Anticancer Potential of Colebrookea oppositifolia Flower Extract Against Breast and Prostate Cancer: An Integrated LC-MS, Network Pharmacology, Molecular Dynamics, PCA, and MM-GBSA Approach

कैंसर आधुनिक चिकित्सा के सबसे कठिनतम चुनौतियों में से एक बना हुआ है, जिसकी विशेषता यह है कि इसमें कोशिकाएं अनियंत्रित रूप से बढ़ती हैं और मानक उपचारों का विरोध करती हैं। जबकि कीमोथेरेपी और रेडिएशन ने अनगिनत जीवन बचाए हैं, वे अक्सर गंभीर दुष्प्रभावों और इस परेशान करने वाली वास्तविकता के साथ आते हैं कि समय के साथ ट्यूमर दवाओं के प्रति प्रतिरोध विकसित कर सकते हैं। इसने वैज्ञानिकों को उत्तरों के लिए प्रकृति की ओर वापस देखने के लिए प्रेरित किया है, यह पता लगाने के लिए कि कैसे पारंपरिक चिकित्सा में उपयोग किए जाने वाले पौधे रोग से लड़ने के नए तरीके प्रदान कर सकते हैं। इस दृष्टिकोण में उन विशिष्ट रासायनिक यौगिकों की पहचान करना शामिल है जो पौधों के भीतर मौजूद होते हैं और कैंसर कोशिकाओं के जीवित रहने और बढ़ने के लिए उपयोग की जाने वाली जैविक मशीनरी में हस्तक्षेप कर सकते हैं। यह समझने के माध्यम से कि ये प्राकृतिक यौगिक कैंसर लक्ष्यों पर ठीक से कैसे लॉक होते हैं, शोधकर्ता सुरक्षित, अधिक प्रभावी उपचार विकसित करने की आशा करते हैं जो केवल शरीर पर हमला करने के बजाय शरीर की अपनी प्रणालियों के साथ मिलकर काम करें।

इसी भावना में, नेपाल, पाकिस्तान, जर्मनी और सऊदी अरब के विश्वविद्यालयों के शोधकर्ताओं की एक टीम ने कोलब्रुकिया ओपोसिटिफोलिया (Colebrookea oppositifolia) की ओर अपना ध्यान केंद्रित किया, जो एशिया के उपोष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में "धुरसेली" के रूप में स्थानीय रूप से जाना जाने वाला एक जंगली झाड़ है। नेपाल में पीढ़ियों से, लोग विभिन्न रोगों, जिसमें ट्यूमर भी शामिल हैं, के इलाज के लिए इस पौधे के फूलों का उपयोग करते आ रहे हैं। शोधकर्ता इस उपचार शक्ति के पीछे के विशिष्ट वैज्ञानिक तंत्र को खोजने के लिए परंपरा से आगे बढ़ना चाहते थे। उन्होंने स्तन और प्रोस्टेट कैंसर पर ध्यान केंद्रित किया, जो बीमारी के दो सबसे सामान्य और घातक रूपों में से हैं, यह देखने के लिए कि क्या फूलों का अर्क इन कोशिकाओं की वृद्धि को रोक सकता है।

अपनी जांच शुरू करने के लिए, टीम ने नेपाल के कास्की जिले से ताजे फूल एकत्र किए और मेथेनॉल का उपयोग करके उन्हें एक तरल अर्क में संसाधित किया। फिर उन्होंने मिश्रण के भीतर रासायनिक सामग्रियों को अलग करने और पहचानने के लिए लिक्विड क्रोमैटोग्राफी-मास स्पेक्ट्रोमेट्री नामक एक परिष्कृत विश्लेषणात्मक तकनीक का उपयोग किया। इस प्रक्रिया ने नौ अलग-अलग यौगिकों का खुलासा किया, लेकिन शोधकर्ता विशेष रूप से तीन फ्लेवोनोइड्स में रुचि रखते थे—प्राकृतिक पादप पिगमेंट जो स्वास्थ्य लाभों के लिए जाने जाते हैं: एपिजेनिन, डायोस्मेटिन और एपिजेनिन का एक शुगर-बाउंड संस्करण जिसे एपिगेट्रिन कहा जाता है। कंप्यूटर मॉडल का उपयोग करके, उन्होंने इन यौगिकों की स्क्रीनिंग की कि क्या उन्हें मानव शरीर द्वारा अवशोषित किया जा सकता है और क्या वे संभावित दवाओं की तरह दिखते हैं। परिणामों ने एपिगेट्रिन की ओर संकेत किया जो सबसे आशाजनक उम्मीदवार था, जिससे पता चला कि इसमें कोशिकाओं में प्रवेश करने और जैविक लक्ष्यों के साथ परस्पर क्रिया करने के लिए सही गुण थे।

