Immune Activation and Candidate Prognostic Marker Discovery in Bladder Cancer: A Preclinical Mouse Study of Recombinant M. smegmatis

ब्लैडर कैंसर एक आम और जिद्दी बीमारी है। सफल उपचार के बाद भी, यह अक्सर वापस आ जाती है, और कुछ मामलों में, यह अधिक आक्रामक रूप ले लेती है। उन रोगियों के लिए जिनमें बीमारी के उच्च-जोखिम वाले रूप हैं जो अभी तक मूत्राशय की गहरी मांसपेशियों में नहीं फैले हैं, वर्तमान मानक उपचार में BCG नामक एक चिकित्सा पद्धति शामिल है। यह थेरेपी एक कमजोर, हानिरहित बैक्टीरिया के संस्करण का उपयोग करती है ताकि रोगी की अपनी प्रतिरक्षा प्रणाली (इम्यून सिस्टम) को जगाया जा सके, जिससे उसे कैंसर कोशिकाओं को पहचानने और उन पर हमला करने के लिए प्रशिक्षित किया जा सके। हालांकि यह दृष्टिकोण कई लोगों के लिए काम करता है, लेकिन यह दूसरों के लिए विफल हो जाता है, और बीमारी फिर से वापस आ सकती है। इस कारण से, वैज्ञानिक लगातार प्रतिरक्षा प्रणाली की इस विशिष्ट प्रकार के कैंसर से लड़ने की क्षमता को बढ़ाने के नए तरीकों की खोज कर रहे हैं, ऐसे तरीकों की तलाश में हैं जो अधिक प्रभावी हो सकते हैं या तब काम कर सकते हैं जब मानक उपचार विफल हो जाता है।

हाल ही में एक अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने एक अलग प्रकार के बैक्टीरिया का उपयोग करके एक नई रणनीति की खोज की। उन्होंने 'मायकोबैक्टीरियम स्मेगमेटिस' (Mycobacterium smegmatis) नामक एक तेजी से बढ़ने वाले बैक्टीरिया के एक संशोधित, हानिरहित संस्करण को बनाया। इस बैक्टीरिया को एक छोटे डिलीवरी ट्रक की तरह समझें। वैज्ञानिकों ने इस ट्रक को दो विशिष्ट मानव प्रोटीनों के साथ लोड किया: एक जो प्रतिरक्षा प्रणाली को नियंत्रित करने में मदद करता है और दूसरा जो प्रतिरक्षा कोशिकाओं के लिए एक उत्तरजीविता संकेत (सर्वाइवल सिग्नल) के रूप में कार्य करता है। इसके बाद उन्होंने इस संशोधित बैक्टीरिया को उन चूहों में इंजेक्ट किया जिन्हें ब्लैडर कैंसर ट्यूमर दिए गए थे। लक्ष्य यह देखना था कि क्या यह बैक्टीरियल डिलीवरी सिस्टम अकेले बैक्टीरिया की तुलना में एक मजबूत प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को सक्रिय कर सकता है, जिससे ट्यूमर स्थल को प्रभावी रूप से एक युद्धक्षेत्र में बदला जा सके जहाँ शरीर की अपनी रक्षा प्रणाली जीत सके।

परिणामों ने दिखाया कि यह दृष्टिकोण काम कर गया। उपचारित चूहों के ट्यूमर में बिना किसी उपचार वाले चूहों की तुलना में काफी कमी देखी गई। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि उपचारित चूहे बिना स्थिति बिगड़े लंबे समय तक जीवित रहे। शोधकर्ताओं ने देखा कि उपचार के कारण चूहों को कोई तत्काल, स्पष्ट नुकसान नहीं हुआ, जिससे पता चलता है कि यह आगे के अध्ययन के लिए पर्याप्त सुरक्षित है। यह समझने के लिए कि वास्तव में यह कैसे हुआ, वैज्ञानिकों ने ट्यूमर कोशिकाओं के भीतर मौजूद आनुवंशिक निर्देशों (जेनेटिक इंस्ट्रक्शंस) की जांच की। उन्होंने पाया कि उपचार ने सैकड़ों जीन की गतिविधि को बदल दिया। विशेष रूप से, वे जीन जो संक्रमण से लड़ने के लिए शरीर को नियंत्रित करते हैं और कोशिका मृत्यु को नियंत्रित करते हैं, उन्हें बढ़ा दिया गया, जबकि वे जीन जो ट्यूमर को खुद को खिलाने के लिए नई रक्त वाहिकाएं बनाने में मदद करते हैं, उन्हें कम कर दिया गया। इससे पता चलता है कि बैक्टीरिया ने केवल कैंसर को सीधे नहीं मारा बल्कि ट्यूमर के आसपास के वातावरण को बदल दिया ताकि वह बीमारी के लिए प्रतिकूल हो जाए।

ट्यूमर के भीतर क्या हो रहा था, इसकी स्पष्ट तस्वीर पाने के लिए, शोधकर्ताओं ने प्रतिरक्षा कोशिकाओं के प्रकारों का अनुमान लगाने के लिए एक कंप्यूटर प्रोग्राम का उपयोग किया। विश्लेषण ने सुझाव दिया कि उपचारित ट्यूमर में विशिष्ट प्रतिरक्षा कोशिकाओं की उच्च संख्या थी, जिन्हें CD8-पॉजिटिव टी सेल्स और सक्रिय मेमोरी टी सेल्स के रूप में जाना जाता है। ये वे कोशिकाएं हैं जो कैंसर को ढूंढकर नष्ट करती हैं। हालांकि, शोधकर्ताओं ने उल्लेख किया कि यह जेनेटिक डेटा पर आधारित एक कंप्यूटर अनुमान था, न कि कोशिकाओं की सीधी गिनती, इसलिए यह सटीक रूप से कौन सी कोशिकाएं मौजूद थीं, इसका एक मजबूत संकेत है, न कि अंतिम प्रमाण।

