Kv10.1 promotes the growth and progression of Oral Squamous Cell Carcinoma

कैंसर अनियंत्रित विकास की एक बीमारी है, जहाँ कोशिकाएं विभाजित होने या क्षतिग्रस्त होने पर मरने के लिए शरीर के प्राकृतिक संकेतों को अनदेखा कर देती हैं। दशकों से, वैज्ञानिक उन विशिष्ट स्विचों की तलाश कर रहे हैं जो इन कोशिकाओं को अत्यधिक सक्रियता (ओवरड्राइव) में डाल देते हैं, इस उम्मीद में कि उन्हें ऐसे लक्ष्यों को खोज सकें जो केवल ट्यूमर में मौजूद हों और स्वस्थ ऊतकों में नहीं। ऐसा ही एक लक्ष्य कोशिकाओं की सतह पर स्थित एक छोटा सा द्वार है, जिसे पोटेशियम चैनल कहा जाता है। एक स्वस्थ वयस्क में, ये द्वार ज्यादातर शांत रहते हैं, और केवल मस्तिष्क के विशिष्ट हिस्सों में खुलते और बंद होते हैं ताकि तंत्रिका कोशिकाएं सही ढंग से कार्य कर सकें। हालांकि, कई प्रकार के कैंसर में, ये समान द्वार ट्यूमर कोशिकाओं की सतह पर दिखाई देते हैं, जो एक अटके हुए एक्सीलेटर की तरह काम करते हैं जो कोशिका को बढ़ने में मदद करता है और उसे स्वतः नष्ट होने से रोकता है। इस एक्सीलेटर को बंद करने का तरीका ढूंढना उपचार के लिए एक नया मार्ग प्रदान कर सकता है, जो शरीर के बाकी हिस्सों को नुकसान पहुंचाए बिना केवल कैंसर पर हमला करे।

जर्मनी के गोटिंगन में स्थित यूनिवर्सिटी मेडिकल सेंटर के शोधकर्ताओं की एक टीम ने हाल ही में अपना ध्यान ओरल स्क्वैमस सेल कार्सिनोमा नामक मौखिक कैंसर के एक विशिष्ट प्रकार की ओर लगाया। यह बीमारी आक्रामक है और अक्सर इसका इलाज करना कठिन होता है, क्योंकि सर्जरी के बाद इसके वापस आने की दर अधिक होती है। वैज्ञानिक यह जानना चाहते थे कि क्या यह अटका हुआ एक्सीलेटर, जिसे Kv10.1 चैनल कहा जाता है, इन मुंह के ट्यूमर में मौजूद था और क्या यह बीमारी को आगे बढ़ा रहा था। उन्होंने पचास-नौ रोगियों के ऊतक नमूनों (टिशू सैंपल्स) की जांच करके शुरुआत की, जिनका कैंसर के लिए ऑपरेशन हुआ था। वैज्ञानिकों ने एक ऐसी तकनीक का उपयोग किया जो सूक्ष्मदर्शी (माइक्रोस्कोप) के नीचे प्रोटीन को चमकने में मदद करती है, ताकि वे Kv10.1 चैनल की उपस्थिति की जांच कर सकें। परिणाम चौंकाने वाले थे: पचास-नौ ट्यूमर नमूनों में से पचासी प्रतिशत में, यह चैनल स्पष्ट रूप से दिखाई दे रहा था, जो कैंसर कोशिकाओं को चमका रहा था। इसके विपरीत, उन्हीं रोगियों के स्वस्थ ऊतकों में यह चैनल बहुत कम था, जो लगभग काला दिखाई दे रहा था। इस अंतर ने पुष्टि की कि यह चैनल केवल एक यादृच्छिक विशेषता नहीं थी, बल्कि स्वयं कैंसर का एक विशिष्ट मार्कर था।

यह सुनिश्चित करने के लिए कि ये चमकते हुए चैनल वास्तव में काम कर रहे हैं, शोधकर्ताओं ने ऊतकों के अध्ययन से आगे बढ़कर लैब में विकसित जीवित कैंसर कोशिकाओं का अध्ययन किया। उन्होंने पैच-क्लैंप रिकॉर्डिंग नामक विधि का उपयोग किया, जिसमें बिजली के प्रवाह को मापने के लिए एक एकल कोशिका के विरुद्ध एक सूक्ष्म कांच की नली रखी जाती है। उन्होंने पाया कि चैनल वास्तव में सक्रिय थे, जिससे पोटेशियम आयन कोशिका झिल्ली के माध्यम से एक ऐसे पैटर्न में गुजर रहे थे जो Kv10.1 के अद्वितीय हस्ताक्षर (सिग्नेचर) से मेल खाता था। इस गतिविधि को रोकने के लिए उन्होंने दो मौजूदा दवाओं, एस्टेमिज़ोल (astemizole) और इमिप्रामाइन (imipramine) का उपयोग किया, जो इस प्रकार के चैनल को ब्लॉक करने के लिए जानी जाती हैं। जब उन्होंने इन दवाओं को लागू किया, तो कैंसर कोशिकाओं के माध्यम से बहने वाली विद्युत धारा में काफी गिरावट आई, जिससे सिद्ध हुआ कि चैनल को बंद किया जा सकता है। एस्टेमिज़ोल दवा विशेष रूप से प्रभावी थी, जिसे दूसरी दवा की तुलना में समान प्रभाव प्राप्त करने के लिए बहुत कम मात्रा की आवश्यकता थी।

