A leading genetic cause of short stature in an Arab population
यह अध्ययन एक दुर्लभ, फाउंडर-इफेक्ट GHSR मिसेंस वेरिएंट (p.Arg141Leu) की पहचान करता है जो अरब अमीराती आबादी में अत्यधिक समृद्ध है, जो एक अर्ध-प्रभावी (सेमीडोमिनेंट) वंशागति पैटर्न के माध्यम से कम ऊंचाई के मामलों के 10% से अधिक की व्याख्या करता है जो ग्रोथ हार्मोन थेरेपी के प्रति प्रतिक्रिया देता है।
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मानव ऊंचाई एक ऐसा गुण है जो परिवारों में चलता है, फिर भी सदियों से, कुछ लोग लंबे क्यों होते हैं और अन्य छोटे क्यों रह जाते हैं, इसकी पूरी कहानी अधूरी रही है। हालांकि वैज्ञानिक जानते हैं कि हजारों सूक्ष्म आनुवंशिक अंतर मिलकर किसी व्यक्ति के कद को आकार देते हैं, लेकिन इस रहस्य का एक बड़ा हिस्सा अनसुलझा रहा है, विशेष रूप से उन आबादी के लिए जिन्हें बड़े आनुवंशिक अध्ययनों से बाहर रखा गया है। दुनिया के कई हिस्सों में, विशेष रूप से मध्य पूर्व में, परिवार अक्सर करीबी आनुवंशिक संबंध साझा करते हैं, जिससे कभी-कभी विशिष्ट आनुवंशिक परिवर्तन केंद्रित हो सकते हैं। जब ये परिवर्तन विकास को प्रभावित करते हैं, तो वे कम कद (शॉर्ट स्टैचर) का कारण बन सकते हैं, जो बच्चों के डॉक्टर के पास जाने का एक सामान्य कारण है। इन समुदायों में विशिष्ट आनुवंशिक कारणों को समझना केवल एक चिकित्सा पहेली को सुलझाने के बारे में नहीं है; यह उपचार खोजने और यह सुनिश्चित करने के बारे में है कि हर बच्चे को अपनी पूरी क्षमता तक पहुँचने का अवसर मिले।
शोधकर्ताओं की एक टीम ने अब इस पहेली के एक बड़े हिस्से को उजागर किया है, जो संयुक्त अरब अमीरात के परिवारों के एक बड़े समूह पर ध्यान केंद्रित कर रही है। दुर्लभ चिकित्सा स्थितियों वाले लगभग पांच हजार बच्चों के डीएनए का अध्ययन करके, उन्होंने पाया कि GHSR नामक जीन में एक विशिष्ट परिवर्तन इस आबादी में कम कद का एक प्रमुख कारण है। यह जीन एक रिसेप्टर बनाने के निर्देश देता है, जो मस्तिष्क और पिट्यूटरी ग्रand (pituitary gland) में कोशिकाओं की सतह पर एक डॉकिंग स्टेशन की तरह कार्य करता है। इसका काम 'घ्रेलिन' (ghrelin) नामक हार्मोन के लिए सुनना है, जो शरीर को ग्रोथ हार्मोन छोड़ने का संकेत देता है। एक ठीक से काम करने वाले रिसेप्टर के बिना, शरीर बढ़ने का संकेत खो देता है, जिसके परिणामस्वरूप बच्चे औसत से काफी छोटे रह जाते हैं।
शोधकर्ताओं ने पाया कि यह विशिष्ट आनुवंशिक परिवर्तन अमीराती बच्चों में आश्चर्यजनक रूप से आम है जिन्हें कम कद के लिए रेफर किया गया था, जो सभी अमीराती शॉर्ट स्टैचर रेफरल का 10.2% स्पष्ट करता है। इसके विपरीत, सामान्य आबादी में यह अत्यंत दुर्लभ है और इसी क्षेत्र के स्वस्थ वयस्कों में यह लगभग पूरी तरह से अनुपस्थित था। डेटा बताता है कि यह परिवर्तन एक एकल पूर्वज से उत्पन्न हुआ था जो लगभग सत्रह सौ साल पहले संयुक्त अरब अमीरात के उत्तरी भाग में रहता था। इस क्षेत्र में परिवारों की संरचना के कारण, जहाँ रिश्तेदारों के बीच कई विवाह होते हैं, यह आनुवंशिक परिवर्तन पीढ़ियों से चला आ रहा है, जिससे यह विशिष्ट समुदायों में केंद्रित हो गया है। अध्ययन से पता चला कि जिन बच्चों ने अपने माता-पिता में से प्रत्येक से इस परिवर्तन की दो प्रतियां विरासत में प्राप्त की थीं, वे सबसे अधिक प्रभावित थे, जिनका औसत ऊंचाई मानक विचलन स्कोर -3.0 था। हालांकि, केवल एक प्रति वाला परिवर्तन होने के बावजूद भी बच्चे अपने साथियों की तुलना में अक्सर छोटे थे, हालांकि कम स्तर पर।
