Chromosomal instability shapes spatial and temporal phenotypic diversity in a malignant peripheral nerve sheath tumour

कैंसर शायद ही कभी कोशिकाओं का एक एकल, समान द्रव्यमान होता है। इसके बजाय, यह एक बदलता हुआ परिदृश्य है जहाँ कोशिकाओं के विभिन्न समूह अपने तरीके से विकसित होते हैं, और अक्सर बढ़ने और फैलने के दौरान विशिष्ट लक्षण विकसित करते हैं। एक ट्यूमर कैसे खतरनाक बनता है, इसे समझने के लिए वैज्ञानिकों को न केवल व्यक्तिगत कोशिकाओं के भीतर के आनुवंशिक कोड को देखना चाहिए, बल्कि यह भी देखना चाहिए कि वे कोशिकाएं स्थान में कैसे व्यवस्थित हैं और समय के साथ कैसे बदलती हैं। इस परिवर्तन का एक प्रमुख चालक गुणसूत्र अस्थिरता (chromosomal instability) है, एक ऐसी स्थिति जहाँ कोशिकाएं बार-बार अपनी आनुवंशिक सामग्री के बड़े हिस्से को खो देती हैं या प्राप्त कर लेती हैं। यह जीन प्रतियों का एक अराजक मिश्रण बनाता है, जो एक कोशिका के व्यवहार को बदल सकता है। शोधकर्ताओं के लिए चुनौती हमेशा इन आनुवंशिक परिवर्तनों को ट्यूमर की वास्तविक भौतिक उपस्थिति और व्यवहार से जोड़ना रही है, विशेष रूप से तब जब उपचार के बाद ट्यूमर कई स्थानों पर वापस उग आता है।

हाल ही में एक अध्ययन में, वैज्ञानिकों ने मैलिग्नेंट पेरिफेरल नर्व शीथ ट्यूमर नामक एक विशिष्ट प्रकार के आक्रामक कैंसर की जांच करके इस समस्या का समाधान किया। उन्होंने मूल ट्यूमर और बाद में कई अलग-अलग स्थानों पर दिखाई देने वाले पुनरावृत्ति (recurrence) दोनों का अध्ययन किया। कैंसर के इतिहास को मैप करने के लिए, शोधकर्ताओं ने तकनीकों के एक शक्तिशाली संयोजन का उपयोग किया। उन्होंने प्रत्येक जीन की कितनी प्रतियां मौजूद थीं, यह गिनने के लिए व्यक्तिगत कोशिकाओं के डीएनए का विश्लेषण किया, और वंशावली का पता लगाने के लिए इन प्राकृतिक विविधताओं को एक अद्वितीय बारकोड के रूप में उपयोग किया। इस दृष्टिकोण ने खुलासा किया कि ट्यूमर एक सरल, सीधी रेखा में नहीं बढ़ा। इसके बजाय, यह एक पेड़ की तरह शाखाओं में बंट गया, जिसमें कोशिकाओं के विभिन्न समूह अपनी आनुवंशिक सामग्री को बदलते रहने के साथ-साथ अलग-अलग विकसित हुए। अध्ययन बताता है कि यह निरंतर अस्थिरता इस बात की एक प्रमुख विशेषता है कि कैंसर कैसे विकसित होता है।

शोधकर्ताओं ने पाया कि एक कोशिका के पास जीन की कितनी प्रतियां थीं, इसने सीधे तौर पर उसकी विशेषताओं को प्रभावित किया। जब एक कोशिका ने कुछ जीनों की अतिरिक्त प्रतियां प्राप्त कीं, तो उसका व्यवहार मात्रा में वृद्धि के अनुरूप बदल गया। यह संबंध काफी हद तक रैखिक (linear) था, जिसका अर्थ था कि अधिक प्रतियों से आनुपातिक रूप से अधिक मजबूत प्रभाव पड़ा। एक ऐसी विधि का उपयोग करके जिसने उन्हें ट्यूमर के बहुत छोटे हिस्सों को काटकर उनके मूल स्थान पर अध्ययन करने की अनुमति दी, टीम देख सकी कि ये विभिन्न कोशिका समूह वास्तव में कहाँ बढ़ रहे थे। उन्होंने देखा कि कैसे विशिष्ट वंश (lineages) कुछ क्षेत्रों में विस्तारित हुए और कैसे ट्यूमर की कोशिकाओं ने आसपास के ऊतकों के साथ परस्पर क्रिया की। इस स्थानिक दृश्य (spatial view) ने दिखाया कि ट्यूमर का विकास केवल समय का मामला नहीं था, बल्कि स्थान का भी मामला था, जहाँ ट्यूमर के भीतर विभिन्न पड़ोस विकास के विभिन्न प्रकारों को बढ़ावा दे रहे थे।

यह कार्य प्रदर्शित करता है कि विस्तृत आनुवंशिक डेटा को कोशिकाओं के भौतिक स्थान के साथ जोड़ने से, केवल किसी एक कारक को देखने की तुलना में कैंसर के विकास की अधिक स्पष्ट तस्वीर मिलती है। कोशिकाओं के आनुवंशिक इतिहास को उनकी वास्तविक स्थिति और व्यवहार से जोड़कर, यह अध्ययन एक विस्तृत मानचित्र प्रदान करता है कि कैसे एक जटिल ट्यूमर बदलता और फैलता है। यह दृष्टिकोण इस तरह के कैंसर के इलाज की समस्या को हल नहीं करता है, लेकिन यह उनके विकास को नियंत्रित करने वाले नियमों को समझने का एक सटीक तरीका प्रदान करता है, यह दिखाते हुए कि कैसे आनुवंशिक अराजकता जीवित ट्यूमर में देखी जाने वाली विविध आकृतियों और व्यवहारों में परिवर्तित होती है।