Transcriptomic Reprogramming of Peripheral Blood Mononuclear Cells Induced by Lung Cancer
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि फेफड़ों के कैंसर के स्राव परिधीय रक्त मोनोन्यूक्लियर कोशिकाओं (peripheral blood mononuclear cells) में प्रणालीगत ट्रांसक्रिप्टोमिक पुनर्गठन को प्रेरित करते हैं, जिससे 21 जीनों का एक संरक्षित हस्ताक्षर—विशेष रूप से ANKRD37 और BUB3—पहचाना गया है जो विशिष्ट टी-सेल घुसपैठ पैटर्न के साथ सह-संबंध रखते हैं संभावित संचारित बायोमार्कर के रूप में।
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मानव शरीर अपने ऊतकों और अपनी प्रतिरक्षा प्रणाली के बीच एक निरंतर, शांत संवाद बनाए रखता है। जब कोई ट्यूमर बढ़ता है, तो वह केवल एक स्थान पर स्थिर नहीं रहता; वह रक्तप्रवाह में रासायनिक संकेतों की एक निरंतर धारा छोड़ता है। ये संकेत एक प्रसारण की तरह कार्य करते हैं, जो कैंसर के तत्काल पड़ोस से बहुत आगे तक पहुँचकर उन कोशिकाओं को प्रभावित करते हैं जो शिराओं के माध्यम से यात्रा कर रही होती हैं। इन यात्रियों में सबसे महत्वपूर्ण 'पेरिफेरल ब्लड मोनोन्यूक्लियर सेल्स' (peripheral blood mononuclear cells) हैं, जो श्वेत रक्त कोशिकाओं का एक विविध समूह है जो खतरों की तलाश में शरीर में गश्त लगाते हैं। लंबे समय तक, वैज्ञानिक समझते थे कि ट्यूमर इन कोशिकाओं से छिप सकते हैं या स्थानीय रूप से उनकी गतिविधि को दबा सकते हैं, लेकिन यह विचार कि एक ट्यूमर इन संचारित रक्षकों के आनुवंशिक निर्देशों को मौलिक रूप से फिर से लिख सकता था, कम स्पष्ट था। इस दूरस्थ प्रभाव को समझना इसलिए महत्वपूर्ण है क्योंकि यदि एक ट्यूमर रक्त में मौजूद प्रतिरक्षा कोशिकाओं के व्यवहार को बदल सकता है, तो ये परिवर्तन एक प्रारंभिक चेतावनी प्रणाली के रूप में कार्य कर सकते हैं, जिससे डॉक्टरों को बिना किसी आक्रामक सर्जरी के बीमारी का पता लगाने या उसकी गंभीरता का आकलन करने में मदद मिल सकती है।
हाल ही में एक अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने ठीक से यह मानचित्रण करने का प्रयास किया कि फेफड़ों का कैंसर इन संचारित प्रतिरक्षा कोशिकाओं की आनुवंशिक संरचना को कैसे बदलता है। उन्होंने स्वस्थ स्वयंसेवकों से रक्त के नमूने लेकर और उनके श्वेत रक्त कोशिकाओं को अलग करके शुरुआत की। एक नियंत्रित प्रयोगशाला सेटिंग में, उन्होंने इन कोशिकाओं को फेफड़ों की कैंसर कोशिकाओं के निकट रखा, लेकिन उनके बीच एक भौतिक अवरोध रखा। इस सेटअप ने कैंसर कोशिकाओं को साझा तरल पदार्थ में अपने रासायनिक संकेतों को छोड़ने की अनुमति दी, बिना दोनों प्रकार की कोशिकाओं के आपस में स्पर्श किए। इस जोखिम (exposure) के मात्र चार घंटे बाद, शोधकर्ताओं ने यह देखने के लिए प्रतिरक्षा कोशिकाओं से आनुवंशिक सामग्री निकाली कि क्या बदला है। उन्होंने पाया कि कैंसर की उपस्थिति ने प्रतिरक्षा कोशिकाओं की आनुवंशिक गतिविधि में एक व्यापक बदलाव को प्रेरित किया। लगभग 16,000 जीन, जो प्रोटीन बनाने के निर्देश हैं, ने अपनी गतिविधि के स्तर को बदल दिया, जिसमें हजारों सक्रिय हुए और हजारों बंद हुए। इस तीव्र, बड़े पैमाने पर पुनर्गठन (reprogramming) ने सुझाव दिया कि प्रतिरक्षा कोशिकाएं ट्यूमर के रासायनिक प्रसारण के प्रति तीव्रता से प्रतिक्रिया दे रही थीं।
