Not all tumors age alike: Bidirectional epigenetic age shifts across 20 solid tumors
यह अध्ययन प्रकट करता है कि ठोस ट्यूमर में एपिजेनेटिक उम्र बढ़ना समान रूप से त्वरित नहीं होता है, बल्कि यह द्विदिशीय, ऊतक-विशिष्ट बदलाव प्रदर्शित करता है, जिसमें कुछ कैंसर आयु त्वरण दिखाते हैं और अन्य मंदता, जो मुख्य रूप से उप-क्लोनल मिथाइलेशन घटनाओं द्वारा संचालित होती है जो विशेष रूप से X गुणसूत्र को प्रभावित करती हैं।
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कल्पना कीजिए कि आपका शरीर एक हलचल भरा शहर है, और हर एक कोशिका उस शहर में रहने वाला एक नागरिक है। लंबे समय तक, वैज्ञानिकों ने सोचा कि जैसे-जैसे ये नागरिक बूढ़े होते गए, वे सभी एक ही स्थिर गति से उम्र बढ़ रहे थे, जैसे कि तालमेल में टिक-टिक करती घड़ियाँ। लेकिन हाल ही में, शोधकर्ताओं ने खोजा कि कोशिकाओं के पास उनके डीएनए में लिखा एक गुप्त "जैविक क्लॉक" (biological clock) होता है, एक आणविक डायरी जो यह रिकॉर्ड करती है कि कोशिका कितनी बार विभाजित हुई है और उसने कितना टूट-फूट का सामना किया है। यह केवल इस बारे में नहीं है कि आपने कितने जन्मदिन मनाए हैं; यह इस बारे में है कि आपकी कोशिकाएं अंदर से कितनी "थकी हुई" महसूस करती हैं।
अब, कल्पना कीजिए कि इस शहर में एक विद्रोह हो रहा है: कैंसर। कैंसर कोशिकाएं नियम तोड़ने वाली हैं। वे अनियंत्रित रूप से विभाजित होती हैं, सामान्य 'स्टॉप' संकेतों को अनदेखा करती हैं। वर्षों से, बड़ा सवाल यह था: क्या ये विद्रोही कोशिकाएं अच्छे लोगों की तुलना में तेजी से बूढ़ी हो रही हैं? क्या वे अपने जैविक क्लॉक पर दौड़ते हुए आगे निकल जाती हैं, समय से पहले "बूढ़ी" हो जाती हैं? या वे किसी तरह ब्रेक लगा देती हैं? इसे समझना ऐसा ही है जैसे यह पता लगाने की कोशिश करना कि क्या एक तेज रफ्तार कार एक टूटे हुए इंजन पर चल रही है या स्पीडोमीटर बस झूठ बोल रहा है। यदि हम इन कोशिकीय घड़ियों को सही ढंग से पढ़ सकें, तो हम अंततः समझ पाएंगे कि कैंसर कैसे बढ़ता है और इसे कैसे रोका जाए।
द ग्रेट क्लॉक हाइस्ट: जब ट्यूमर कोशिकाएं नियम तोड़ती हैं
शोधकर्ताओं की एक टीम ने 20 अलग-अलग प्रकार के सॉलिड ट्यूमर पर एक व्यापक नज़र डालने का फैसला किया—इन्हें हमारे कोशिकीय शहर के विभिन्न मोहल्लों के रूप में सोचें, जैसे फेफड़े, गुर्दा, या त्वचा। वे यह देखना चाहते थे कि एक ट्यूमर की "जैविक आयु" उसके ठीक बगल में स्थित सामान्य ऊतक (tissue) से भिन्न है या नहीं। ऐसा करने के लिए, उन्होंने 'होरथ्स एपिजेनेटिक क्लॉक' (Horvath's epigenetic clock) नामक एक प्रसिद्ध उपकरण का उपयोग किया। आप इस घड़ी को एक अति-सटीक अनुवादक के रूप में देख सकते हैं जो डीएनए पर सूक्ष्म रासायनिक टैग (जिसे मिथाइलेशन कहा जाता है) को पढ़ता है और उन्हें एक संख्या में बदल देता है: कोशिका की जैविक आयु।
