Hsa_circ_0001944 promotes colorectal cancer progression through the miR- 665/IGF2BP1/PKM2 axis-mediated glycolysis
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि hsa_circ_0001944, miR-665 के लिए एक आणविक स्पंज (molecular sponge) के रूप में कार्य करके IGF2BP1 को अपरेगुलेट करता है, जिससे कोलोरेक्टल कैंसर की प्रगति को बढ़ावा मिलता है, जो बाद में PKM2-मध्यस्थ ग्लाइकोलाइसिस और ट्यूमर वृद्धि को बढ़ाता है।
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कोलोरेक्टल कैंसर एक दुर्जेय रोग है जो अक्सर अपने शुरुआती चरणों में छिपा रहता है, जिससे इसे फैलने से पहले पकड़ना मुश्किल हो जाता है। यह समझने के लिए कि यह कैंसर कैसे बढ़ता और फैलता है, वैज्ञानिक हमारे जीन बनाने वाले डीएनए से परे देखते हैं और उन जटिल रासायनिक संदेशों की जांच करते हैं जिनका उपयोग कोशिकाएं संवाद करने के लिए करती हैं। इन संदेशवाहकों में सर्कुलर आरएनए (circular RNAs) शामिल हैं, जो आनुवंशिक सामग्री के छोटे लूप हैं जो प्रोटीन को कोड नहीं करते हैं बल्कि नियामक के रूप में कार्य करते हैं, अन्य जीनों को चालू या बंद करते हैं। संदेशवाहकों का एक अन्य समूह, जिसे माइक्रोआरएनए (microRNAs) के रूप में जाना जाता है, छोटी लड़ियाँ हैं जो विशिष्ट जीनों को शांत कर सकती हैं। जब ये संचार प्रणालियाँ गलत हो जाती हैं, तो कोशिकाएं नियंत्रण खो सकती हैं, बहुत तेज़ी से बढ़ने लगती हैं और स्वस्थ ऊतकों पर आक्रमण करती हैं। इन अणुओं के बीच होने वाली अंतःक्रिया को समझना कैंसर की आंतरिक कार्यप्रणाली को देखने और इसे रोकने के नए तरीके खोजने का एक अवसर प्रदान करता है।
चीन के अनहुई में कई अस्पतालों के शोधकर्ताओं ने एक विशिष्ट सर्कुलर आरएनए, जिसे hsa_circ_0001944 कहा जाता है, पर अपना ध्यान केंद्रित किया। वे यह जानना चाहते थे कि क्या यह अणु कोलोरेक्टल कैंसर की प्रगति में भूमिका निभाता है। रोगियों के ऊतक नमूनों की जांच करके और प्रयोगशाला में कैंसर कोशिकाओं को विकसित करके, उन्होंने पाया कि यह सर्कुलर आरएनए स्वस्थ ऊतकों की तुलना में कैंसरयुक्त ऊतकों में बहुत अधिक मात्रा में मौजूद है। यह केंद्रक (nucleus), जहाँ डीएनए संग्रहीत होता है, के बजाय कोशिका के मुख्य भाग, साइटोप्लाज्म (cytoplasm) में तैरता हुआ पाया गया। जब वैज्ञानिकों ने कैंसर कोशिकाओं में इस आरएनए की मात्रा कम की, तो कोशिकाओं ने उतनी तेज़ी से बढ़ना बंद कर दिया और उनकी गति करने तथा फैलने की क्षमता कम हो गई। उन प्रयोगों में जहाँ उन्होंने इन संशोधित कोशिकाओं को चूहों में इंजेक्ट किया, बनने वाले ट्यूमर उन कोशिकाओं द्वारा बनाए गए ट्यूमर की तुलना में काफी छोटे थे जिनमें आरएनए का सामान्य स्तर था। इससे यह संकेत मिला कि hsa_circ_0001944 एक चालक (driver) के रूप में कार्य करता है, जो कैंसर को आगे बढ़ाता है।