यह समझने के लिए कि वास्तव में यह परिवर्तन विकास को कैसे रोकता है, वैज्ञानिकों ने रिसेप्टर प्रोटीन की संरचना का अध्ययन किया और लैब में इसके कार्य का परीक्षण किया। उन्होंने पाया कि यह परिवर्तन, जो प्रोटीन के एक निर्माण खंड (building block) को दूसरे से बदल देता है, रिसेप्टर की सिग्नल भेजने की क्षमता को तोड़ देता है। भले ही रिसेप्टर कोशिका की सतह पर सही ढंग से स्थित होता है, लेकिन जब घ्रेलिन हार्मोन आता है, तो यह कोशिका की आंतरिक मशीनरी के साथ संवाद नहीं कर पाता है। सूक्ष्म कृमियों (worms) का उपयोग करते हुए किए गए प्रयोगों में, शोधकर्ताओं ने उसी टूटे हुए रिसेप्टर वाला कृमि का एक संस्करण बनाया। ये कृमि अपने सामान्य समकक्षों की तुलना में काफी छोटे आकार के रहे, जिससे पुष्टि हुई कि इस विशिष्ट सिग्नल का नुकसान सीधे तौर पर आकार में कमी की ओर ले जाता है। अध्ययन ने यह भी दिखाया कि कम कद की गंभीरता बच्चे की समग्र आनुवंशिक पृष्ठभूमि से प्रभावित होती है; वे बच्चे जिनका आनुवंशिक मेकअप स्वाभाविक रूप से अधिक ऊंचाई के पक्ष में था, वे कभी-कभी टूटे हुए रिसेप्टर के प्रभावों को संतुलित करने में सक्षम थे, जबकि वे बच्चे जिनका बैकग्राउंड कम ऊंचाई के पक्ष में था, उन पर अधिक गंभीर प्रभाव पड़ा।
टूटे हुए सिग्नल के बावजूद, बच्चों का शरीर उपचार के प्रति प्रतिक्रिया देता है। जब शोधकर्ताओं ने ग्रोथ हार्मोन थेरेपी प्राप्त करने वाले रोगियों के मेडिकल रिकॉर्ड की समीक्षा की, तो उन्होंने पाया कि उपचार ने अच्छी तरह से काम किया। बच्चे स्वस्थ दर से बढ़े, और रक्त में विकास-संबंधी प्रोटीन के उनके स्तर में उल्लेखनीय वृद्धि हुई। यह एक महत्वपूर्ण खोज है क्योंकि इसका अर्थ है कि भले ही शरीर का प्राकृतिक बढ़ने का संकेत टूटा हुआ है, डॉक्टर सीधे ग्रोथ हार्मोन प्रदान करके समस्या को बायपास कर सकते हैं। अध्ययन ने अन्य संभावित कारणों, जैसे कि एक अलग विकास-संबंधी जीन में एक सामान्य भिन्नता, को भी खारिज कर दिया, जिससे पता चला कि इस विशिष्ट रिसेप्टर परिवर्तन का प्रभाव इन परिवारों में कम कद का प्राथमिक चालक था।
इस एकल आनुवंशिक कारण की पहचान करके, शोधकर्ताओं ने निदान और देखभाल के लिए एक स्पष्ट मार्ग प्रदान किया है। वे अनुशंसा करते हैं कि इस विशिष्ट परिवर्तन के लिए आनुवंशिक परीक्षण इस आबादी में कम कद वाले किसी भी बच्चे के मूल्यांकन का एक मानक हिस्सा बनना चाहिए। यह दृष्टिकोण डॉक्टरों को अनिश्चितता से एक पुष्ट निदान की ओर तेजी से बढ़ने की अनुमति देता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि परिवारों को बिना किसी देरी के सही उपचार मिले। यह खोज दर्शाती है कि कैसे विशिष्ट आबादी का अध्ययन मानव जीव विज्ञान की एक स्पष्ट तस्वीर और बच्चों को बढ़ने में मदद करने का एक अधिक प्रभावी तरीका प्रदान करते हुए, छिपे हुए आनुवंशिक कारकों को प्रकट कर सकता है।
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