लेकिन यहाँ एक मोड़ है: केवल यह पूछने के बजाय कि, "इस ट्यूमर की उम्र मरीज के जन्मदिन की तुलना में कितनी है?", उन्होंने पूछा, "इस टमर की उम्र उसके अपने जुड़वां, यानी ठीक बगल में मौजूद स्वस्थ ऊतक की तुलना में कितनी है?" यह एक ऐसे किशोर की तुलना करने जैसा है जिसने रात भर गेमिंग की है, उसके उस भाई से जो रात 10 बजे सो गया था, बजाय इसके कि दोनों की तुलना किसी यादृच्छिक 50 वर्षीय व्यक्ति से की जाए।
बड़ी आश्चर्यजनक खोज: कोई एक उत्तर नहीं
शोधकर्ता एक स्पष्ट पैटर्न मिलने की उम्मीद कर रहे थे, शायद यह कि सभी ट्यूमर बहुत बूढ़े हो रहे हैं और तेजी से आगे बढ़ रहे हैं। लेकिन परिणाम एक अराजक, दिलचस्प मिश्रण थे। पूरे शहर के लिए कोई एक नियम नहीं था।
कुछ मोहल्लों में, ट्यूमर वास्तव में तेजी से आगे बढ़ रहे थे। एंडोमेट्रियल (गर्भाशय), लंग स्क्वमस (फेफड़े), हेड एंड नेक (सिर और गर्दन), और प्रोस्टेट कैंसर में, ट्यूमर कोशिकाएं अपने स्वस्थ पड़ोसियों की तुलना में काफी "पुरानी" थीं। उदाहरण के लिए, एंडोमेट्रियल कैंसर में, ट्यूमर अपने बगल के सामान्य ऊतक की तुलना में लगभग 35.3 वर्ष अधिक पुराना लग रहा था! यह एक बहुत बड़ी छलांग है।
लेकिन अन्य मोहल्लों में, ट्यूमर वास्तव में "युवा" थे। किडनी (गुर्दा) और थायराइड कैंसर में, ट्यूमर कोशिकाओं ने एक नकारात्मक आयु अंतर दिखाया। किडनी के ट्यूमर स्वस्थ ऊतक की तुलना में लगभग 11.3 वर्ष छोटे थे, और थायराइड ट्यूमर स्वस्थ ऊतक से 14.5 वर्ष छोटे थे। ऐसा लग रहा था जैसे इन क्षेत्रों की कैंसर कोशिकाओं ने किसी तरह अपनी जैविक घड़ियों पर "रीसेट" बटन दबा दिया हो।
कई अन्य प्रकार के कैंसर के लिए, घड़ियाँ बहुत ज्यादा नहीं बदलीं। ट्यूमर और सामान्य ऊतक लगभग एक ही उम्र के थे। इसका मतलब है कि "सभी कैंसर तेजी से बूढ़े होते हैं" का विचार एक मिथक है। सच्चाई बहुत अधिक जटिल है: यह पूरी तरह से इस बात पर निर्भर करता है कि कैंसर शरीर के किस हिस्से में है।
द इवोल्यूशनरी ट्री: शाखाओं में विस्तार
यह समझने के लिए कि क्यों ऐसा होता है, शोधकर्ताओं ने केवल अंतिम आयु को नहीं देखा; उन्होंने ट्यूमर के पारिवारिक वृक्ष (family tree) को देखा। उन्होंने एक "फिलोएपिजेनेटिक ट्री" (phyloepigenetic tree) बनाया, जो कैंसर कोशिकाओं के वंशावली चार्ट की तरह है। वे देखना चाहते थे कि क्या परिवर्तन जल्दी (पेड़ के तने पर, जो सभी को प्रभावित करता है) हुए या देर से (निजी शाखाओं पर, जो केवल कुछ को प्रभावित करता है)।
