The effect of cachexia-inducing lung tumor-conditioned medium on the therapeutic potential of human mesoangioblasts
यद्यपि मानव मेसोएंजियोब्लास्ट्स (human mesoangioblasts) में फेफड़ों के कैंसर से प्रेरित कैचेक्सिया (cachexia) के उपचार की क्षमता है, उनकी चिकित्सीय प्रभावकारिता सिस्प्लैटिन कीमोथेरेपी और विशिष्ट ट्यूमर-स्रावित कारकों द्वारा बाधित हो सकती है जो मांसपेशी विभेदन को अस्थायी रूप से रोक देते हैं, हालांकि यह अवरोध निरोधात्मक माध्यम को हटाने पर प्रतिवर्ती है।
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जब किसी व्यक्ति में उन्नत फेफड़ों का कैंसर विकसित होता है, तो शरीर अक्सर 'कैशेक्सिया' (cachexia) नामक एक विनाशकारी प्रक्रिया से गुजरने लगता है। यह केवल भूख की कमी या वजन कम होना नहीं है; यह एक जटिल चयापचय विकार (metabolic disorder) है जहाँ शरीर अपने स्वयं के कंकाल की मांसपेशियों और वसा ऊतकों को सक्रिय रूप से नष्ट करता है, भले ही व्यक्ति खाना जारी रखे। मरीजों के लिए, यह मांसपेशियों का क्षय अत्यंत कष्टदायक होता है। यह उन्हें शारीरिक रूप से कमजोर बनाता है, जिससे मानक कैंसर उपचारों को सहन करना कठिन हो जाता है, और इससे मृत्यु का जोखिम भी काफी बढ़ जाता है। वर्तमान में, इस स्थिति का कोई प्रभावी इलाज नहीं है। चिकित्सा विज्ञान लंबे समय से इस मांसपेशियों के नुकसान को रोकने या नष्ट हुए ऊतकों को फिर से बनाने के तरीकों की तलाश कर रहा है, लेकिन ट्यूमर द्वारा निर्मित वातावरण इस कार्य को अविश्वसनीय रूप से कठिन बना देता है।
शोधकर्ता 'मेसोएंजियोब्लास्ट्स' (mesoangioblasts) का उपयोग करके एक आशाजनक दृष्टिकोण की खोज कर रहे हैं, जो रक्त वाहिकाओं की दीवारों में पाए जाने वाले एक विशिष्ट प्रकार के स्टेम सेल हैं। इन कोशिकाओं में एक अनूठी क्षमता होती है: यदि इन्हें रक्तप्रवाह में इंजेक्ट किया जाता है, तो ये क्षतिग्रस्त मांसपेशियों तक जा सकती हैं, वहां बस सकती हैं और नई मांसपेशी फाइबर में बदल सकती हैं। मस्कुलर डिस्ट्रॉफी से जुड़े पिछले अध्ययनों में, इन कोशिकाओं ने मांसपेशियों की मरम्मत करने में बड़ी क्षमता दिखाई थी। हालांकि, कैंसर से संबंधित मांसपेशियों के क्षय के इलाज के लिए डॉक्टरों द्वारा इनका उपयोग करने से पहले, उन्हें यह जानना आवश्यक था कि क्या ये कोशिकाएं कैंसर रोगी की कठोर परिस्थितियों में जीवित रह सकती हैं। विशेष रूप से, उन्हें यह निर्धारित करना था कि क्या कैंसर को मारने के लिए उपयोग की जाने वाली कीमोथेरेपी दवाएं उन स्टेम कोशिकाओं को भी मार देंगी, और क्या ट्यूमर द्वारा छोड़े गए विषाक्त संकेत स्टेम कोशिकाओं को अपना काम करने से रोक देंगे।
मैस्ट्रिचट यूनिवर्सिटी मेडिकल सेंटर के वैज्ञानिकों की एक टीम ने इन प्रश्नों का उत्तर देने के लिए काम शुरू किया। उन्होंने यह परीक्षण करने से शुरुआत की कि मानव मेसोएंजियोब्लास्ट्स दो सामान्य कीमोथेरेपी दवाओं—एटोपोसाइड (etoposide) और सिस्प्लैटिन (cisplatin)—के प्रति कैसे प्रतिक्रिया करते हैं, जिनका उपयोग फेफड़ों के कैंसर के लिए किया जाता है। उन्होंने स्टेम कोशिकाओं को इन दवाओं के संपर्क में लाया और उनकी उत्तरजीविता दर (survival rates) की तुलना फेफड़ों की कैंसर कोशिकाओं और स्वस्थ फेफड़ों की कोशिकाओं से की। परिणामों ने दिखाया कि कोशिकाएं उपचार को कैसे संभालती हैं, इसमें एक स्पष्ट अंतर था। स्टेम कोशिकाएं कैंसर कोशिकाओं की तुलना में एटोपोसाइड के प्रति काफी अधिक प्रतिरोधी थीं, जिसका अर्थ है कि दवा ट्यूमर को मार सकती है बिना स्टेम कोशिकाओं को खत्म किए। हालांकि, स्टेम कोशिकाएं सिस्प्लैटिन के प्रति उतनी ही संवेदनशील थीं जितनी कि कैंसर कोशिकाएं। यह निष्कर्ष बताता है कि हालांकि स्टेम सेल थेरेपी संभव है, लेकिन डॉक्टरों को यह ध्यान रखना होगा कि वे किन कीमोथेरेपी दवाओं का उपयोग करते हैं, या शायद स्टेम कोशिकाओं को उन विशिष्ट दवाओं से बचाने के तरीके खोजने होंगे जो उन्हें नुकसान पहुँचाती हैं।
