Endothelial-to-mesenchymal transition contributes to blood vessel loss and fibrosis during chronic GVHD
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि एंडोथेलियल-टू-मेसेनकाइमल ट्रांजिशन (EndMT), जो बढ़े हुए TGF-β सिग्नलिंग द्वारा संचालित होता है, क्रोनिक ग्राफ्ट-वर्सेस-होस्ट डिजीज (cGVHD) में माइक्रोवैस्कुलर हानि और फाइब्रोसिस में योगदान देता है, और इस मार्ग को पिरफेनिडोन के साथ लक्षित करना एक आशाजनक गैर-इम्युनोसप्रेसिव चिकित्सीय रणनीति प्रदान करता है।
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जब किसी रोगी को एक डोनर से स्वस्थ रक्त स्टेम सेल का जीवन रक्षक प्रत्यारोपण (ट्रांसप्लांट) मिलता है, तो लक्ष्य एक विफल प्रतिरक्षा प्रणाली को बदलना या रक्त कैंसर को ठीक करना होता है। हालाँकि, इस प्रक्रिया में क्रोनिक ग्राफ्ट-वर्सेस-होस्ट डिजीज (cGVHD) नामक जटिलता का महत्वपूर्ण जोखिम होता है। इस स्थिति में, नई प्रतिरक्षा कोशिकाएं, बीमारी से लड़ते हुए, गलती से रोगी के अपने स्वस्थ ऊतकों पर हमला कर देती हैं। यह हमला अक्सर एक धीमी, हानिकारक प्रक्रिया की ओर ले जाता है जहाँ शरीर के ऊतक सख्त और दागदार हो जाते हैं, जिसे फाइब्रोसिस (fibrosis) कहा जाता है। दशकों से, डॉक्टरों ने देखा है कि इस स्कारिंग (दाग बनने) के साथ अक्सर उन सूक्ष्म रक्त वाहिकाओं का रहस्यमय गायब होना भी जुड़ा होता है जो उन ऊतकों को ऑक्सीजन और पोषक तत्व प्रदान करती हैं। हालांकि इन वाहिकाओं का नुकसान और स्कार टिश्यू का जमा होना इस बीमारी के ज्ञात लक्षण हैं, लेकिन उनके बीच के जैविक संबंध को समझना चिकित्सा विज्ञान के लिए एक अज्ञात क्षेत्र बना रहा। यह समझने के बिना कि रक्त वाहिकाएं कैसे गायब हो जाती हैं, शोधकर्ता उन उपचारों को विकसित करने के लिए संघर्ष करते रहे हैं जो इस क्षति को रोक सकें या उसे उलट सकें।
शारिटे यूनिवर्सिटेट्समेडिसिन बर्लिन और अन्य संस्थानों के शोधकर्ताओं की एक टीम ने अब एक छिपे हुए तंत्र का खुलासा किया है जो इस दोहरी विनाश की व्याख्या करता है। रोगियों के ऊतक नमूनों की जांच करके और चूहों में विस्तृत प्रयोग करके, उन्होंने पाया कि रक्त वाहिकाओं की परत बनाने वाली कोशिकाएं केवल मरकर गायब नहीं हो जाती हैं। इसके बजाय, वे एक नाटकीय परिवर्तन से गुजरती हैं। ये वाहिका कोशिकाएं अपनी पहचान बदल लेती हैं, रक्त ले जाने के लिए डिज़ाइन की गई संरचना से बदलकर एक अलग प्रकार की कोशिका में परिवर्तित हो जाती हैं जो स्कार टिश्यू (दाग वाले ऊतक) बनाती है। यह प्रक्रिया, जिसे एंडोथेलियल-टू-मेसेंकाइमल ट्रांज़िशन (endothelial-to-mesenchymal transition) कहा जाता है, रक्त प्रवाह के नुकसान और फाइब्रोसिस के बीच एक सेतु का कार्य करती है। शोधकर्ताओं ने पाया कि एक विशिष्ट प्रोटीन सिग्नल, जो इस बीमारी वाले रोगियों के रक्त में बढ़ा हुआ होता है, इस परिवर्तन को प्रेरित करता है। जब वाहिका कोशिकाओं को यह सिग्नल प्राप्त होता है, तो वे स्वस्थ रक्त वाहिकाओं के रूप में कार्य करने की अपनी क्षमता खो देती हैं और इसके बजाय स्कार बनाने वाली कोशिकाओं की तरह व्यवहार करने लगती हैं, जिससे प्रभावी रूप से शरीर की 'प्लंबिंग' (नली व्यवस्था) एक ऊतक की दीवार में बदल जाती है।
इस संबंध को सिद्ध करने के लिए, वैज्ञानिकों ने क्रोनिक ग्राफ्ट-वर्सेस-होस्ट डिजीज से पीड़ित रोगियों के स्किन बायोप्सी (त्वचा के नमूनों) का बारीकी से अध्ययन किया। उन्होंने उन कोशिकाओं की तलाश की जो रक्त वाहिका की परत और स्कार बनाने वाली कोशिकाओं, दोनों के मार्कर एक साथ धारण करती हैं। बीमारी वाले रोगियों में, उन्हें इन हाइब्रिड (मिश्रित) कोशिकाओं की एक महत्वपूर्ण संख्या मिली, जबकि स्वस्थ नियंत्रण समूहों में लगभग कोई नहीं थी। इस अवलोकन ने सुझाव दिया कि रक्त वाहिकाएं केवल नष्ट नहीं हो रही थीं, बल्कि