A conserved pan-cancer transcriptional signature identifies human M-MDSCs and reveals a REL/NFKB1⁺ rMos immunosuppressive population
यह अध्ययन कई प्रकार के कैंसरों में मानव मोनोसाइटिक माइलॉयड-व्युत्पन्न सप्रेसर कोशिकाओं (M-MDSCs) की विश्वसनीय पहचान के लिए एक संरक्षित पांच-जीन ट्रांसक्रिप्शनल सिग्नेचर स्थापित करता है, जो एक विशिष्ट, NF-κB-विनियमित REL/NFKB1⁺ rMos उपसमूह को प्रकट करता है जो SPP1 अभिव्यक्ति द्वारा अभिलक्षित है और जो प्रतिरक्षा दमन एवं रोगी के खराब उत्तरजीविता से सहसंबंधित है।
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कैंसर केवल अनियंत्रित रूप से बढ़ने वाली कोशिकाओं की बीमारी नहीं है; यह शरीर की अपनी रक्षा प्रणाली को चुप कराने के लिए छल करने की एक कहानी भी है। ट्यूमर के भीतर, माइलॉयड-डेराइव्ड सप्रेसर सेल्स (myeloid-derived suppressor cells) नामक प्रतिरक्षा कोशिकाओं का एक विशेष समूह कैंसर के लिए एक ढाल के रूप में कार्य करता है। ये कोशिकाएं, विशेष रूप से मोनोसिटिक माइलॉयड-डेराइव्ड सप्रेसर सेल्स के रूप में जानी जाने वाली एक प्रकार की कोशिकाएं, उन टी-सेल्स (T-cells) को रोकने में माहिर हैं जो सामान्य रूप से ट्यूमर का शिकार और विनाश करती हैं। दशकों तक, वैज्ञानिक मानव रोगियों में इन कोशिकाओं को खोजने के लिए संघर्ष करते रहे। वे गिरगिट की तरह हैं, जो अन्य स्वस्थ प्रतिरक्षा कोशिकाओं जैसा ही छलावरण (camouflage) पहनते हैं, जिससे उन्हें मानक परीक्षणों के साथ पहचानना लगभग असंभव हो जाता है। उन्हें पहचानने का कोई विश्वसनीय तरीका न होने के कारण, शोधकर्ता यह पूरी तरह से नहीं समझ पाते कि वे कैंसर को बढ़ने में कैसे मदद करते हैं या उन्हें कैसे रोका जाए।
शोधकर्ताओं की एक टीम ने अब विभिन्न प्रकार के कैंसर में इन मायावी कोशिकाओं को ट्रैक करने का एक नया तरीका खोज लिया है। जेनेटिक डेटा के कंप्यूटर विश्लेषण को मानव ऊतकों (tissue) के सावधानीपूर्वक परीक्षण के साथ जोड़कर, उन्होंने पांच विशिष्ट जेनेटिक मार्कर्स (genetic markers) की खोज की है जो इन सप्रेसर कोशिकाओं के लिए एक अद्वितीय फिंगरप्रिंट के रूप में कार्य करते हैं। यह खोज वैज्ञानिकों को स्तन, फेफड़े, कोलोरेक्टल और अन्य कैंसर में इन कोशिकाओं को बहुत अधिक सटीकता के साथ खोजने की अनुमति देती है। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि अध्ययन ने इन कोशिकाओं के भीतर एक छिपे हुए उपसमूह (subgroup) का खुलासा किया जो विशेष रूप से खतरनाक है। ये कोशिकाएं, जिन्हें शोधकर्ता "rMos" कहते हैं, REL और NFKB1 नामक दो प्रोटीनों से जुड़े एक विशिष्ट आंतरिक स्विच द्वारा संचालित होती हैं, और वे SPP1 नामक एक पदार्थ का उच्च स्तर पैदा करती हैं जो ट्यूमर को फैलने और उपचार के प्रति प्रतिरोधी बनाने में मदद करता है।
इस खोज की यात्रा एक सरल लेकिन कठिन प्रश्न के साथ शुरू हुई: जब सुई बिल्कुल घास जैसी दिखती है, तो आप घास के ढेर में सुई को कैसे ढूंढते हैं? शोधकर्ताओं ने स्तन कैंसर के रोगियों के जेनेटिक डेटा को देखकर शुरुआत की। उन्होंने संदिग्ध सप्रेसर कोशिकाओं में सक्रिय जीन की तुलना सामान्य प्रतिरक्षा कोशिकाओं से की ताकि यह देखा जा सके कि सप्रेसर कोशिकाओं को क्या विशिष्ट बनाता है। इस कंप्यूटर-आधारित खोज ने पांच विशिष्ट जीनों की ओर संकेत किया: VCAN, APOBEC3A, CD300, EREG, और FCN1। यह सुनिश्चित करने के लिए कि ये जीन केवल स्तन कैंसर का कोई संयोग नहीं हैं, टीम ने फेफड़े, कोलोरेक्टल और किडनी कैंसर सहित छह विभिन्न प्रकार के मानव कैंसर के ऊतक नमूनों में इनका परीक्षण किया। एक ऐसी तकनीक का उपयोग करके जो एक ही स्लाइड पर कई रंगों को देखने की अनुमति देती है, उन्होंने पुष्टि की कि इन पांच जीनों द्वारा उत्पादित प्रोटीन वास्तव में उन्हीं कोशिकाओं में मौजूद थे जो सूक्ष्मदर्शी (microscope) के नीचे सप्रेसर जैसी दिख रही थीं। इसने पुष्टि की कि यह जेनेटिक सिग्नेचर व्यापक रूप से मानव ट्यूमर में काम करता है, जिससे इन कोशिकाओं को खोजने के लिए एक विश्वसनीय मानचित्र प्राप्त होता है।