शोधकर्ताओं ने फिर यह सवाल पूछा कि यदि इस चैनल को ब्लॉक कर दिया जाए तो कैंसर कोशिकाओं का क्या होगा। उन्होंने लैब में विकसित कैंसर कोशिकाओं को ब्लॉकिंग दवाओं से उपचारित किया और अगले बारह घंटों तक देखा कि क्या हुआ। कोशिकाएं मरने लगीं, जिसे एपोप्टोसिस (apoptosis) कहा जाता है, जो क्षतिग्रस्त या अनावश्यक कोशिकाओं को हटाने का शरीर का प्राकृतिक तरीका है। स्वस्थ कोशिकाओं में, यह प्रक्रिया कड़ाई से नियंत्रित होती है, लेकिन इन कैंसर कोशिकाओं में, चैनल को बंद करने से स्वतः विनाश की प्रक्रिया शुरू हो गई। इसके अलावा, जब टीम ने रोगी के नमूनों को फिर से देखा, तो उन्होंने पाया कि उच्च स्तर के Kv10.1 चैनल वाले ट्यूमर में तेजी से विभाजित होने वाली कोशिकाओं का जमावड़ा भी था, जो तीव्र विकास का संकेत है। इससे एक सीधा संबंध पता चला: जितना अधिक यह चैनल मौजूद होगा, ट्यूमर उतनी ही तेजी से बढ़ेगा।

इन उत्साहजनक प्रयोगशाला परिणामों के बावजूद, क्लिनिक में कहानी अधिक जटिल थी। टीम ने अपने अध्ययन के रोगियों के अस्तित्व (सर्वाइवल) रिकॉर्ड का विश्लेषण किया और पाया कि जिन ट्यूमर में Kv10.1 चैनल था, उनमें उन लोगों की तुलना में जीवन प्रत्याशा कम थी जिनमें यह चैनल नहीं था, और उनमें कैंसर के वापस आने की संभावना अधिक थी। हालांकि, चूंकि चैनल रहित रोगियों की संख्या कम थी, इसलिए सांख्यिकीय अंतर इतना मजबूत नहीं था कि इसे कारण और प्रभाव का निर्णायक प्रमाण माना जा सके। शोधकर्ताओं ने एक अलग दृष्टिकोण भी अपनाया, जिसमें एक विशेष फ्यूजन प्रोटीन का उपयोग करने का प्रयास किया गया जिसे Kv10.1 को लक्षित करके कैंसर कोशिकाओं को मारने के लिए डिज़ाइन किया गया था। आश्चर्यजनक रूप से, यह विधि लैब में मुंह के कैंसर की कोशिकाओं को मारने में विफल रही। उन्होंने पाया कि ये विशिष्ट कैंसर कोशिकाएं एक प्रकार की ढाल पहने हुए थीं: वे उच्च स्तर के डिकॉय रिसेप्टर्स (decoy receptors) का उत्पादन कर रही थीं जिन्होंने हत्या के संकेत को कोशिका की मृत्यु मशीनरी तक पहुँचने से पहले ही रोक दिया। इस खोज ने इस विशिष्ट प्रकार के कैंसर के लिए एक संभावित उपचार पथ को खारिज कर दिया, जो यह दर्शाता है कि हर रणनीति जो एक ट्यूमर में काम करती है, वह दूसरे में काम नहीं करेगी।

अध्ययन यह निष्कर्ष निकालता है कि Kv10.1 चैनल ओरल स्क्वैमस सेल कार्सिनोमा में एक सामान्य और सक्रिय विशेषता है, जो कैंसर को तेजी से बढ़ने और मरने से बचने के लिए प्रेरित करता है। हालांकि यह चैनल भविष्य के उपचारों के लिए एक आशाजनक लक्ष्य प्रतीत होता है, शोधकर्ता चेतावनी देते हैं कि इसे ब्लॉक करने के लिए उपयोग की जाने वाली वर्तमान दवाएं पूर्ण नहीं हैं, क्योंकि वे शरीर के अन्य चैनलों को भी प्रभावित कर सकती हैं। इस विशिष्ट फ्यूजन प्रोटीन की विफलता यह याद दिलाती है कि कैंसर अनुकूलनशील है और उपचार को प्रत्येक ट्यूमर की विशिष्ट रक्षा प्रणाली के अनुरूप बनाया जाना चाहिए। यह कार्य इस चैनल के स्थान और इसके व्यवहार का एक स्पष्ट मानचित्र प्रदान करता है, जो नए, अधिक सटीक दवाओं को विकसित करने के लिए एक आधार तैयार करता है जो रोगी को नुकसान पहुंचाए बिना इस एक्सीलेटर को बंद कर सकें।