सक्रिय रूप से अपना स्वरूप बदल रही थीं। इसकी पुष्टि करने के लिए, टीम ने समान प्रत्यारोपण वाले चूहों के ऊतकों के उन्नत जेनेटिक सीक्वेंसिंग का उपयोग किया। उन्होंने व्यक्तिगत कोशिकाओं के विकासात्मक पथ का मानचित्रण किया और एक स्पष्ट प्रक्षेपवक्र (ट्रैजेक्टरी) पाया: कोशिकाएं रक्त वाहिका की परत के रूप में शुरू हुईं, एक मध्यवर्ती चरण से गुजरीं जहाँ उनमें दोनों प्रकार के लक्षण थे, और अंततः एक स्कार-बनाने वाली अवस्था में स्थिर हो गईं। इस जेनेटिक रोडमैप ने पुख्ता सबूत दिए कि यह संक्रमण एक वास्तविक, निरंतर चलने वाली प्रक्रिया है जो बीमारी को चला रही है।
शोधकर्ताओं ने यह भी जांच की कि यह परिवर्तन क्यों होता है। उन्होंने रोगियों के रक्त में ट्रांसफॉर्मिंग ग्रोथ फैक्टर बीटा (TGF-beta) नामक सिग्नलिंग प्रोटीन के स्तर को मापा और पाया कि यह बीमारी वाले रोगियों में बिना बीमारी वाले लोगों की तुलना में काफी अधिक था। जब उन्होंने लैब में चूहों की रक्त वाहिका कोशिकाओं को इस प्रोटीन के संपर्क में लाया, तो कोशिकाओं ने तेजी से अपना आकार बदला और स्कार-संबंधित प्रोटीन का उत्पादन करने लगीं। इन परिवर्तित कोशिकाओं ने अपनी सुरक्षात्मक बाधाओं को बनाए रखने की क्षमता खो दी और नई रक्त वाहिका संरचनाएं बनाने में असमर्थ रहीं। जीवित चूहों में, वाहिका की परत के इस टूटने से रक्त वाहिकाएं 'लीकी' (रिसाव वाली) हो गईं और उचित रक्त प्रवाह बनाए रखने में विफलता आई, जो मानव रोगियों में देखी गई क्षति के समान है। अध्ययन ने दिखाया कि रोग का वातावरण इन कोशिकाओं को इस परिवर्तन के लिए विशिष्ट रूप से संवेदनशील बनाता है, जिससे एक सुरक्षात्मक प्रणाली ऊतक क्षति के स्रोत में बदल जाती है।
यह पहचानते हुए कि यही प्रक्रिया मुख्य समस्या थी, टीम ने एक संभावित समाधान का परीक्षण किया। उन्होंने एक ऐसा ड्रग (दवा) इस्तेमाल किया जो पहले से ही फेफड़ों के एक अन्य प्रकार के स्कारिंग के इलाज के लिए अमेरिकी खाद्य एवं औषधि प्रशासन (FDA) द्वारा अनुमोदित है। यह दवा उसी सिग्नलिंग पाथवे को ब्लॉक करती है जो कोशिका परिवर्तन को प्रेरित करता है। जब उन्होंने चूहों में क्रोनिक ग्राफ्ट-वर्सेस-होस्ट डिजीज के लिए इस उपचार का उपयोग किया, तो परिणाम चौंकाने वाले थे। दवा ने हानिकारक परिवर्तन से गुजरने वाली कोशिकाओं की संख्या को कम किया, यकृत (लीवर) और कोलन में रक्त वाहिकाओं के घनत्व को संरक्षित किया, और स्कार टिश्यू की मात्रा को काफी कम कर दिया। कई वर्तमान उपचारों के विपरीत, जो व्यापक रूप से प्रतिरक्षा प्रणाली को दबाते हैं और गंभीर दुष्प्रभाव पैदा करते हैं, यह दृष्टिकोण ऊतक क्षति के विशिष्ट तंत्र को लक्षित करता है। निष्कर्ष बताते हैं कि इस कोशिकीय पहचान परिवर्तन को रोककर, रक्त वाहिकाओं की रक्षा करना और उस फाइब्रोसिस को रोकना संभव हो सकता है जिसका वर्तमान में कोई प्रभावी इलाज नहीं है।
यह शोध दशकों पुरानी चिकित्सा चुनौती पर एक नया दृष्टिकोण प्रदान करता है। यह केवल प्रतिरक्षा प्रणाली को शांत करने के बजाय ऊतक संरचना को नष्ट करने वाले विशिष्ट जैविक परिवर्तनों को समझने पर ध्यान केंद्रित करता है। यह पहचानकर कि रक्त वाहिका कोशिकाएं स्कार-बनाने वाली कोशिकाओं में बदल सकती हैं, यह अध्ययन भविष्य के उपचारों के लिए एक ठोस लक्ष्य प्रदान करता है। हालांकि चूहों में परीक्षण की गई दवा अभी तक मनुष्यों के लिए इस स्थिति हेतु मानक उपचार नहीं है, लेकिन परिणाम संकेत देते हैं कि इस विशिष्ट संक्रमण को लक्षित करना आगे बढ़ने का एक मार्ग प्रदान कर सकता है। यह सुझाव देता है कि रक्त वाहिकाओं का नुकसान और स्कार का बनना अलग-अलग समस्याएं नहीं हैं, बल्कि एक ही सिक्के के दो पहलू हैं, जो एक एकल कोशिकीय घटना द्वारा संचालित होते हैं जिसे संभावित रूप से रोका जा सकता है।
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