एक बार जब टीम इन सप्रेसर कोशिकाओं की विश्वसनीय पहचान करने में सक्षम हो गई, तो उन्होंने समूह के भीतर छिपे हुए विभिन्न प्रकारों को देखने के लिए गहराई से जांच की। उन्होंने इन कोशिकाओं की आबादी को छोटे, अधिक विशिष्ट समूहों में विभाजित करने के लिए हाई-रिज़ॉल्यूशन जेनेटिक मैपिंग का उपयोग किया। ऐसा करते हुए, उन्होंने कोशिकाओं के एक विशिष्ट उपसमूह को पाया जो पहले केवल चूहों में देखा गया था। इन कोशिकाओं को, जिन्हें शोधकर्ताओं ने rMos नाम दिया, CCR2 नामक प्रोटीन की उपस्थिति और c-Rel नामक प्रोटीन की गतिविधि द्वारा परिभाषित किया गया है। अध्ययन ने दिखाया कि मानव ट्यूमर में भी ये rMos वैसे ही मौजूद हैं जैसे वे चूहों में होते हैं, जो कोलोरेक्टल कैंसर, फेफड़ों के कैंसर और मेलानोमा के नमूनों में दिखाई देते हैं। शोधकर्ताओं ने यह भी पाया कि मानव rMos में, c-Rel प्रोटीन एक अन्य प्रोटीन NFKB1 के साथ मिलकर काम करता है, जो यह सुझाव देता है कि वे कोशिका के व्यवहार को नियंत्रित करने के लिए टीम बनाते हैं।
सबसे महत्वपूर्ण निष्कर्ष तब सामने आया जब शोधकर्ताओं ने फेफड़ों के एडेनोकार्सिनोमा (lung adenocarcinoma), जो फेफड़ों के कैंसर का एक सामान्य रूप है, पर ध्यान केंद्रित किया। उन्होंने स्वस्थ फेफड़ों के ऊतकों में पाए गए rMos और ट्यूमर के भीतर पाए गए rMos की तुलना की और एक नाटकीय परिवर्तन की खोज की। ट्यूमर-जुड़े rMos ने अपने जेनेटिक निर्देशों को पूरी तरह से बदल दिया था। उन्होंने कुछ सामान्य संकेतों का उत्पादन बंद कर दिया और SPP1 का भारी मात्रा में उत्पादन शुरू कर दिया, जो एक ऐसा प्रोटीन है जो ट्यूमर को बढ़ने, शरीर के अन्य हिस्सों में फैलने और प्रतिरक्षा प्रणाली को बाधित करने में मदद करने के लिए जाना जाता है। शोधकर्ताओं ने रोगी रिकॉर्ड के बड़े डेटाबेस की जांच की और एक स्पष्ट संबंध पाया: जिन रोगियों के ट्यूमर में SPP1 का स्तर अधिक था, उनकी जीवित रहने की अवधि कम थी। यह सुझाव देता है कि ये विशिष्ट rMos, अपने उच्च SPP1 आउटपुट के साथ, संभवतः इस बात का मुख्य कारण हैं कि कुछ फेफड़ों के कैंसर इतने आक्रामक और इलाज में कठिन क्यों होते हैं।
यह कार्य यह दावा नहीं करता है कि इसने कैंसर की समस्या को हल कर दिया है, बल्कि यह इसे समझने के लिए एक शक्तिशाली नया उपकरण प्रदान करता है। शोधकर्ताओं ने मनुष्यों में इन सप्रेसर कोशिकाओं की पहचान करने के लिए एक आणविक ढांचा (molecular framework) स्थापित किया है, जो पहले बहुत कठिन था। उन्होंने एक विशिष्ट, खतरनाक उपसमूह को भी उजागर किया है जो एक अद्वितीय जेनेटिक स्विच का उपयोग करता है और एक हानिकारक प्रोटीन का उत्पादन करता है। हालांकि अध्ययन इन कोशिकाओं की उपस्थिति और उनके जेनेटिक गुणों की पुष्टि करता है, लेकिन ये कोशिकाएं प्रतिरक्षा प्रणाली को कैसे दबाती हैं और उन्हें चिकित्सा के लिए कैसे लक्षित किया जा सकता है, इसके सटीक तंत्र का अभी भी लैब में परीक्षण किया जाना बाकी है। फिर भी, इन कोशिकाओं को नाम देकर और उनके जेनेटिक सिग्नेचर को परिभाषित करके, यह अध्ययन वैज्ञानिकों को नए उपचार डिजाइन करने के लिए एक स्पष्ट मार्ग प्रदान करता है जो संभावित रूप से इन सप्रेसर्स को बंद कर सकते हैं और शरीर की प्राकृतिक रक्षा प्रणाली को फिर से कैंसर से लड़ने दे सकते हैं।
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