शोधकर्ताओं ने फिर इस अराजकता में एक सामान्य सूत्र की तलाश की। उन्होंने प्रतिरक्षा कोशिकाओं का परीक्षण फेफड़ों के कैंसर की दो अलग-अलग प्रकार की कोशिकाओं के विरुद्ध किया ताकि यह देखा जा सके कि यह प्रतिक्रिया एक विशिष्ट प्रकार के ट्यूमर के प्रति विशिष्ट थी या फेफड़ों के कैंसर के प्रति एक सामान्य प्रतिक्रिया थी। उन्होंने 21 जीनों के एक मुख्य समूह की खोज की जो कैंसर कोशिका के प्रकार के बावजूद एक ही तरह से बदले। इनमें, दो जीन विशेष रूप से सुसंगत मार्कर के रूप में उभरे: ANKRD37 और BUB3। यह पुष्टि करने के लिए कि ये परिवर्तन केवल प्रयोगशाला की एक कृत्रिम घटना (artifact) नहीं हैं, टीम ने वास्तविक रोगियों के डेटा के साथ अपने निष्कर्षों की तुलना की। उन्होंने फेफड़ों के कैंसर वाले लोगों के रक्त के आनुवंशिक प्रोफाइल का विश्लेषण किया और पाया कि ये समान दो जीन वास्तव में रोगियों में भी परिवर्तित थे, जिससे पुष्टि हुई कि प्रयोगशाला के परिणाम मानव शरीर के भीतर होने वाली घटनाओं को दर्शाते हैं।
अध्ययन ने यह भी प्रकट किया कि जबकि प्रतिरक्षा कोशिकाएं एक सामान्य अलार्म प्रतिक्रिया साझा करती हैं, फेफड़ों के कैंसर का विशिष्ट प्रकार विवरणों के लिए महत्वपूर्ण होता है। एक प्रकार की कैंसर कोशिका ने प्रतिरक्षा कोशिकाओं को एक चयापचय बदलाव (metabolic shift) की ओर धकेला, जिससे उनके ऊर्जा प्रसंस्करण का तरीका बदल गया, जबकि दूसरे प्रकार ने कोशिकाओं को अपनी प्रोटीन बनाने वाली मशीनरी को तेज करने के लिए प्रेरित किया। यह सुझाव देता है कि विभिन्न ट्यूमर प्रतिरक्षा प्रणाली को थोड़े अलग तरीकों से आकार दे सकते हैं। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि शोधकर्ताओं ने जांच की कि ये दो प्रमुख जीन ट्यूमर के भीतर के प्रतिरक्षा वातावरण से कैसे संबंधित हैं। उन्होंने पाया कि जीन BUB3 का संबंध टी-कोशिकाओं (T cells) की उच्च उपस्थिति से था, जो कैंसर पर हमला करने वाले प्रतिरक्षा सैनिक हैं, जो एक सक्रिय रूप से लड़ रहे शरीर का संकेत देता है। इसके विपरीत, जीन ANKRD37 इन हमलावर कोशिकाओं की कमी से जुड़ा था, जो एक ऐसे ट्यूमर वातावरण की ओर इशारा करता है जहाँ प्रतिरक्षा प्रणाली को रोका जा रहा है।
ये निष्कर्ष सुझाव देते हैं कि रक्त ट्यूमर के प्रभाव का एक स्पष्ट हस्ताक्षर वहन करता है, जो शरीर के भीतर चल रहे प्रतिरक्षा युद्ध के दर्पण के रूप में कार्य करता है। यह अध्ययन यह दावा नहीं करता है कि इसने कोई इलाज खोज लिया है, बल्कि यह विशिष्ट आनुवंशिक मार्कर की पहचान करता है जो डॉक्टरों को रोगी की प्रतिरक्षा प्रणाली की स्थिति समझने में मदद कर सकते हैं। रक्त में इन परिवर्तनों को ट्रैक करके, अंततः यह निगरानी करना संभव हो सकता है कि एक ट्यूमर शरीर की रक्षा प्रणालियों के साथ कैसे परस्पर क्रिया कर रहा है, जो रोग का आकलन करने और संभावित रूप से यह भविष्यवाणी करने का एक गैर-आक्रामक तरीका प्रदान करता है कि रोगी प्रतिरक्षा प्रणाली को बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किए गए उपचारों के प्रति कैसी प्रतिक्रिया दे सकता है। यह कार्य इस बात को रेखांकित करता है कि ट्यूमर और प्रतिरक्षा प्रणाली के बीच का संवाद शोर भरा और दूरगामी है, जो हमारे भीतर बहने वाले रक्त में एक पता लगाने योग्य निशान छोड़ता है।
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