अध्ययन का सबसे भविष्योन्मुखी हिस्सा चूहों से परे मानव रोगियों की ओर देखना था। वैज्ञानिकों ने चूहों में बदले गए जीनों की सूची ली और उसकी तुलना हजारों मानव ब्लैडर कैंसर रोगियों के जेनेटिक डेटा से की। वे उन जीनों की तलाश कर रहे थे जो मनुष्यों में सक्रिय होने पर रोगी के जीवित रहने की अवधि से जुड़े हों। इस क्रॉस-स्पीशीज (प्रजातियों के बीच) तुलना ने सूची को आठ विशिष्ट जीनों तक सीमित कर दिया। इनमें से कुछ जीन, जब मनुष्यों में अत्यधिक सक्रिय होते हैं, तो लंबे जीवन से जुड़े थे, जबकि अन्य कम जीवन से जुड़े थे। शोधकर्ताओं ने यह भी जांचा कि क्या ये जीन मानव रोगियों में कैंसर की उन्नत अवस्था से संबंधित थे। उन्होंने पाया कि इन जीनों में से कई की गतिविधि का स्तर मानव रोगियों में कैंसर के चरण और गंभीरता के साथ मेल खाता था।

यह पुष्टि करने के लिए कि चूहों में देखे गए जेनेटिक परिवर्तन वास्तविक थे, टीम ने एक अलग, अधिक प्रत्यक्ष विधि का उपयोग करके इन आठ जीनों के स्तर को फिर से मापा। परिणाम वही थे जो उन्होंने प्रारंभिक जेनेटिक स्कैन में देखे थे। उन्होंने सार्वजनिक डेटाबेस से मानव ब्लैडर कैंसर ऊतकों (टिशू) के चित्रों को भी देखा ताकि यह देखा जा सके कि क्या इन जीनों द्वारा बनाए गए प्रोटीन वास्तव में कैंसर ऊतकों में मौजूद हैं। चित्रों ने दिखाया कि कुछ प्रोटीन वास्तव में कैंसर ऊतकों में पाए गए थे, हालांकि उपलब्ध डेटा की कमी के कारण शोधकर्ता उन सभी को नहीं देख सके।

हालांकि ये निष्कर्ष आशाजनक हैं, शोधकर्ता सावधानीपूर्वक यह कहते हैं कि यह एक प्रीक्लिनिकल अध्ययन है, जिसका अर्थ है कि यह मनुष्यों में नहीं बल्कि चूहों में किया गया है। अध्ययन में उपयोग किए गए चूहों में ट्यूमर त्वचा के नीचे उगाए गए थे, जो ब्लैडर कैंसर के स्वाभाविक रूप से बढ़ने के तरीके से भिन्न है। इस अंतर के कारण, यह उपचार उस अंग में काम करने के लिए सिद्ध नहीं हुआ है जिसे यह वास्तव में उपचारित करने के लिए बनाया गया है। इसके अलावा, अध्ययन ने यह स्पष्ट रूप से नहीं बताया कि उपचार का कौन सा हिस्सा—स्वयं बैक्टीरिया या उसके द्वारा ले जाए जाने वाले दो प्रोटीन—सफलता के लिए जिम्मेदार था। यह संभव है कि केवल बैक्टीरिया, या केवल एक प्रोटीन ही मुख्य कारक रहा हो।

इन सीमाओं के बावजूद, यह अध्ययन आगे बढ़ने का एक स्पष्ट मार्ग प्रदान करता है। यह प्रदर्शित करता है कि यह विशिष्ट बैक्टीरियल उपचार ब्लैडर कैंसर के एक माउस मॉडल में ट्यूमर के विकास को रोक सकता है और जीवन को बढ़ा सकता है। यह उन जीनों के एक छोटे समूह की भी पहचान करता है जो भविष्य में यह अनुमान लगाने के लिए मार्कर के रूप में काम कर सकते हैं कि एक मानव रोगी कैसा प्रदर्शन करेगा, या डॉक्टरों को यह समझने में मदद कर सकते हैं कि एक रोगी उपचार के प्रति कैसी प्रतिक्रिया दे रहा है। अगले चरणों में ऐसे मॉडलों में इस उपचार का परीक्षण करना शामिल होगा जो मानव मूत्राशय की बेहतर नकल करते हैं और यह सत्यापित करना होगा कि क्या ये आठ जीन वास्तव में लोगों में परिणामों की भविष्यवाणी कर सकते हैं। फिलहाल, यह कार्य एक स्पष्ट जैविक रूप से संभावित तरीका प्रदान करता है जिससे इस बीमारी से लड़ा जा सके, जो प्रबंधित करने में कठिन बनी हुई है, और एक साधारण बैक्टीरिया को कैंसर के खिलाफ युद्ध जीतने के लिए प्रतिरक्षा प्रणाली को प्रशिक्षित करने वाले एक संभावित उपकरण में बदल देता है।