इसके बाद, शोधकर्ताओं ने ट्यूमर द्वारा निर्मित अदृश्य रासायनिक युद्धक्षेत्र की जांच की। ट्यूमर शरीर में प्रोटीन और सिग्नलिंग अणुओं की एक निरंतर धारा छोड़ते हैं, जो अन्य कोशिकाओं के व्यवहार को बदल सकते हैं। इसका अध्ययन करने के लिए, टीम ने एक डिश में फेफड़ों की तीन अलग-अलग प्रकार की कैंसर कोशिकाएं उगाईं। एक प्रकार की कोशिका ने चूहों में कोई मांसपेशियों का क्षय नहीं किया, दूसरी ने हल्का क्षय किया, और तीसरी ने गंभीर क्षय किया। उन्होंने इन कोशिकाओं के आसपास के तरल पदार्थ को एकत्र किया, जिसे 'कंडीशन्ड मीडिया' (conditioned media) कहा जाता है, जिसमें ट्यूमर द्वारा स्रावित सभी कारक शामिल थे। इसके बाद उन्होंने मानव मेसोएंजियोब्लास्ट्स को इस तरल पदार्थ में भिगोया ताकि यह देखा जा सके कि ट्यूमर के रासायनिक संकेत स्टेम कोशिकाओं के बढ़ने, चलने या मांसपेशी में बदलने की प्रक्रिया को रोकते हैं या नहीं।
अध्ययन से पता चला कि ट्यूमर के स्राव ने स्टेम कोशिकाओं के बढ़ने या चलने को नहीं रोका। ट्यूमर के तरल की उपस्थिति में भी मेसोएंजियोब्लास्ट्स सामान्य स्थितियों की तरह ही रक्त वाहिका कोशिकाओं की परतों के माध्यम से बढ़ने और प्रवास करने में सक्षम थे। यह एक महत्वपूर्ण निष्कर्ष है क्योंकि इसका अर्थ है कि ट्यूमर की उपस्थिति में भी स्टेम कोशिकाएं संभवतः क्षतिग्रस्त मांसपेशियों तक पहुँच सकती हैं। हालांकि, कहानी तब बदल गई जब शोधकर्ताओं ने स्टेम कोशिकाओं को नई मांसपेशी बनाने के लिए कहा। जब उन्हें उस ट्यूमर के तरल पदार्थ के संपर्क में लाया गया जिसने गंभीर मांसपेशियों के क्षय का कारण उत्पन्न किया था, तो स्टेम कोशिकाओं ने अपनी विभेदन (differentiation) या रूपांतरण की क्षमता खो दी। उनका विकास रुक गया, और वे मजबूत मांसपेशी ऊतक बनाने के लिए आवश्यक प्रमुख प्रोटीन बनाने में विफल रहे। हल्के या बिना क्षय वाले ट्यूमर से प्राप्त तरल का इस तरह का अवरोधक प्रभाव नहीं पड़ा।
शोधकर्ताओं ने यह परीक्षण किया कि क्या यह अवरोध स्थायी था। उन्होंने स्टेम कोशिकाओं को चार दिनों तक गंभीर ट्यूमर तरल के संपर्क में रखा और फिर उन्हें वापस सामान्य, स्वस्थ विकास तरल में डाल दिया। स्टेम कोशिकाएं उबरने में सक्षम रहीं। स्विच करने के बाद, वे फिर से मांसपेशी प्रोटीन का उत्पादन करने लगीं, और उनकी मांसपेशी फाइबर बनाने की क्षमता लगभग सामान्य स्तर पर लौट आई। यह सुझाव देता है कि ट्यूमर स्टेम कोशिकाओं की क्षमता को नष्ट नहीं करता है; यह केवल उनके विकास को रोक देता है। जब तक निरोधात्मक संकेत (inhibitory signal) को हटा दिया जाता है, वे अपना काम फिर से शुरू कर सकती हैं।
ये निष्कर्ष कैंसर कैशेक्सिया के उपचार के लिए एक सतर्क लेकिन आशाजनक मार्ग प्रदान करते हैं। अध्ययन यह सिद्ध करता है कि मेसोएंजियोब्लास्ट्स कीमोथेरेपी में जीवित रहने और ट्यूमर की उपस्थिति में भी मांसपेशियों तक पहुँचने के लिए पर्याप्त मजबूत हैं। मुख्य बाधा ट्यूमर की वह क्षमता है जो स्टेम कोशिकाओं की मांसपेशी में बदलने की क्षमता को अस्थायी रूप से रोक देती है, लेकिन यह रोक प्रतिवर्ती (reversible) प्रतीत होती है। हालांकि शोधकर्ताओं ने इस अवरोध के लिए जिम्मेदार सटीक रसायन की पहचान नहीं की, लेकिन उनके कार्य ने यह सिद्ध कर दिया है कि इन स्टेम कोशिकाओं का उपयोग मांसपेशियों के क्षय से लड़ने के लिए करने की अवधारणा व्यावहारिक है। यह सुझाव देता है कि सही संयोजन की कीमोथेरेपी और शायद ट्यूमर के निरोधात्मक संकेतों से निपटने की रणनीति के साथ, भविष्य में उन रोगियों में मांसपेशियों के द्रव्यमान को बहाल करना संभव हो सकता है जो वर्तमान में इसे खो रहे हैं।
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