Chitinase-1 inhibition attenuates airway hyperresponsiveness and type 2 airway inflammation in allergen-driven and TGF-β-driven murine models of airway remodeling
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि कासुगामाइसिन (kasugamycin) के साथ चिटिनेज-1 (Chitinase-1) को बाधित करने से वायुमार्ग की अतिसंवेदनशीलता (airway hyperresponsiveness) और टाइप 2 सूजन (type 2 inflammation) में कमी आती है, जो वायुमार्ग पुनर्निर्माण (airway remodeling) के कई मूस मॉडल (murine models) में CHIT1 को एक आशाजनक चिकित्सीय लक्ष्य के रूप में पहचानता है, हालांकि संरचनात्मक फाइब्रोसिस (structural fibrosis) पर इसके प्रभाव की पुष्टि करने के लिए आगे के शोध की आवश्यकता है।
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अस्थमा को अक्सर सांस लेने की समस्या माना जाता है, लेकिन कई रोगियों के लिए, असली समस्या फेफड़ों की संरचना में गहराई तक निहित होती है। समय के साथ, पुरानी सूजन (क्रोनिक इन्फ्लेमेशन) वायुमार्गों को मोटा और सख्त कर सकती है, जिसे 'रीमॉडलिंग' कहा जाता है। यह निशान (स्कारिंग) हवा के मुक्त प्रवाह को कठिन बना देता है और महत्वपूर्ण रूप से, इस क्षति को उलटना या ठीक करना कठिन बना देता है। जबकि वर्तमान दवाएं सूजन को शांत कर सकती हैं और वायुमार्गों को अस्थायी रूप से खोल सकती हैं, उनमें से कोई भी इस संरचनात्मक कठोरता को रोकने या इसे उलटने में सिद्ध नहीं हुई है। वैज्ञानिकों ने लंबे समय से संदेह जताया है कि एंजाइमों का एक विशिष्ट परिवार, जो सामान्य रूप से कवक (फंगी) और कीटों के सख्त बाहरी आवरण को तोड़ने में शरीर की मदद करता है, इस निशान बनने में एक गुप्त भूमिका निभा सकता है। फेफड़ों में, ये एंजाइम कभी-कभी अत्यधिक सक्रिय हो सकते हैं, जिससे ऐसे संकेत मिलते हैं जो शरीर को अधिक ऊतक (स्कार टिश्यू) बिछाने का निर्देश देते हैं। शोधकर्ता यह सवाल पूछ रहे थे कि क्या इन एंजाइमों को रोकना फेफड़ों को सख्त और संकीर्ण होने से बचा सकता है।
एक नए अध्ययन में, दक्षिण कोरिया के योनसेई विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने 'कासुगामाइसिन' नामक एक विशिष्ट दवा का उपयोग करके इस विचार का परीक्षण किया। यह पदार्थ, जो मूल रूप से एक कृषि एंटीबायोटिक के रूप में जाना जाता था, हाल ही में इन एंजाइमों में से एक, जिसे 'काइटिनेज-1' कहा जाता है, की गतिविधि को रोकने के लिए जाना गया है। शोधकर्ताओं ने यह देखने के लिए परीक्षण किया कि क्या इस एंजाइम को रोकने से वायुमार्गों के कार्य में सुधार हो सकता है और उस सूजन को कम किया जा सकता है जो निशान बनने का कारण बनती है। उन्होंने केवल एक प्रकार की फेफड़ों की समस्या को नहीं देखा; उन्होंने चूहों के भीतर तीन अलग-अलग परिदृश्यों में इस दवा का परीक्षण किया। एक परिदृश्य में, चूहों को 'हाउस डस्ट माइट्स' (घर के धूल के कण) के संपर्क में लाया गया, जो मानव एलर्जी का एक सामान्य कारण है। अन्य दो परिदृश्यों में, चूहों को आनुवंशिक रूप से एक ऐसे 'ग्रोथ फैक्टर' का उच्च स्तर उत्पन्न करने के लिए प्रोग्राम किया गया था जो फेफड़ों में फाइब्रोसिस, या निशान बनने का कारण बनता है। इसने टीम को यह देखने की अनुमति दी कि क्या दवा तब भी काम करती है जब समस्या एलर्जी से शुरू होती है या सीधे निशान बनाने वाले संकेत के कारण होती है।
