रोटीन बंध सकें और अगले चरण को पूरा कर सकें। इस अनजिपिंग प्रक्रिया के लिए अणु एटीपी के रूप में सेलुलर ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

मूर ने कहा, "डीएनए प्रतिकृति को कोशिका द्वारा कसकर नियंत्रित किया जाता है।" "अगर हमारे जीनोम को बनाने वाले 3 अरब आधार जोड़े में से किसी एक में उत्परिवर्तन होता है, तो यह कैंसर या अन्य बीमारियों का कारण बन सकता है, इसलिए त्रुटियों की जांच करने और यह सुनिश्चित करने में ऊर्जा की एक बड़ी मात्रा खर्च की जाती है कि कोशिका में स्थितियां सही हैं प्रतिकृति।"

लाइसेंस प्राप्त डीएनए प्रतिकृति के रूप में जाना जाता है, यह नियंत्रित प्रक्रिया हर बार कोशिका के विभाजित होने पर केवल एक बार होती है।

इसके विपरीत, जब कोई वायरस मेजबान कोशिका की डीएनए प्रतिकृति मशीनरी को हाईजैक कर लेता है, तो यह सैकड़ों बार प्रतिकृति बनाता है।

यह "बिना लाइसेंस वाली" प्रतिकृति समान गुणवत्ता नियंत्रण के अधीन नहीं है और इसमें त्रुटियों की अधिक संभावना है। एमसीवी के साथ, कुछ उत्परिवर्तन वायरस के संपूर्ण आनुवंशिक कोड, या जीनोम को उसके मेजबान के जीनोम में सम्मिलित करने का कारण बन सकते हैं, जिससे पहले की सामान्य कोशिकाएं निर्बाध वृद्धि और विभाजन से होकर कैंसरग्रस्त हो जाती हैं। मूर और चांग की टीम ने पाया कि एमसीवी का हेलीकॉप्टर संस्करण डीएनए के चारों ओर आस्तीन नहीं बनाता है जैसा कि उन्होंने उम्मीद की थी। इसके बजाय, यह सीधे डीएनए अणु को अलग कर देता है। वायरल हेलिकेज़ एटीपी का उपयोग किए बिना बार-बार ऐसा कर सकता है, जिससे वायरस सामान्य सेलुलर प्रतिकृति से आगे निकलने में सक्षम हो जाता है।

मूर के अनुसार, यह शोध अंततः नए एंटीवायरल उपचारों को जन्म दे सकता है, एमसीवी के लिए नहीं क्योंकि यह आमतौर पर हानिरहित होता है, बल्कि निकट से संबंधित वायरस जैसे कि जेसी और बीके के रूप में जाने जाते हैं जो प्रत्यारोपण रोगियों या अन्य कैंसर पैदा करने वाले वायरस के लिए बड़ी समस्या हैं।

एमसीवी के अलावा, छह अन्य मानव वायरस कैंसर का कारण बनते हैं, जिनमें मानव पैपिलोमावायरस (एचपीवी) शामिल है जो गर्भाशय ग्रीवा और सिर और गर्दन के कैंसर का कारण बनता है और कपोसी सारकोमा हर्पीसवायरस - जिसे मूर और चांग ने भी खोजा है - जो एक प्रकार के कैंसर का कारण बनता है। रक्त और लसीका वाहिकाओं की परत में।

आगे बढ़ते हुए, शोधकर्ता एमसीवी की तुलना में इनमें से कुछ अन्य कैंसर पैदा करने वाले वायरस का अध्ययन करके वायरल प्रतिकृति की अपनी समझ को व्यापक बनाने की योजना बना रहे हैं।

“वायरस छोटे छोटे रोबोट की तरह होते हैं, लेकिन उनके पास अभी भी बहुत जटिल तंत्र होते हैं जो उन्हें अपने पर्यावरण को समझने और मेजबान सेल में क्या हो रहा है इसका पता लगाने की अनुमति देते हैं ताकि वे जान सकें कि शांत, या अव्यक्त, राज्य से प्रतिकृति शुरू करने के लिए कब जाना सबसे फायदेमंद है , ”मूर ने कहा। "यह सीखना कि वे कैसे प्रतिकृति बनाते हैं, सुरक्षित और प्रभावी एंटीवायरल दवाओं या टीकों को विकसित करने के लिए केंद्रीय है जो कैंसर कोशिका के भीतर इन प्रोटीनों को लक्षित करते हैं।"