Novel Immunomodulatory effect of miR-142 / ROCK2 Axis, on Leishmania infected macrophages

मानव शरीर के भीतर, हमारे प्रतिरक्षा तंत्र के सूक्ष्म कक्षों में अक्सर एक मौन युद्ध चलता रहता है। इस संघर्ष में अग्रिम पंक्ति के सैनिक मैक्रोफेज (macrophages) हैं, जो एक प्रकार की श्वेत रक्त कोशिकाएं हैं जिन्हें हमलावरों का पीछा करने और उन्हें नष्ट करने के लिए बनाया गया है। जब सैंड फ्लाई (sand fly) के काटने से लीशमैनिया (Leishmania) नामक परजीवी शरीर में प्रवेश करता है, तो वह इन्हीं कोशिकाओं के भीतर छिप जाता है। संक्रमण का परिणाम इस बात पर निर्भर करता है कि मैक्रोफेज कैसे प्रतिक्रिया देता है। कभी-कभी, कोशिका जाग जाती है और एक उग्र योद्धा बन जाती है, जो परजीवी को मारने के लिए जहरीले रसायनों का उत्सर्जन करती है। अन्य समय में, परजीवी कोशिका को एक शांत, निष्क्रिय मेजबान बनने के लिए छल लेता है, जिससे उसे बढ़ने और फैलने में मदद मिलती है। आक्रामक अवस्था और निष्क्रिय अवस्था के बीच इस बदलाव को ध्रुवीकरण (polarization) कहा जाता है, और कोशिका को वापस लड़ने के मूड में लाने का तरीका खोजना दुनिया भर में लाखों लोगों को प्रभावित करने वाली बीमारी को ठीक करने की कुंजी हो सकता है।

ईरान के पाश्चर संस्थान और अन्य विश्वविद्यालयों के शोधकर्ताओं की एक टीम ने एक विशिष्ट आणविक स्विच (molecular switch) की खोज की है जो इस व्यवहार को नियंत्रित करता है। उन्होंने miR-142 नामक एक छोटे अणु पर ध्यान केंद्रित किया, जो ROCK2 नामक प्रोटीन के लिए एक डिमर स्विच (dimmer switch) की तरह कार्य करता है। सरल शब्दों में, ROCK2 एक ऐसा प्रोटीन है जो मैक्रोफेज को आराम करने और निष्क्रिय होने में मदद करता है, एक ऐसी अवस्था जो परजीवी के जीवित रहने के अनुकूल होती है। शोधकर्ताओं ने पाया कि जब शरीर संक्रमित होता है, तो miR-142 का स्तर गिर जाता है, जिससे ROCK2 बढ़ जाता है और कोशिका निष्क्रिय हो जाती है। हालांकि, प्रयोगशाला में miR-142 के स्तर को कृत्रिम रूप से बढ़ाकर, वे ROCK2 प्रोटीन को कम करने में सक्षम रहे, जिससे मैक्रोफेज अपने आक्रामक, परजीवी-मारने वाले मोड में बना रहा।

अध्ययन की शुरुआत यह देखकर हुई कि स्वस्थ बनाम संक्रमित होने पर ये कोशिकाएं कैसे व्यवहार करती हैं। वैज्ञानिकों ने चूहों से अस्थि मज्जा (bone marrow) लिया और उन्हें एक डिश में मैक्रोफेज के रूप में विकसित किया। उन्होंने पुष्टि की कि इन कोशिकाओं को आक्रामक या निष्क्रिय होने के लिए प्रशिक्षित किया जा सकता है। जब उन्हें आक्रामक होने के लिए प्रशिक्षित किया गया, तो कोशिकाओं ने उच्च स्तर का miR-142 और निम्न स्तर का ROCK2 दिखाया। जब उन्हें निष्क्रिय होने के लिए प्रशिक्षित किया गया, तो इसके विपरीत हुआ। फिर शोधकर्ताओं ने इन कोशिकाओं को लीशमैनिया मेजर (Leishmania major), जो परजीवी की एक सामान्य प्रजाति है, से संक्रमित किया। उन्होंने देखा कि संक्रमण ने स्वाभाविक रूप से इन कोशिकाओं के miR-142 स्तरों को कम कर दिया। इस गिरावट ने ROCK2 को बढ़ने दिया, जिसने बदले में परजीवी को कोशिका के भीतर जीवित रहने और बढ़ने में मदद की। ऐसा प्रतीत हुआ कि परजीवी कोशिका की आंतरिक मशीनरी को चुप रखने के लिए सफलतापूर्वक उसका अपहरण कर रहा है।