परिणाम फेफड़ों के कार्य के लिए उत्साहजनक थे। चूहों के तीनों समूहों में, उपचारित चूहों में 'एयरवे हाइपररिस्पॉन्सिवनेस' में कमी देखी गई। यह एक तकनीकी शब्द है जो वायुमार्गों के उत्तेजकों के संपर्क में आने पर बहुत आसानी से सिकुड़ने की प्रवृत्ति को दर्शाता है। जब शोधकर्ताओं ने एक धुंध (मिस्ट) के जवाब में वायुमार्गों के संकुचन को मापा, तो उपचारित चूहों ने अनुपचारित चूहों की तुलना में अपना आकार बेहतर बनाए रखा, यह रुझान विभिन्न मॉडलों में लगातार देखा गया। दवा ने फेफड़ों में प्रतिरक्षा कोशिकाओं (इम्यून सेल्स) की बाढ़ को भी कम कर दिया। एलर्जिक चूहों में, विशिष्ट भड़काऊ रसायनों (टाइप 2 साइटोकाइन्स) का स्तर नाटकीय रूप से गिर गया, जो स्वस्थ, अनुपचारित चूहों के स्तर के समान था। यह सुझाव देता है कि दवा ने प्रतिरक्षा प्रणाली की अति-प्रतिक्रिया को सफलतापूर्वक शांत कर दिया है।
अध्ययन ने उन जीन का भी अवलोकन किया जो यह नियंत्रित करते हैं कि फेफड़े निशान (स्कार टिश्यू) कैसे बनाते हैं। उपचारित चूहों में, कोलेजन और अन्य संरचनात्मक प्रोटीन बनाने के निर्देश अनुपचारित चूहों की तुलना में कम थे। हालांकि, शोधकर्ताओं ने सावधानी बरतते हुए उल्लेख किया कि हालांकि इस परिवर्तन की दिशा सुसंगत थी, लेकिन अध्ययन इतना बड़ा नहीं था कि यह सिद्ध कर सके कि फेफड़ों में वास्तविक निशान (स्कार टिश्यू) की मात्रा कम हुई है। प्रत्येक समूह में उपयोग किए गए जानवरों की संख्या कम थी, जिसका अर्थ है कि हालांकि रुझान कम निशान बनने की ओर इशारा करता है, लेकिन साक्ष्य अभी इतना मजबूत नहीं है कि दवा मौजूदा फाइब्रोसिस को उलटने का दावा कर सके। इसके अलावा, टीम ने यह भी नहीं मापा कि क्या दवा ने वास्तव में इन विशिष्ट चूहों के फेफड़ों के भीतर एंजाइम को रोका था, इसलिए वे निश्चित नहीं हो सकते कि एंजाइम ही एकमात्र चीज़ थी जिसे दवा प्रभावित कर रही थी।
इन सीमाओं के बावजूद, ये निष्कर्ष अस्थमा को समझने के लिए एक स्पष्ट नया मार्ग प्रदान करते हैं। यह अध्ययन पहला शारीरिक प्रमाण (फिजियोलॉजिकल एविडेंस) प्रदान करता है कि 'काइटिनेज-1' को बाधित करने से वायुमार्ग के कार्य में बदलाव आ सकता है, हालांकि शोधकर्ता इस बात पर जोर देते हैं कि चूंकि वे यह सत्यापित नहीं कर सके कि दवा ने वास्तव में इन विशिष्ट जानवरों में अपने लक्ष्य को सक्रिय किया या नहीं, इसलिए तंत्र (मैकेनिज्म) अभी भी अनिर्धारित है और एंजाइम से असंबंधित प्रभाव को खारिज नहीं किया जा सकता है। यह प्रभाव नर और मादा दोनों चूहों में, अलग-अलग खुराकों पर, और नुकसान शुरू होने से पहले या शुरू होने के बाद दवा देने पर भी देखा गया। यह निरंतरता बताती है कि यह एंजाइम भविष्य की चिकित्सा के लिए एक मजबूत लक्ष्य है। शोधकर्ता निष्कर्ष निकालते हैं कि हालांकि यह दवा अभी फेफड़ों के निशान के लिए सिद्ध इलाज नहीं है, फिर भी यह पहला ठोस प्रमाण प्रदान करती है कि इस विशिष्ट एंजाइम को रोकने से वायुमार्ग के कार्य करने के तरीके को बदला जा सकता है, बशर्ते कि इसके तंत्र की पुष्टि हो जाए। वे कहते हैं कि अगला कदम बड़े, अधिक विस्तृत अध्ययन करना है ताकि यह पुष्टि की जा सके कि दवा वास्तव में अपने लक्ष्य को प्रभावित करती है और यह मापा जा सके कि यह वास्तव में कितने निशान को रोक या हटा सकती है। तब तक, यह कार्य एक आशाजनक संकेत के रूप में खड़ा है कि अस्थमा की संरचनात्मक क्षति को भविष्य में रोका जा सकता है।
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