Comparative Network Pharmacology Analysis of Ethyl Acetate, n-Butanol and Residual Fractions of Stachytarpheta jamaicensis Against Lung Cancer
यह अध्ययन एक नेटवर्क फार्माकोलॉजी ढांचे का उपयोग करके यह प्रदर्शित करता है कि एथिल एसीटेट, एन-ब्यूटानॉल और *स्टैचिटार्पेटा जैमैकेनसिस* के अवशेष अंश साझा हब जीन और काइनेज-मध्यस्थता वाले मार्गों को लक्षित करके फेफड़ों के कैंसर के विरुद्ध तुलनीय कैंसर विरोधी क्षमता प्रदर्शित करते हैं, जिसमें एन-ब्यूटानॉल अंश में सबसे आशाजनक लीड कंपाउंड, सिलिक्रिस्टिन मौजूद है।
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फेफड़ों का कैंसर दुनिया भर में कैंसर से होने वाली मृत्यु का सबसे आम कारण बना हुआ है, एक ऐसी निरंतर रोग जो अक्सर मानक उपचारों का विरोध करता है और मरीजों को दीर्घकालिक उत्तरजीविता के लिए बहुत कम विकल्प छोड़ देता है। चूंकि कैंसर कोशिकाएं जटिल और अनुकूलनशील होती हैं, इसलिए वैज्ञानिकों ने तेजी से पौधों की ओर अपना ध्यान केंद्रित किया है, इस उम्मीद में कि वे ऐसे यौगिक पा सकें जो एक साथ कई कोणों से बीमारी पर हमला कर सकें। यह दृष्टिकोण, जिसे नेटवर्क फार्माकोलॉजी कहा जाता है, इस विचार पर आधारित है कि एक एकल पादप अर्क में कई अलग-अलग रसायन होते हैं, जिनमें से प्रत्येक कैंसर कोशिका के भीतर विभिन्न लक्ष्यों के साथ परस्पर क्रिया करने में सक्षम होता है। एक एकल "जादुई गोली" (मैजिक बुलेट) की तलाश करने के बजाय जो एक ही मार्ग को बाधित करती है, शोधकर्ता प्राकृतिक यौगिकों के एक ऐसे संग्रह की तलाश करते हैं जो मिलकर कैंसर की बढ़ने और जीवित रहने की क्षमता को बाधित कर सकें। लक्ष्य यह समझना है कि कैसे ये प्राकृतिक मिश्रण एकल सिंथेटिक दवा की तुलना में रोग के विरुद्ध एक व्यापक और अधिक लचीला बचाव प्रदान कर सकते हैं।
हाल ही में एक अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने स्टैकीटार्पेटा जमैकेनसिस (Stachytarpheta jamaicensis) नामक एक उष्णकटिबंधीय पौधे की जांच करने का प्रयास किया, जिसका सूजन और संक्रमण के इलाज के लिए पारंपरिक चिकित्सा में लंबा इतिहास रहा है। जबकि पिछले अध्ययनों ने यह देखा था कि यह पौधा स्तन और गर्भाशय ग्रीवा के कैंसर को कैसे प्रभावित करता है, किसी ने भी फेफड़ों के कैंसर के खिलाफ इसकी क्षमता की जांच नहीं की थी, और न ही किसी ने यह मानचित्रण करने के लिए आधुनिक कम्प्यूटेशनल उपकरणों का उपयोग किया था कि इसके रासायनिक घटक रोग के साथ कैसे परस्पर क्रिया कर सकते हैं। इसे हल करने के लिए, टीम ने पौधे की पत्तियों को लिया और उनके रासायनिक तत्वों को तीन अलग-अलग समूहों में विभाजित किया जो विभिन्न विलायकों (सॉल्वेंट्स) में घुलने के आधार पर अलग थे: एक समूह जो एथिल एसीटेट में पकड़ा गया, दूसरा n-ब्यूटानॉल में, और तीसरा जो अवशेष (रेसिड्यू) के रूप में बचा रहा। इस पृथक्करण ने यह देखने की अनुमति दी कि क्या कोई विशिष्ट प्रकार का रसायन किसी भी संभावित कैंसर विरोधी प्रभाव के लिए जिम्मेदार है, या क्या यह शक्ति पूरे मिश्रण में फैली हुई है।
