circSATB2 promotes the proliferation and invasion of osteosarcoma via miR- 4306/SATB2
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि सर्कुलर आरएनए (circRNA) circSATB2, miR-4306 के लिए एक स्पंज के रूप में कार्य करके और SATB2 की अभिव्यक्ति को बढ़ाकर तथा EMT सिग्नलिंग पाथवे को सक्रिय करके ऑस्टियोसारकोमा कोशिकाओं के प्रसार, प्रवासन और आक्रमण को बढ़ावा देता है।
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हड्डियों का कैंसर, विशेष रूप से ऑस्टियोसारकोमा (osteosarcoma) नामक एक प्रकार, एक भयंकर और अप्रत्याशित बीमारी है जो अक्सर बच्चों और किशोरों में देखी जाती है। यह हड्डी का सबसे सामान्य प्राथमिक कैंसर है, जिसका अर्थ है कि यह शरीर के अन्य हिस्सों से वहां फैलने के बजाय स्वयं हड्डी में ही शुरू होता है। हालांकि आधुनिक चिकित्सा ने कीमोथेरेपी और सर्जरी के संयोजन के माध्यम से जीवित रहने की दर में सुधार किया है, फिर भी यह बीमारी कई रोगियों के लिए उपचार में कठिन बनी हुई है, विशेष रूप से उन लोगों के लिए जिनके ट्यूमर दवाओं के प्रति प्रतिक्रिया नहीं देते या पहले ही फैल चुके हैं। इन ट्यूमर को बनाने वाली कोशिकाएं अविश्वसनीय रूप से विविध होती हैं, जिससे उन्हें रोकने के लिए किसी एक लक्ष्य को ढूंढना कठिन हो जाता है। बेहतर तरीके खोजने के लिए, वैज्ञानिक कोशिका के सूक्ष्म तंत्र की गहराई में जाकर देख रहे हैं, और उन विशिष्ट स्विचों की तलाश कर रहे हैं जो कैंसर के विकास को चालू या बंद करते हैं। शोध का एक केंद्र बिंदु 'सर्कुलर आरएनए' (circular RNAs) नामक अणुओं का एक वर्ग है। उन लंबे, सीधे जेनेटिक स्ट्रैंड्स के विपरीत जिनका उपयोग कोशिकाएं आमतौर पर प्रोटीन बनाने के लिए करती हैं, ये अणु बंद लूप (closed loops) बनाते हैं। अपने आकार के कारण, ये अधिक स्थिर होते हैं और कोशिका इन्हें आसानी से तोड़ नहीं पाती है, जिससे ये बने रहते हैं और अद्वितीय तरीकों से कोशिकीय व्यवहार को प्रभावित करते हैं। शोधकर्ता अब यह जांच रहे हैं कि क्या ये छोटे लूप हड्डी के कैंसर की आक्रामक प्रकृति को चलाने में भूमिका निभाते हैं।
हाल ही में एक अध्ययन में, फुकियन मेडिकल यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं की एक टीम ने यह समझने के लिए प्रयास किया कि एक विशिष्ट सर्कुलर आरएनए, जिसे circSATB2 नाम दिया गया है, ऑस्टियोसारकोमा कोशिकाओं के व्यवहार को कैसे प्रभावित करता है। उन्होंने स्वस्थ हड्डी बनाने वाली कोशिकाओं की तुलना कैंसर कोशिकाओं से करके शुरुआत की और पाया कि कैंसर कोशिकाओं में इस विशिष्ट लूप का स्तर बहुत अधिक था। यह देखने के लिए कि यह अणु वास्तव में क्या करता है, वैज्ञानिकों ने इसे 'साइलेंस' (silence) करने की तकनीक का उपयोग किया, यानी कैंसर कोशिकाओं के भीतर इसे प्रभावी रूप से बंद कर दिया। जब उन्होंने ऐसा किया, तो कैंसर कोशिकाओं का विकास तेजी से रुक गया और आसपास के ऊतकों में घुसने और फैलने की उनकी क्षमता कम हो गई। इससे यह संकेत मिला कि circSATB2 कैंसर के लिए एक ईंधन की तरह कार्य करता है, जो इसे बढ़ने और फैलने में मदद करता है। शोधकर्ताओं ने इस प्रभाव के पीछे के तंत्र की तलाश की, उन्हें संदेह था कि यह लूप कैंसर के व्यवहार को नियंत्रित करने के लिए अन्य अणुओं के साथ परस्पर क्रिया कर रहा है।
