Whole-Exome Sequencing Reveals the Mutational Landscape of Head and Neck Squamous Cell Carcinoma: A Pilot Study from Northeast India
पूर्वोत्तर भारत के दस उपचार-पूर्व हेड एंड नेक स्क्वैमस सेल कार्सिनोमा ट्यूमर के इस पायलट होल-एक्सोम सीक्वेंसिंग अध्ययन से एक विशिष्ट उत्परिवर्तनीय परिदृश्य (म्यूटेशनल लैंडस्केप) का पता चलता है जो मौजूदा वैश्विक संदर्भ डेटासेट से काफी भिन्न है, जो अद्वितीय ड्राइवर जीन आवृत्तियों और तंबाकू से जुड़े प्रमुख उत्परिवर्तनीय हस्ताक्षरों की कमी को उजागर करता है, बावजूद इसके कि इस क्षेत्र में तंबाकू से संबंधित कैंसर का उच्च बोझ है।
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कैंसर कोई एक अकेली बीमारी नहीं है, बल्कि हजारों अलग-अलग गड़बड़ियों का एक संग्रह है, जिनमें से प्रत्येक उन आनुवंशिक त्रुटियों द्वारा संचालित होती है जो हमारी कोशिकाओं को यह बताती हैं कि उन्हें कैसे व्यवहार करना है। सिर और गर्दन के क्षेत्र में, इस बीमारी का एक सामान्य रूप तब उत्पन्न होता है जब मुंह और गले की परत क्षतिग्रस्त हो जाती है, जो अक्सर तंबाकू के लंबे समय तक संपर्क में रहने के कारण होता है। दशकों से, वैज्ञानिकों ने इन ट्यूमर के पीछे की आनुवंशिक त्रुटियों का मानचित्र तैयार किया है, लेकिन उनके मानचित्र मुख्य रूप से उत्तरी अमेरिका, यूरोप और पूर्वी एशिया के रोगियों से लिए गए हैं। यह दुनिया के अन्य हिस्सों में कैंसर के व्यवहार को समझने में एक बड़ा अंतर छोड़ देता है, विशेष रूप से उन क्षेत्रों में जहां इस बीमारी का कारण बनने वाली आदतें काफी भिन्न हैं। उदाहरण के लिए, पूर्वोत्तर भारत में, इन कैंसरों की दर असाधारण रूप से उच्च है, फिर भी वहां रहने वाले रोगियों की आनुवंशिक कहानी काफी हद तक अनलिखी रह गई है। इस स्थानीय डेटा के बिना, डॉक्टर और शोधकर्ता एक ऐसे परिदृश्य पर वैश्विक मानचित्र लागू करने का जोखिम उठाते हैं जिसका भूगोल पूरी तरह से अलग हो सकता है।
शोधकर्ताओं की एक टीम इस चुप्पी को भरने के उद्देश्य से पूर्वोत्तर भारत के दस रोगियों के सीधे आनुवंशिक कोड को देखकर आगे बढ़ी, जिनमें सिर और गर्दन का कैंसर विकसित हुआ था। उन्होंने दो विशिष्ट समूहों पर ध्यान केंद्रित किया: पांच रोगी जिनका तंबाकू उपयोग का इतिहास रहा था और पांच जिन्होंने कभी इसका उपयोग नहीं किया था। जीनोम के प्रोटीन-कोडिंग निर्देशों को पढ़ने वाली एक शक्तिशाली तकनीक का उपयोग करते हुए, उन्होंने इन दस व्यक्तियों के ट्यूमर से डीएनए को अनुक्रमित (sequence) किया। लक्ष्य केवल उन सामान्य संदिग्धों को खोजना नहीं था जो दुनिया के अन्य हिस्सों में कैंसर का कारण बनते हैं, बल्कि यह देखना था कि क्या इस विशिष्ट आबादी में एक अनूठी आनुवंशिक पहचान है, विशेष रूप से एक ऐसी पहचान जो तंबाकू के स्थानीय उपयोग के तरीकों से जुड़ी हो सकती है, जिसमें अक्सर धूम्रपान के बजाय चबाना शामिल होता है।
परिणामों ने एक आनुवंशिक परिदृश्य का खुलासा किया जो स्थापित वैश्विक रिकॉर्ड से आश्चर्यजनक रूप से भिन्न था। जब शोधकर्ताओं ने अपने दस रोगियों की तुलना दुनिया भर के छह सौ से अधिक सिर और गर्दन के कैंसर के मामलों के एक विशाल डेटाबेस से की, तो उन्होंने पाया कि भारतीय समूह में उत्परिवर्तन (mutations) बहुत उच्च आवृत्ति पर थे। वैश्विक डेटा में, कुछ जीन केवल रोगियों के एक छोटे से अंश में उत्परिवर्तित होते हैं, लेकिन पूर्वोत्तर भारत के इस छोटे से समूह में, वे समान जीन लगभग हर नमूने में परिवर्तित पाए गए। इसमें TP53 और NOTCH1 जैसे जीन शामिल थे, जो कैंसर को बढ़ावा देने के लिए जाने जाते हैं, लेकिन साथ ही ऐसे जीन भी थे जो पहले कभी इस बीमारी से मजबूती से नहीं जुड़े थे। सबसे चौंकाने वाला अंतर प्रतिरक्षा प्रणाली (immune system) के जीन में पाया गया, जो इस क्षेत्र के प्रत्येक रोगी में उत्परिवर्तित थे, एक ऐसा पैटर्न जो वैश्विक डेटा में लगभग पूरी तरह से अनुपस्थित था। यह सुझाव देता है कि इस आबादी में कैंसर की आनुवंशिक संरचना विशिष्ट है, जो उन कारकों द्वारा आकार लेती है जिन्हें वर्तमान वैश्विक मॉडल नहीं पकड़ पाते हैं।