इस प्रक्रिया को उलटने के परीक्षण के लिए, वैज्ञानिकों ने कोशिकाओं में एक आनुवंशिक उपकरण पेश किया ताकि उन्हें अतिरिक्त miR-142 बनाने के लिए मजबूर किया जा सके। उन्होंने इस अणु को बनाने के निर्देशों को सीधे मैक्रोफेज में डालने के लिए एक वेक्टर (vector), जो आनुवंशिक सामग्री से बना एक वितरण वाहन है, का उपयोग किया। प्रयोग अत्यधिक कुशल था, जिसमें 80 प्रतिशत से अधिक कोशिकाओं ने नए निर्देशों को सफलतापूर्वक ग्रहण कर लिया। एक बार जब कोशिकाएं miR-142 से भर गईं, तो परिणाम तत्काल और स्पष्ट थे। ROCK2 प्रोटीन का स्तर काफी कम हो गया। चूंकि ROCK2 को दबा दिया गया था, इसलिए कोशिकाएं निष्क्रिय अवस्था में नहीं बदलीं। इसके बजाय, वे अपने आक्रामक, प्रो-इंफ्लेमेटरी (pro-inflammatory) मोड में बनी रहीं।

इन परिवर्तनों के परिणाम नाटकीय थे। जिन कोशिकाओं में miR-142 को बढ़ाया गया था, उनमें परजीवियों की संख्या तेजी से गिर गई। कोशिकाओं ने उच्च स्तर के जहरीले रसायन, विशेष रूप से नाइट्रिक ऑक्साइड का उत्पादन किया, जो परजीवी को नष्ट करने के लिए जाने जाते हैं। साथ ही, उन पदार्थों का उत्पादन कम हो गया जो आमतौर पर परजीवी को जीवित रहने में मदद करते हैं, जैसे कि आर्जिनेज (arginase)। शोधकर्ताओं ने विभिन्न सिग्नलिंग अणुओं, या साइटोकिन्स (cytokines) के स्तर की भी जांच की, जो प्रतिरक्षा प्रणाली को बताते हैं कि क्या करना है। उन्होंने पाया कि बढ़ी हुई कोशिकाओं ने उन संकेतों को अधिक छोड़ा जो हमले को ट्रिगर करते हैं और उन संकेतों को कम छोड़ा जो प्रतिरक्षा प्रणाली को शांत करते हैं। इसने पुष्टि की कि कोशिकाएं न केवल संक्रमण से बच रही थीं बल्कि सक्रिय रूप से उससे लड़ रही थीं।

अध्ययन में CD200 नामक एक विशिष्ट सतह मार्कर (surface marker) को भी देखा गया, जिसका उपयोग परजीवी कोशिका को निरोधात्मक संकेत भेजने के लिए करता है, ताकि उसे लड़ने से रोका जा सके। उच्च स्तर के miR-142 वाली कोशिकाओं में, इस मार्कर की अभिव्यक्ति कम हो गई, जिससे प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को चुप कराने वाले परजीवी की क्षमता और भी बाधित हो गई। शोधकर्ताओं ने सेलुलर अवलोकन और प्रोटीन स्तर को मापने के लिए रासायनिक परीक्षणों सहित कई विधियों का उपयोग करके इन निष्कर्षों को सत्यापित किया। उन्होंने पुष्टि की कि ROCK2 में कमी केवल एक अस्थायी उतार-चढ़ाव नहीं थी बल्कि एक निरंतर परिवर्तन था जो सीधे तौर पर कम परजीवी भार (parasite load) से संबंधित था।

यह कार्य एक सटीक तंत्र को उजागर करता है जिसके द्वारा एक परजीवी अपने मेजबान का हेरफेर करता है और उस हेरफेर का मुकाबला कैसे किया जा सकता है। शोधकर्ताओं ने बीमारी के इलाज का दावा नहीं किया, लेकिन उन्होंने प्रदर्शित किया कि miR-142 और ROCK2 मार्ग एक महत्वपूर्ण नियंत्रण बिंदु है। यह समझकर कि miR-142, ROCK2 के एक चयनात्मक अवरोधक (selective inhibitor) के रूप में कार्य करता है, उन्होंने दिखाया कि संतुलन को वापस मेजबान के पक्ष में झुकाना संभव है। निष्कर्ष बताते हैं कि परजीवी के जीवित रहने की क्षमता miR-142 के स्तर को कम रखने पर निर्भर करती है, और इन स्तरों को कृत्रिम रूप से बढ़ाकर इन कोशिकाओं की हमलावर को मारने की प्राकृतिक क्षमता को बहाल किया जा सकता है। यह लीशमैनियासिस (leishmaniasis) के उपचार के लिए भविष्य के अनुसंधान के लिए एक स्पष्ट, आणविक लक्ष्य प्रदान करता है, जो एक निरंतर और खतरनाक रोगजनक के खिलाफ प्रतिरक्षा प्रणाली की रक्षाओं को पुनर्जीवित करने का एक संभावित मार्ग प्रदान करता है।