Targeting Wnt signaling with Signalomics in primary breast cancer and gynecological pathologies
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि सिग्नलोमिक्स (Signalomics) प्राथमिक स्तन और स्त्री रोग संबंधी नमूनों में Wnt सिग्नलिंग सक्रियण का तेजी से आकलन कर सकता है ताकि रोग की प्रगति के साथ सहसंबंध स्थापित किया जा सके और उन रोगियों की पहचान की जा सके जिन्हें लक्षित Wnt निषेध (Wnt inhibition) से लाभ हो सकता है, जो दैनिक नैदानिक सेटिंग्स में इस तकनीक का पहला अनुप्रयोग है।
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मानव शरीर के भीतर, कोशिकाएं लगातार संवाद करती हैं, संदेशों का आदान-प्रदान करती हैं जो उन्हें बताती हैं कि कब बढ़ना है, कब रुकना है और कब विभाजित होना है। इस प्रणाली में सबसे महत्वपूर्ण संदेशवाहकों में से एक 'Wnt' नामक सिग्नलिंग पाथवे (संकेत मार्ग) है। इस पाथवे को कोशिका प्रसार (cell proliferation) को नियंत्रित करने वाले एक मास्टर स्विच के रूप में समझें; जब यह सही ढंग से काम करता है, तो यह ऊतकों की मरम्मत और विकास में मदद करता है। हालांकि, जब यह स्विच "ऑन" स्थिति में फंस जाता है, तो यह अनियंत्रित वृद्धि को बढ़ावा दे सकता है, जिससे ट्यूमर हो सकते हैं। यह समस्या विशेष रूप से स्तन, अंडाशय और गर्भाशय से संबंधित रोगों में आम है, साथ ही एंडोमेट्रियोसिस नामक एक दर्दनाक स्थिति में भी, जहाँ गर्भाशय की परत के समान ऊतक गलत स्थानों पर बढ़ते हैं। दशकों से, डॉक्टरों ने कोशिकाओं के भीतर मौजूद डीएनए को देखकर इन बीमारियों को समझने की कोशिश की है, इस उम्मीद में कि वे उन विशिष्ट आनुवंशिक त्रुटियों को खोज सकें जो Wnt स्विच को खराब होने का कारण बनती हैं। फिर भी, एक रोगी का जेनेटिक कोड हमेशा पूरी कहानी नहीं बताता है। कभी-कभी, डीएनए सामान्य दिखता है, लेकिन कोशिका का व्यवहार अराजक होता है क्योंकि सिग्नलिंग नेटवर्क स्वयं अन्य कारकों, जैसे कि कोशिका के आसपास के वातावरण या जीन के चालू और बंद होने के तरीकों में बदलाव से परिवर्तित हो गया होता है।
नेशनल मेडिकल रिसर्च सेंटर फॉर ऑब्सटेट्रिक्स, गायनेकोलॉजी एंड पेरिनेटोलॉजी, मॉस्को और जिनेवा विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों के नेतृत्व में शोधकर्ताओं की एक टीम ने केवल जेनेटिक ब्लूप्रिंट को देखने के बजाय सीधे इन संकेतों की गतिविधि को देखने का निर्णय लिया। उन्होंने 'सिग्नलोमिक्स' (Signalomics) नामक एक नया दृष्टिकोण अपनाया, जो एक मरीज की अपनी कोशिकाओं के लिए एक कार्यात्मक 'टेस्ट ड्राइव' की तरह काम करता है। डीएनए अनुक्रमों के आधार पर कोई पाथवे कैसे व्यवहार कर सकता है इसका अनुमान लगाने के बजाय, यह विधि मरीज के ट्यूमर या ऊतक के नमूने से जीवित कोशिकाओं को लेती है और ठीक उसी क्षण मापती है कि Wnt पाथवे कितना सक्रिय है। शोधकर्ताओं ने स्तन कैंसर, डिम्बग्रंथि (ओवेरियन) कैंसर, एंडोमेट्रियल कैंसर और एंडोमेट्रियोसिस वाले रोगियों से ताजा ऊतक एकत्र किए। उन्होंने जीवित कोशिकाओं को अलग किया और एक विशेष रिपोर्टर सिस्टम पेश किया जो Wnt पाथवे के चालू होने पर चमक उठता है। इसने उन्हें दो चीजें देखने की अनुमति दी: पाथवे स्वाभाविक रूप से कितना सक्रिय था, और यदि कोशिकाओं को एक विशिष्ट रासायनिक बढ़ावा दिया जाए तो इसे सक्रिय करने के लिए उन्हें कितना धकेला जा सकता है।