उन्होंने पाया कि अधिकांश परिवर्तन निजी शाखाओं (private branches) पर हुए थे। वास्तव में, 54% से 78% के बीच मिथाइलेशन परिवर्तन "निजी घटनाएं" थीं, जिसका अर्थ है कि वे विशिष्ट उप-समूहों की कोशिकाओं में तब हुए जब ट्यूमर पहले से ही बढ़ना शुरू कर चुका था। यह सुझाव देता है कि कैंसर एक स्थिर राक्षस नहीं है; यह एक लगातार विकसित होता पारिस्थितिकी तंत्र है जहाँ कोशिकाओं के विभिन्न समूह नए प्रयोग कर रहे हैं और अपने डीएनए टैग को लगातार बदल रहे हैं। यह एक ऐसे शहर की तरह है जहाँ विभिन्न जिले अपने स्थानीय कानूनों को लगातार फिर से लिख रहे हैं, बजाय इसके कि पूरा शहर एक साथ अपना संविधान बदल दे।
एक्स-क्रोमोसोम का रहस्य
एक अजीब, सुसंगत पैटर्न था जो लगभग सभी कैंसर प्रकारों में दिखाई दिया: एक्स-क्रोमोसोम (X chromosome)।
हमारे शरीर में, हमारे पास 23 जोड़े गुणसूत्र (chromosomes) होते हैं। एक्स-क्रोमोसोम उनमें से एक है। शोधकर्ताओं ने पाया कि एक्स-क्रोमोसोम पर उम्मीद से कहीं अधिक मिथाइलेशन परिवर्तन हो रहे थे। यह इन रासायनिक टैग के लिए एक चुंबक की तरह था। यह 20 में से 19 कैंसर प्रकारों में हुआ जिनका उन्होंने अध्ययन किया था।
पेपर सुझाव देता है कि ऐसा इसलिए हो सकता है क्योंकि एक्स-क्रोमोसोम के पास कोशिकाओं में "साइलेंस" या बंद होने का एक विशेष तरीका होता है, और कैंसर इस स्विच के साथ छेड़छाड़ करता है। यह एक विशिष्ट संवेदनशीलता है जो एक्स-क्रोमोसोम में मौजूद है, चाहे कैंसर कोशिकाओं को पुराना दिखा रहा हो या युवा।
इसका क्या अर्थ है
तो, मुख्य बात क्या है? यह विचार कि कैंसर केवल "त्वरित बुढ़ापा" (accelerated aging) है, बहुत सरल है। कभी कैंसर कोशिकाएं तेजी से आगे बढ़ती हैं, कभी वे धीमी हो जाती हैं, और कभी वे वैसी ही रहती हैं। ट्यूमर की "आयु" एक जटिल कहानी है जो ऊतक के प्रकार और ट्यूमर कैसे विकसित हो रहा है, इस पर निर्भर करती है।
अध्ययन बताता है कि ये ट्यूमर केवल पुराने या युवा नहीं हैं; वे निरंतर परिवर्तन की स्थिति में हैं, जहाँ कोशिकाओं के विभिन्न समूह बढ़ते समय अपनी पहचान बदल रहे हैं। और वह एक्स-क्रोमोसोम? वह एक व्यवधान पैदा करने वाला तत्व लगता है जो लगभग हर कैंसर की कहानी में बीच में फंस जाता है।
शोधकर्ताओं को कोई जादुई इलाज नहीं मिला, लेकिन उन्हें एक नक्शा जरूर मिला। उन्होंने हमें दिखाया कि कैंसर को समझने के लिए, हम केवल एक घड़ी को नहीं देख सकते; हमें पूरे मोहल्ले, पारिवारिक वृक्ष और उस गली के विशिष्ट नियमों को देखना होगा जहाँ से मुसीबत शुरू हुई थी।
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