In vivo molecular malacological screening of specific uptake of commonly used radiopharmaceuticals in the leopard slug (Limax maximus) PET/SPECT imaging to determine effectiveness and human homology

कल्पना कीजिए कि मेडिकल डिटेक्टिव्स (चिकित्सा जासूसों) की दुनिया में यह रहस्य सुलझाने की कोशिश चल रही है कि नई दवाएं शरीर के माध्यम से कैसे यात्रा करती हैं। दशकों से, यह देखने के लिए कि दवा कहाँ जाती है, वैज्ञानिकों को चूहों जैसे छोटे स्तनधारियों का उपयोग परीक्षण विषयों के रूप में करना पड़ा है। यह एक सरल विचार का परीक्षण करने के लिए एक जटिल, महंगे और नैतिक रूप से भारी मशीन का उपयोग करने जैसा है। लेकिन विज्ञान हमेशा चीजों को करने का एक हल्का और अधिक अनुकूल तरीका खोजने की तलाश में रहता है। यहाँ "मॉलिक्यूलर इमेजिंग" (आणविक इमेजिंग) की दुनिया आती है, जो विशेष चमकने वाले ट्रेसर्स का उपयोग करके शरीर के अंदर की तस्वीरें लेने का एक हाई-टेक तरीका है। इन ट्रेसर्स को रक्तप्रवाह में इंजेक्ट किए गए छोटे, चमकते हुए जुगनुओं के रूप में सोचें; जैसे-जैसे वे यात्रा करते हैं, कैमरे ठीक उसी स्थान की तस्वीरें खींच सकते हैं जहाँ वे रुकते हैं और चिपक जाते हैं, जिससे यह पता चलता है कि कौन से अंग दवा के भूखे हैं और कौन से इसे बस गुजर जाने दे रहे हैं। बड़ा सवाल जो वैज्ञानिक अभी पूछ रहे हैं वह यह है: क्या हम चूहों को किसी सरल, सस्ते और कम विवादास्पद चीज़ से बदल सकते हैं? कुछ ऐसा जो इतना जटिल हो कि हमें उपयोगी जानकारी दे सके, लेकिन जिसमें उसी तरह के नैतिक बोझ की आवश्यकता न हो?

यहीं से लेपर्ड स्लग (तेंदुआ घोंघा) की कहानी आती है। आप जो शोध पत्र पढ़ने जा रहे हैं वह एक बहुत ही दिलचस्प विचार का अन्वेषण करता है: क्या एक बगीचे का घोंघा, विशेष रूप से लेपर्ड स्लग (Limax maximus), चिकित्सा परीक्षण का नया सुपरस्टार बन सकता है? ये स्लग पालने में आसान हैं, वे बहुत तेज़ी से प्रजनन करते हैं, और उनमें स्तनधारियों की तरह "भावनाएं" या तंत्रिका तंत्र नहीं होता है, जो उन्हें एक बहुत ही नैतिक रूप से अनुकूल विकल्प बनाता है। शोधकर्ता यह देखना चाहते थे कि क्या ये नरम जीव मनुष्यों के विकल्प के रूप में काम कर सकते हैं, जब आज अस्पतालों में उपयोग किए जाने वाले आठ अलग-अलग, बहुत प्रसिद्ध मेडिकल ट्रेसर्स का परीक्षण किया जाता है। वे जानना चाहते थे: यदि मैं एक स्लग में मानव दवा इंजेक्ट करता हूँ, तो क्या यह उन्हीं अंगों को चमकाता है? क्या यह एक मानव शरीर में होने वाले व्यवहार की तरह ही व्यवहार करता है, या स्लग इसे बस निगल लेता है और भूल जाता है? यह एक नए ताले को एक ऐसे दरवाजे में टेस्ट करने जैसा है जो बिल्कुल भी दरवाजे जैसा नहीं दिखता; क्या वह अभी भी घूमता है, या वह बस बाहर गिर जाता है?