शोधकर्ताओं ने डीएनए के भीतर तंबाकू उपयोग के विशिष्ट "फिंगरप्रिंट" की भी तलाश की। दुनिया के कई हिस्सों में, तंबाकू जीनोम पर एक स्पष्ट निशान छोड़ता है, त्रुटियों का एक विशिष्ट पैटर्न जिसे वैज्ञानिक धूम्रपान या चबाने के प्रत्यक्ष परिणाम के रूप में पहचान सकते हैं। हालांकि, इस अध्ययन के आधे रोगियों में तंबाकू उपयोग का लंबा इतिहास होने के बावजूद, टीम को वह अपेक्षित फिंगरप्रिंट नहीं मिला। इसके बजाय, उनके ट्यूमर में दो अन्य पैटर्न हावी थे: एक जो कोशिकाओं के उम्र बढ़ने के साथ धीरे-धीरे संचित होता है, और दूसरा जो डीएनए मरम्मत की एक विशिष्ट विफलता से जुड़ा है। तंबाकू-विशिष्ट सिग्नेचर की यह अनुपस्थिति अप्रत्याशित थी। यह सुझाव देता है कि इस क्षेत्र में तंबाकू किस तरह से कैंसर का कारण बनता है, वह पश्चिमी आबादी में देखे जाने वाले तरीके से भिन्न हो सकता है, या अन्य स्थानीय पर्यावरणीय कारक पहले से अधिक बड़ी भूमिका निभा रहे हैं।
जब टीम ने गैर-उपयोगकर्ताओं के मुकाबले तंबाकू उपयोगकर्ताओं की सीधे तुलना की, तो उन्हें कुछ आनुवंशिक परिवर्तन मिले जो तंबाकू समूह में अधिक बार दिखाई दिए। इनमें से एक MICA नामक जीन का टूटा हुआ संस्करण था, जो इस बात में भूमिका निभाता है कि प्रतिरक्षा प्रणाली संक्रमित या क्षतिग्रस्त कोशिकाओं को कैसे पहचानती है। दूसरा एक ELP2 नामक जीन में परिवर्तन था, जिसे अन्य अध्ययनों में कैंसर से जोड़ा गया है। हालांकि ये निष्कर्ष प्रारंभिक हैं, वे पहले संकेत देते हैं कि कौन सी विशिष्ट आनुवंशिक त्रुटियां इस विशिष्ट भाग में तंबाकू के संपर्क से जुड़ी हो सकती हैं। अध्ययन ने वर्तमान चिकित्सा ज्ञान की एक महत्वपूर्ण सीमा को भी उजागर किया: इन रोगियों में पाए गए आनुवंशिक परिवर्तनों का एक बड़ा हिस्सा मौजूदा डेटाबेस में दर्ज नहीं था। इसका अर्थ यह है कि इस आबादी के लिए, उनके कैंसर को समझने के लिए डॉक्टर जिन मानक उपकरणों का उपयोग करते हैं, वे कई आनुवंशिक त्रुटियों को वर्तमान में अदृश्य बना देते हैं।
यह कार्य एक महत्वपूर्ण पहले कदम के रूप में कार्य करता है, एक पायलट अध्ययन के रूप में जो सिद्ध करता है कि पूर्वोत्तर भारत में सिर और गर्दन के कैंसर की आनुवंशिक कहानी अद्वितीय है और इसे अन्य महाद्वीपों के डेटा को देखकर पूरी तरह से नहीं समझा जा सकता है। शोधकर्ता इस बात पर जोर देते हैं कि चूंकि इस अध्ययन में केवल दस रोगी शामिल थे और इसमें तुलना के लिए स्वस्थ ऊतक (healthy tissue) शामिल नहीं थे, इसलिए ये निष्कर्ष भविष्य की जांच के लिए एक शुरुआती बिंदु हैं न कि एक अंतिम निष्कर्ष। उत्परिवर्तन की उच्च आवृत्ति और स्पष्ट तंबाकू सिग्नेचर की कमी यह सुझाव देती है कि इन पैटर्न की पुष्टि करने के लिए बड़े, अधिक विस्तृत अध्ययन की आवश्यकता है। तब तक, चिकित्सा जगत को यह पहचानना चाहिए कि इस उच्च-जोखिम वाले क्षेत्र में कैंसर को नियंत्रित करने वाले आनुवंशिक नियम अलग हो सकते हैं, जिसके लिए अनुसंधान और उपचार के एक ऐसे अनुकूलित दृष्टिकोण की आवश्यकता है जो वहां रहने वाले लोगों की विशिष्ट जीव विज्ञान का सम्मान करता हो।
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