परिणामों ने खुलासा किया कि इन बीमारियों के व्यवहार में एक आश्चर्यजनक विविधता है। स्तन और अंडाशय के कैंसर में, Wnt पाथवे अक्सर अपनी प्राकृतिक अवस्था में शांत रहता था, जो मुश्किल से ही झिलमिलाता था। हालांकि, जब शोधकर्ताओं ने रासायनिक बढ़ावा दिया, तो इनमें से कई कोशिकाओं ने गतिविधि में भारी उछाल दिखाया, जिससे पता चला कि कोशिकाओं में महत्वपूर्ण क्षणों में पाथवे को चालू करने की छिपी हुई क्षमता थी। इसके विपरीत, एंडोमेट्रियल कैंसर ने एक अलग कहानी सुनाई। लगभग आधे एंडोमेट्रियल ट्यूमर के नमूने पहले से ही अत्यधिक सक्रिय थे, जिनमें बिना किसी रासायनिक सहायता के भी Wnt गतिविधि का उच्च स्तर था। शोधकर्ताओं ने यह भी पाया कि ट्यूमर जितना अधिक आक्रामक होता, Wnt गतिविधि उतनी ही अधिक होती जाती थी। एंडोमेट्रियल कैंसर के लिए, उच्च गतिविधि स्तर अधिक उन्नत रोग चरणों के साथ सह-संबंधित थे। स्तन कैंसर में, उत्तेजित होने पर कोशिकाओं की Wnt सिग्नलिंग को बढ़ाने की क्षमता अधिक आक्रामक ट्यूमर से जुड़ी थी। दिलचस्प बात यह है कि अंडाशय के कैंसर में, संबंध उल्टा था, जिसमें उच्च उत्तेजित गतिविधि कम उन्नत मामलों में दिखाई दी, जो संकेत देती है कि यह पाथवे बीमारी के विभिन्न चरणों में अलग-अलग भूमिकाएं निभा सकता है।
यह पुष्टि करने के लिए कि ये माप सटीक थे, टीम ने अपने नए तरीके की तुलना एक मानक प्रयोगशाला तकनीक से की जो सूक्ष्मदर्शी के नीचे कोशिका के केंद्रक (न्यूक्लियस) के भीतर Wnt प्रोटीन को देखती है। उन्होंने दोनों के बीच एक मजबूत सहमति पाई, जिससे सिद्ध हुआ कि उनका नया कार्यात्मक परीक्षण कोशिकाओं के भीतर क्या हो रहा है, इसे मापने का एक विश्वसनीय तरीका है। अध्ययन ने एक कदम आगे बढ़ते हुए यह परीक्षण भी किया कि क्या इस पाथवे को रोकने से कोशिकाओं की वृद्धि को रोका जा सकता है। उन्होंने रोगी-व्युत्पन्न कोशिकाओं को दो अलग-अलग दवाओं के साथ उपचारित किया जो Wnt सिग्नल को बाधित करने के लिए जानी जाती हैं। एक दवा, ICG-001 ने परीक्षण किए गए तीन-चौथाई नमूनों की वृद्धि को सफलतापूर्वक रोक दिया। दूसरी दवा, क्लोफाज़िमिन (clofazime), जो पहले से ही कुष्ठ रोग और तपेदिक के इलाज के लिए स्वीकृत है, एक छोटे समूह पर प्रभावी रही। यह सुझाव देता है कि हालांकि Wnt पाथवे इन बीमारियों में से कई में एक प्रमुख चालक है, लेकिन हर मरीज का ट्यूमर उसी तरह से इस पर निर्भर नहीं होता है।
शोधकर्ताओं ने इस पद्धति को एंडोमेट्रियोसिस पर भी लागू किया, जो एक ऐसी स्थिति है जहाँ ऊतक गर्भाशय के बाहर बढ़ते हैं और आस-पास के अंगों पर आक्रमण कर सकते हैं। उन्होंने पाया कि अंडाशय के सिस्ट में पाए जाने वाले नमों की तुलना में उन घावों (lesions) से लिए गए नमूने जिनमें आंत या मलाशय पर आक्रमण हुआ था, वहां Wnt पाथवे अधिक सक्रिय था। यह इंगित करता है कि जैसे-जैसे बीमारी अधिक आक्रामक होती जाती है, कोशिकाएं इस सिग्नलिंग पाथवे पर अधिक निर्भर हो जाती हैं। अध्ययन निष्कर्ष निकालता है कि मरीज की अपनी कोशिकाओं में इन संकेतों की वास्तविक गतिविधि को मापना बीमारियों को समझने का एक शक्तिशाली नया तरीका है। यह पहचानकर कि किन रोगियों के ट्यूमर Wnt पाथवे पर अत्यधिक निर्भर हैं, डॉक्टर संभावित रूप से उनके लिए सही लक्षित उपचार (targeted therapies) चुन सकते हैं, जिससे 'एक ही आकार सबके लिए उपयुक्त' (one-size-fits-all) वाले दृष्टिकोण से आगे बढ़ा जा सके। यह कार्य पहली बार है जब इस प्रकार के कार्यात्मक परीक्षण को इन विशिष्ट बीमारियों के लिए नैदानिक सेटिंग में लागू किया गया है, जो एक ऐसे भविष्य की झलक देता है जहाँ उपचार के निर्णय केवल उनके स्थिर जेनेटिक कोड के बजाय मरीज की कोशिकाओं के वास्तविक समय के व्यवहार द्वारा निर्देशित होते हैं।
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