द ग्रेट स्लग ग्लो-अप (स्लग का शानदार चमकना)

इस अध्ययन में, वैज्ञानिकों ने आठ अलग-अलग "चमकती चाबियों" (रेडियोफार्मास्युटिकल्स) को लिया जिनका डॉक्टर मानव हृदय, मस्तिष्क, हड्डियों और ट्यूमर के स्कैन के लिए उपयोग करते हैं। उन्होंने लेपर्ड स्लग के पैर में इन चमकते ट्रेसर्स को धीरे से इंजेक्ट किया। क्योंकि स्लगों का एक "खुला" परिसंचरण तंत्र होता है—कल्पना करें कि उनका रक्त (या हेमोलिम्फ) मनुष्यों की तरह तंग पाइपों में कैद होने के बजाय एक बड़े पूल में स्वतंत्र रूप से बहता है—ट्रेसर उनके शरीर में बहुत तेज़ी से फैल जाते हैं। कुछ घंटों तक प्रतीक्षा करने के बाद, उन्होंने स्लग को एक विशाल, हाई-टेक कैमरे (एक PET/SPECT स्कैनर) में डाला ताकि यह देखा जा सके कि चमक कहाँ रुकी।

परिणाम "वाह, यह बिल्कुल मनुष्यों जैसा है!" और "रुको, यह पूरी तरह से अजीब है" का मिश्रण थे।

हृदय और किडनी का संबंध
कई ट्रेसर्स के लिए, स्लग का हृदय और किडनी वाला क्षेत्र एक नियॉन साइन की तरह चमक उठा। यह वास्तव में बहुत अच्छी खबर है क्योंकि मनुष्यों में, ये अंग अक्सर उन दवाओं को फिल्टर करने या संसाधित करने का काम करते हैं।

• एक ट्रेसर जिसे [123I]I-mIBG कहा जाता है, जिसका उपयोग लोगों के हृदय की नसों को देखने के लिए किया जाता है, ने स्लग के हृदय/किडनी क्षेत्र में एक बड़ा उछाल दिखाया। इसकी गतिविधि बैकग्राउंड स्तर से 32.83 गुना अधिक थी। यह एकमात्र स्थान था जहाँ इस ट्रेसर ने वास्तव में ध्यान दिया, जिससे पता चलता है कि स्लग का हृदय इस रसायन को मानव हृदय की तरह ही संभालता है।
• एक अन्य ट्रेसर, [18F]FDG (वह जिसका उपयोग कैंसर खोजने के लिए किया जाता है क्योंकि इसे चीनी पसंद है), ने भी हृदय क्षेत्र को चमकाया। शोधकर्ताओं ने दो अलग-अलग चमकीले धब्बे भी देखे जो स्लग के हृदय कक्षों की तरह दिखते थे। यह वही है जो हम मनुष्यों और चूहों में देखते हैं, जो दर्शाता है कि स्लग हमारे समान अपने हृदय में चीनी का उपयोग करते हैं।

मस्तिष्क और "गैंग्लिया"
स्लग के मस्तिष्क को "गैंग्लिया" कहा जाता है। आमतौर पर, इस हिस्से को इन ट्रेसर्स के साथ देखना कठिन होता है। हालाँकि, एक विशिष्ट ट्रेसर, [99mTc]Tc-sestamibi, ने स्लग के मस्तिष्क को चमकीले रूप से चमका दिया। गतिविधि अनुपात 4.71 था, जिसका अर्थ है कि मस्तिष्क में इस रसायन का उल्लेखनीय संचय दिखा, जबकि अन्य सात ट्रेसरों ने इस क्षेत्र में बहुत कम या कोई संचय नहीं दिखाया। यह एक अनूठा निष्कर्ष है जो बताता है कि स्लग के मस्तिष्क में इस विशिष्ट प्रकार की दवा को पकड़ने का एक विशेष तरीका हो सकता है।

पेट और पाचन तंत्र
स्लग का पेट और पाचन ग्रंथि (एक बड़ा अंग जो भोजन पचाने में मदद करता है) भी लोकप्रिय गंतव्य थे।

• [68Ga]Ga-PSMA, एक ट्रेसर जिसका उपयोग मनुष्यों में प्रोस्टेट कैंसर खोजने के लिए किया जाता है, स्लग के पेट और पाचन ग्रंथि में मजबूती से दिखाई दिया। पेट का अनुपात 4.44 था, और पाचन ग्रंथि का 2.32 था।
• [123I]I-ioflupane, जो डोपामाइन (एक मस्तिष्क रसायन) की तलाश करता है, ने भी पेट और पाचन ग्रंथि को 4.53 के अनुपात के साथ चमकाया।
  यह बताता है कि स्लग में, ये अंग इन रसायनों को फिल्टर या संसाधित करने का काम कर रहे होंगे, जो मनुष्यों में लीवर और किडनी के कार्य के समान है।

शेल (कवच) का रहस्य
यहाँ चीजें बहुत दिलचस्प और थोड़ी भ्रमित करने वाली हो गईं। स्लगों के पास एक आंतरिक शेल (कवच) होता है, जो उनके शरीर के अंदर एक छोटी प्लेट होती है।