यह समझने के लिए कि यह अणु कैसे काम करता है, टीम ने इसके प्रभाव के मार्ग का पता लगाया। उन्होंने पाया कि hsa_circ_0001_944 एक स्पंज की तरह कार्य करता है, जो miR-665 नामक एक विशिष्ट माइक्रोआरएनए को सोख लेता है। सामान्य परिस्थितियों में, miR-665 IGF2BP1 नामक प्रोटीन को लक्षित करके कैंसर वृद्धि को नियंत्रित रखने में मदद करता है। हालांकि, जब hsa_circ_0001944 प्रचुर मात्रा में होता है, तो यह इतना अधिक miR-665 को सोख लेता है कि IGF2BP1 को नियंत्रित करने के लिए पर्याप्त मात्रा में कुछ भी शेष नहीं बचता। इससे IGF2BP1 का संचय होता है, जो बदले में PKM2 नामक दूसरे प्रोटीन के स्तर को बढ़ाता है। PKM2 एक प्रमुख एंजाइम है जो कोशिकाओं को एरोबिक ग्लाइकोलाइसिस (aerobic glycolysis) के रूप में जानी जाने वाली एक विशिष्ट प्रक्रिया के माध्यम से ऊर्जा के लिए चीनी जलाने में मदद करता है। यह मेटाबॉलिक प्रक्रिया तेजी से विभाजित होने वाली कैंसर कोशिकाओं के लिए एक पसंदीदा ईंधन स्रोत है। शोधकर्ताओं ने इस घटनाक्रम की पुष्टि यह दिखाकर की कि जब उन्होंने hsa_circ_0001944 के स्पंज प्रभाव को रोका, तो miR-665 का स्तर बढ़ गया, IGF2BP1 गिर गया, और कैंसर कोशिकाओं की चीनी उपभोग करने और बढ़ने की क्षमता धीमी हो गई। इसके विपरीत, यदि उन्होंने कोशिकाओं को अधिक IGF2BP1 बनाने के लिए मजबूर किया, तो स्पंज को हटाने के बावजूद कैंसर कोशिकाएं अपने आक्रामक व्यवहार को पुनः प्राप्त करने में सफल रहीं।
अध्ययन ने विशेष उपकरणों का उपयोग करके इन कोशिकाओं की ऊर्जा खपत की भी जांच की जो यह मापता है कि कोशिकाएं कितनी एसिड छोड़ती हैं और वे कितनी ऑक्सीजन का उपयोग करती हैं। hsa_circ_0001944 के उच्च स्तर वाली कोशिकाएं अधिक एसिड छोड़ती थीं, जो दर्शाता है कि वे तेजी से चीनी जला रही थीं, जबकि ऑक्सीजन का उपयोग कम कर रही थीं। जब शोधकर्ताओं ने आरएनए को कम किया, तो यह पैटर्न बदल गया: कोशिकाएं कम चीनी जला रही थीं और ऑक्सीजन पर अधिक निर्भर थीं, जो धीमी, अधिक सामान्य चयापचय (metabolism) का संकेत है। इन बिंदुओं को जोड़ते हुए, शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला कि hsa_circ_0001944 एक विशिष्ट सिग्नलिंग पाथवे को हाईजैक करके कोलोरेक्टल कैंसर को बढ़ावा देता है जो यह नियंत्रित करता है कि कोशिकाएं ऊर्जा कैसे उत्पन्न करती हैं। हालांकि यह अध्ययन प्रयोगशाला और चूहों में किया गया था, और टीम ने उल्लेख किया कि मनुष्यों में इन निष्कर्षों की पुष्टि के लिए बड़े अध्ययन की आवश्यकता है, फिर भी यह कार्य बताता है कि यह विशिष्ट अणु कैंसर वृद्धि को कैसे ईंधन देता है। यह सुझाव देता है कि इस सर्कुलर आरएनए या इसके द्वारा प्रभावित प्रोटीनों को लक्षित करना इस बीमारी के इलाज के लिए एक नई रणनीति प्रदान कर सकता है।
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