अगला कदम यह निर्धारित करना था कि ये यौगिक कैंसर कोशिकाओं के किन हिस्सों पर हमला कर सकते हैं। शोधकर्ताओं ने नेटवर्क फार्माकोलॉजी का उपयोग किया, जो दवाओं और मानव शरीर के भीतर हजारों प्रोटीन के बीच जटिल अंतःक्रियाओं के जाल का मानचित्रण करने की एक विधि है। मानव शरीर के यौगिकों के लक्ष्यों को स्तन और प्रोस्टेट कैंसर को चलाने वाले ज्ञात जीन के साथ क्रॉस-रेफरेंस करके, उन्होंने इकहत्तर विशिष्ट ओवरलैपिंग जीनों की पहचान की। इस समूह से, उन्होंने अपना ध्यान शीर्ष दस सबसे महत्वपूर्ण लक्ष्यों तक सीमित किया, जिनमें तीन प्रमुख प्रोटीन शामिल थे: AKT1, EGFR, और SRC। ये प्रोटीन कोशिकाओं में स्विच की तरह कार्य करते हैं, जो कैंसर कोशिकाओं को बताते हैं कि कब बढ़ना, विभाजित होना और जीवित रहना है। यदि कोई दवा इन स्विचों को बंद कर सकती है, तो वह कैंसर को उसके मार्ग में ही रोक सकती है।

यह देखने के लिए कि पौधे के यौगिक इन प्रोटीन स्विचों पर कितनी अच्छी तरह लॉक हो सकते हैं, टीम ने प्रोटीनों और अणुओं के विस्तृत 3D कंप्यूटर मॉडल बनाए। उन्होंने भौतिक डॉकिंग प्रक्रिया का अनुकरण किया, यह देखते हुए कि अणु के आकार प्रोटीन की जेबों (पॉकेट्स) में कैसे फिट होते हैं। सिमुलेशन ने दिखाया कि एपिगेट्रिन असाधारण रूप से अच्छी तरह से फिट हुआ, विशेष रूप से EGFR प्रोटीन में, जिससे मजबूत बंधन बने जो संभवतः प्रोटीन के कार्य करने को बाधित करेंगे। शोधकर्ताओं ने इस स्तर को आगे बढ़ाते हुए दो-सौ नैनोसेकंड का मॉलिक्यूलर डायनेमिक्स सिमुलेशन चलाया। यह एक कंप्यूटर प्रयोग है जो प्रोटीन और दवा की गति और हलचल को समय के साथ देखता है, जो एक जीवित कोशिका के भीतर की स्थितियों की नकल करता है। परिणामों ने दिखाया कि एक बार जब एपिगेट्रिन EGFR प्रोटीन से जुड़ गया, तो यह मजबूती से अपनी जगह पर बना रहा, प्रोटीन को स्थिर रखा और कैंसर कोशिका को विकास संकेत भेजने से रोका।

टीम ने दवा और प्रोटीन को एक साथ रखने के लिए आवश्यक ऊर्जा की गणना की, जिससे पता चला कि बंधन अत्यंत मजबूत और ऊर्जावान रूप से अनुकूल था। इससे पता चला कि यह अंतःक्रिया केवल एक अस्थायी त्रुटि नहीं बल्कि एक मजबूत, स्थिर संबंध था। इन कंप्यूटर भविष्यवाणियों की पुष्टि करने के लिए, शोधकर्ताओं ने प्रयोगशाला में कदम रखा। उन्होंने एक पेट्री डिश में मानव स्तन कैंसर कोशिकाओं और प्रोस्टेट कैंसर कोशिकाओं के साथ फूलों के अर्क के साथ उपचार किया। उन्होंने देखा कि जैसे-जैसे अर्क की सांद्रता बढ़ी, जीवित कैंसर कोशिकाओं की संख्या काफी कम हो गई। अर्क ने स्तन कैंसर के लिए लगभग 261 माइक्रोग्राम प्रति मिलीलीटर और प्रोस्टेट कैंसर के लिए 286 माइक्रोग्राम प्रति मिलीलीटर की सांद्रता पर लगभग आधे कैंसर कोशिकाओं को मार दिया। महत्वपूर्ण रूप से, जब उन्होंने सामान्य, स्वस्थ किडनी कोशिकाओं पर अर्क का परीक्षण किया, तो यह बहुत कम विषैला था, जिससे पता चलता है कि पौधे की सामग्री स्वस्थ ऊतकों को बचाते हुए कैंसर कोशिकाओं को लक्षित करने में सक्षम हो सकती है।

अध्ययन यह निष्कर्ष निकालता है कि कोलब्रुकिया ओपोसिटिफोलिया के फूलों में शक्तिशाली प्राकृतिक यौगिक हैं, विशेष रूप से एपिगेट्रिन, जो स्तन और प्रोस्टेट कैंसर को चलाने वाले विशिष्ट आणविक मार्गों को प्रभावी ढंग से लक्षित कर सकते हैं। जबकि कंप्यूटर सिमुलेशन ने इस बारे में विस्तृत मानचित्र प्रदान किया कि ये अणु कैंसर प्रोटीन के साथ कैसे परस्पर क्रिया करते हैं, और लैब परीक्षणों ने पुष्टि की कि अर्क कैंसर कोशिकाओं को मार सकता है, शोधकर्ता इस बात पर जोर देते हैं कि यह एक शुरुआती बिंदु है। निष्कर्षों ने पौधे के पारंपरिक उपयोग की पुष्टि की और एक विशिष्ट रासायनिक लीड की पहचान की, लेकिन उन्होंने यह भी नोट किया कि इससे पहले कि यह कभी रोगियों के लिए दवा बन सके, जीवित जीवों में इसकी सुरक्षा और प्रभावकारिता को पूरी तरह से समझने के लिए अधिक व्यापक परीक्षण की आवश्यकता है।