• जब वैज्ञानिकों ने [99mTc]Tc-HDP का उपयोग किया, जो मानव हड्डियों से चिपकने के लिए डिज़ाइन किया गया एक ट्रेसर है, तो स्लग का आंतरिक शेल अविश्वसनीय रूप से चमक उठा। इसकी गतिविधि बैकग्राउंड से चौंका देने वाली 28,700.68 गुना अधिक थी! यह सुझाव देता है कि ट्रेसर शेल के खनिजों (जो मानव हड्डी के बजाय कैल्साइट और अरागोनिट से बने होते हैं) से चिपक रहा है।
• हालाँकि, जब उन्होंने [18F] NaF का उपयोग किया, जो आमतौर पर हड्डियों से चिपकता है, तो शेल अंधेरा रहा। इसने लगभग कोई संचय नहीं दिखाया (केवल 1.01 का अनुपात)।
  यह एक बहुत बड़ा अंतर है। यह हमें बताता है कि जबकि स्लग का शेल कुछ हड्डी-खोजने वाले रसायनों को पकड़ सकता है, वह उन सभी को नहीं पकड़ता है। यह एक ऐसे ताले की तरह है जो एक चाबी को स्वीकार करता है लेकिन दूसरी को अस्वीकार कर देता है, जो दिखाता है कि स्लग के शेल रासायनिक रूप से मानव हड्डियों से भिन्न हैं।

क्या काम नहीं आया (या स्पष्ट नहीं था)
हर ट्रेसर पूरी तरह से व्यवहार नहीं कर पाया। ट्रेसर [68Ga]Ga-edotreotide, जो मानव ट्यूमर में विशिष्ट रिसेप्टर्स को लक्षित करता है, ने स्लग के हृदय और अन्य अंगों में केवल मामूली वृद्धि दिखाई। शोधकर्ता सुझाव देते हैं कि ऐसा इसलिए हो सकता है क्योंकि स्लग के पास मानव रिसेप्टर का एक समान रासायनिक संबंधी है, लेकिन वे अभी भी 100% निश्चित नहीं हैं कि वह कौन सा है। उन्होंने यह भी नोट किया कि स्लग के तंत्रिका तंत्र ने PSMA के लिए कोई चमक नहीं दिखाई, जो अन्य संबंधित जीवों में देखी गई चीज़ों के विपरीत है, जिसका अर्थ है कि अभी भी यह सीखने के लिए बहुत कुछ है कि ये रसायन मस्तिष्क के साथ कैसे क्रिया करते हैं।

निर्णय (द वर्डिक्ट)

तो, इस सब का क्या अर्थ है? अध्ययन बताता है कि लेपर्ड स्लग शरीर के माध्यम से दवाओं के संचलन का परीक्षण करने के लिए एक आशाजनक, कम लागत वाला और नैतिक रूप से अनुकूल विकल्प है। कुछ ट्रेसर्स के लिए, स्लग लगभग एक इंसान की तरह व्यवहार करता है, जो मानव शरीर की तरह ही हृदय और पाचन अंगों को चमकाता है। अन्य के लिए, जैसे बोन ट्रेसर्स, स्लग अलग व्यवहार करता है, जो वास्तव में अपने आप में एक उपयोगी जानकारी है—यह वैज्ञानिकों को बताता है कि "मानव मॉडल" कहाँ विफल हो सकता है।

शोधकर्ता सावधानी बरतते हुए कहते हैं कि यह तो बस शुरुआत है। उन्होंने यह साबित नहीं किया है कि स्लग हर चीज़ के लिए चूहों की जगह ले सकते हैं, लेकिन उन्होंने दिखाया है कि स्लग एक बेहतरीन "पहली नज़र" (फर्स्ट लुक) मॉडल के रूप में काम कर सकते हैं। वे वैज्ञानिकों को यह तय करने में मदद कर सकते हैं कि क्या किसी नई दवा का परीक्षण अधिक जटिल जानवरों पर करने लायक है, या क्या वह बस स्लग के शेल में फंस जाएगी। इन बगीचे के जीवों का उपयोग करके, विज्ञान दवाओं के नए उपचारों के मार्ग को थोड़ा अधिक दयालु और बहुत अधिक कुशल बना सकता है। लेपर्ड स्लग, यह स्पष्ट है, भविष्य की मेडिकल इमेजिंग के अनसुने नायक हो सकते हैं।