शोधकर्ताओं ने प्रत्येक के तीन समूहों में मौजूद विशिष्ट रसायनों की पहचान करके और उन्हें छानकर यह पता लगाया कि मानव शरीर में कौन से सबसे सुरक्षित और प्रभावी होंगे। उन्होंने पाया कि तीनों समूहों में समान संख्या में आशाजनक यौगिक मौजूद थे। जब उन्होंने कंप्यूटर मॉडल का उपयोग यह अनुमान लगाने के लिए किया कि ये यौगिक किन जीनों को लक्षित कर सकते हैं, तो परिणाम आश्चर्यजनक रूप से सुसंगत थे। प्रत्येक के तीन समूहों ने फेफड़ों के कैंसर से जुड़े ज्ञात जीनों के साथ बहुत अधिक ओवरलैप दिखाया, जिसमें उनके अनुमानित लक्ष्यों का लगभग 82 से 83 प्रतिशत फेफड़ों के कैंसर के जीन से मेल खाता था। इस निष्कर्ष ने सुझाव दिया कि फेफड़ों के कैंसर से लड़ने की पौधे की क्षमता केवल उसके अर्क के किसी एक हिस्से में केंद्रित नहीं है, बल्कि यह एक वितरित गुण है, जिसका अर्थ है कि एथिल एसीटेट, n-ब्यूटानॉल और अवशेष, तीनों अंश समान तरीके से प्रभाव में योगदान देते हैं।
गहराई से जांच करने के लिए, टीम ने इन अनुमानित लक्ष्यों के बीच परस्पर क्रिया के मानचित्र का निर्माण किया, और सबसे महत्वपूर्ण नोड्स, या "हब" जीनों की तलाश की, जो नेटवर्क को थामे रखते हैं। उन्होंने पाया कि HIF1A नामक जीन तीनों समूहों के लिए एक केंद्रीय हब था, जबकि चार अन्य महत्वपूर्ण जीन—AKT1, SRC, EGFR, और BCL2—कम से कम दो समूहों में हब के रूप में दिखाई दिए। ये जीन फेफड़ों की कैंसर कोशिकाओं के जीवित रहने, बढ़ने और उपचार के प्रति प्रतिरोध करने के तरीके में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। शोधकर्ताओं ने फिर आणविक डॉकिंग (molecular docking) का उपयोग किया, जो एक वर्चुअल लॉक-एंड-की (ताला-चाबी) परीक्षण की तरह एक कंप्यूटर सिमुलेशन है, यह देखने के लिए कि इन पांच प्रमुख प्रोटीनों की संरचनाओं में इन शीर्ष यौगिकों का फिट होना कितना सटीक है। उन्होंने अपने मापन की सटीकता सुनिश्चित करने के लिए इन प्राकृतिक यौगिकों के प्रदर्शन की तुलना ज्ञात, शक्तिशाली कैंसर दवाओं से की।
सिमुलेशन से पता चला कि n-ब्यूटानॉल अंश में सबसे शक्तिशाली उम्मीदवार मौजूद था, एक यौगिक जिसे सिलिक्रिस्टिन (Silychristin) कहा जाता है। वर्चुअल परीक्षणों में, सिलिक्रिस्टिन ने SRC और EGFR प्रोटीन लक्ष्यों में डैसाटिनिब (dasatinib) और एरलोटिनिब (erlotinib) जैसी मानक नैदानिक दवाओं के बराबर मजबूती से फिट होकर अपनी क्षमता दिखाई। एक अन्य मजबूत दावेदार अवशेष अंश से आया, एक यौगिक जिसका नाम सेकोआइसोलारिसिनोल (Secoisolariciresinol) है, जिसने SRC लक्ष्य के प्रति उत्कृष्ट बंधन शक्ति भी प्रदर्शित की। दिलचस्प बात यह है कि जबकि HIF1A जीन नेटवर्क में एक केंद्रीय हब था, कंप्यूटर मॉडल ने दिखाया कि इसमें इन यौगिकों के जुड़ने के लिए कोई उपयुक्त पॉकेट (जेब) नहीं थी, जो इस बात को रेखांकित करता है कि रोग नेटवर्क में एक केंद्रीय खिलाड़ी होने का मतलब हमेशा यह नहीं होता कि वह प्रोटीन दवा के लिए लक्षित करना आसान हो। अध्ययन ने निष्कर्ष निकाला कि स्टैकीटार्पेटा जमैकेनसिस की कैंसर विरोधी क्षमता इसके विभिन्न रासायनिक अंशों का एक सामूहिक प्रयास है, जिसमें सिलिक्रिस्टिन और सेकोआइसोलारिसिनोल भविष्य के प्रयोगशाला परीक्षणों के लिए सबसे आशाजनक नेतृत्व के रूप में उभरे हैं।
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