इस जांच ने कोशिका के भीतर तीन-स्तरीय कमांड चेन (chain of command) का खुलासा किया। शोधकर्ताओं ने पाया कि circSATB2, miR-4306 नामक एक छोटे अणु के लिए एक 'स्पंज' के रूप में कार्य करके काम करता है। स्वस्थ कोशिकाओं में, miR-4306 कम मात्रा में मौजूद होता है और सामान्यतः SATB2 नामक प्रोटीन के उत्पादन को दबाने का कार्य करता है, जो हड्डी के विकास और इस संदर्भ में कैंसर के विकास में शामिल है। हालांकि, सर्कुलर आरएनए circSATB2, miR-4306 से मजबूती से बंध जाता है, उसे सोख लेता है और उसे अपना काम करने से रोकता है। miR-4306 के निष्प्रभावी होने के साथ, SATB2 प्रोटीन का स्तर अनियंत्रित रूप से बढ़ जाता है। अध्ययन ने पुष्टि की कि जब वैज्ञानिकों ने circSATB2 को रोका, तो miR-4306 का स्तर बढ़ गया, और SATB2 का स्तर गिर गया, जिससे कैंसर कोशिकाओं की वृद्धि धीमी हो गई। इसके विपरीत, जब उन्होंने कृत्रिम रूप से miR-4306 को कम किया, तो कैंसर कोशिकाएं फिर से आक्रामक हो गईं, भले ही circSATB2 को रोक दिया गया था, जिससे यह सिद्ध हुआ कि miR-4306 इस श्रृंखला में एक महत्वपूर्ण कड़ी है।
यह परस्पर क्रिया अंततः इस बात को प्रभावित करती है कि कैंसर कोशिकाएं शरीर में फैलने के लिए अपना आकार और व्यवहार कैसे बदलती हैं, जिसे 'एपिथेलियल-मेसेनकाइमल ट्रांजिशन' (epithelial-mesenchymal transition) कहा जाता है। शोधकर्ताओं ने देखा कि circSATB2 और SATB2 का संयोजन N-cadherin नामक प्रोटीन का अधिक उत्पादन और E-cadherin नामक प्रोटीन का कम उत्पादन करता है। यह बदलाव उन कोशिकाओं का एक लक्षण है जो अधिक गतिशील और आक्रामक होने लगती हैं, जिससे वे मुख्य ट्यूमर से अलग होकर शरीर के अन्य हिस्सों में यात्रा करने में सक्षम होती हैं। अध्ययन में VEGF नामक एक प्रोटीन में भी परिवर्तन देखा गया, जो ट्यूमर को नई रक्त वाहिकाएं बनाने में मदद करने के लिए जाना जाता है। इस पूरे मार्ग को मैप करके, टीम ने दिखाया कि सर्कुलर आरएनए एक प्राकृतिक ब्रेक (miR-4306) को चुप कराकर कैंसर को आगे बढ़ाता है, जो बदले में एक विकास-बढ़ाने वाले प्रोटीन (SATB2) को नियंत्रण लेने की अनुमति देता है।
निष्कर्ष बताते हैं कि जेनेटिक सामग्री का यह विशिष्ट लूप ऑस्टियोसारकोमा की प्रगति में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। हालांकि यह अध्ययन प्रयोगशाला सेटिंग्स में सेल कल्चर का उपयोग करके किया गया था और इसमें मानव परीक्षण शामिल नहीं थे, फिर भी परिणाम इस बात की स्पष्ट तस्वीर प्रदान करते हैं कि ये अणु रोग को बढ़ावा देने के लिए कैसे परस्पर क्रिया करते हैं। शोधकर्ता प्रस्ताव देते हैं कि इस विशिष्ट मार्ग को लक्षित करना भविष्य में ऑस्टियोसारकोमा के निदान या उपचार के लिए एक नया तरीका प्रदान कर सकता है। यह समझकर कि circSATB2, miR-4306 के माध्यम से SATB2 पर लगी रोक को हटाकर काम करता है, वैज्ञानिकों के पास अब उन उपचारों को विकसित करने के लिए एक अधिक सटीक लक्ष्य है जो शायद कैंसर को बढ़ने और फैलने से रोक सकें।
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