रक्त वाहिका कोशिका परिवर्तनों का अवलोकन अवरुद्ध धमनियों का शीघ्र पता लगाने में मदद कर सकता है

अत्याधुनिक जीनोमिक्स प्रौद्योगिकियों का उपयोग करना, कैम्ब्रिज और लंदन में स्थित शोधकर्ताओं की एक अंतःविषय टीम ने स्विचिंग के कार्य में माउस रक्त वाहिकाओं में संवहनी मांसपेशी कोशिकाओं की एक छोटी संख्या को पकड़ा है और उनके आणविक गुणों का वर्णन किया है. शोधकर्ताओं ने एकल-कोशिका आरएनए-अनुक्रमण नामक एक नवीन पद्धति का उपयोग किया, जो उन्हें सैकड़ों व्यक्तिगत संवहनी मांसपेशी कोशिकाओं में जीनोम में अधिकांश जीन की गतिविधि को ट्रैक करने की अनुमति देता है.

उनके निष्कर्ष, में आज प्रकाशित प्रकृति संचार, 'स्विचिंग' का पता लगाने का मार्ग प्रशस्त हो सकता है’ मनुष्यों में कोशिकाएँ, संभावित रूप से भविष्य में एथेरोस्क्लेरोसिस के प्रारंभिक चरण में निदान और उपचार को सक्षम करना.

एथेरोस्क्लेरोसिस संभावित रूप से गंभीर हृदय रोगों जैसे दिल का दौरा और स्ट्रोक का कारण बन सकता है. हालाँकि वर्तमान में ऐसा कोई उपचार नहीं है जो एथेरोस्क्लेरोसिस को उलट सके, बेहतर आहार और अधिक व्यायाम जैसे जीवनशैली में हस्तक्षेप से स्थिति बिगड़ने का जोखिम कम हो सकता है; शीघ्र पता लगाने से इस जोखिम को कम किया जा सकता है.

“हम जानते थे कि यद्यपि स्वस्थ ऊतकों में ये कोशिकाएँ एक-दूसरे के समान दिखती हैं, वे वास्तव में आणविक स्तर पर काफी मिश्रित बैग हैं,” डॉ हेले जोर्गेंसन बताते हैं, कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय के कार्डियोवास्कुलर मेडिसिन विभाग में एक समूह नेता, जिन्होंने अध्ययन का सह-निर्देशन किया.

“तथापि, जब हमें नतीजे मिले, वास्तव में बर्तन में बहुत कम संख्या में कोशिकाएँ बाहर निकलीं. इन कोशिकाओं ने विशिष्ट मांसपेशी कोशिका जीन की गतिविधि को विभिन्न डिग्री तक खो दिया, और इसके बजाय Sca1 नामक एक जीन व्यक्त किया जो स्टेम कोशिकाओं को चिह्नित करने के लिए सबसे अच्छी तरह से जाना जाता है, शरीर की 'मास्टर कोशिकाएं'”

गतिविधि का पता लगाने की क्षमता (या 'अभिव्यक्ति') इन नई खोजी गई कोशिकाओं में समानांतर रूप से मौजूद हजारों जीनों का होना एक गेम-चेंजर रहा है, शोधकर्ताओं का कहना है.

“एकल-कोशिका आरएनए-अनुक्रमण ने हमें Sca1 के अलावा यह देखने की अनुमति दी है, इन कोशिकाओं ने स्विचिंग प्रक्रिया में ज्ञात भूमिकाओं वाले अन्य जीनों का एक पूरा सेट व्यक्त किया,” लीना डोबनिकर कहती हैं, बब्राहम इंस्टीट्यूट में स्थित एक कम्प्यूटेशनल जीवविज्ञानी और अध्ययन के संयुक्त प्रथम लेखक.

“जबकि ये कोशिकाएँ आवश्यक रूप से पूर्ण-स्विचित कोशिकाओं के गुण नहीं दिखाती थीं, हम देख सकते हैं कि हमने उन्हें स्विचिंग के कार्य में पकड़ लिया, जो पहले संभव नहीं था.”

यह पुष्टि करने के लिए कि ये असामान्य कोशिकाएँ मांसपेशी कोशिकाओं से उत्पन्न हुई हैं, टीम ने एक और नई तकनीक का इस्तेमाल किया, वंशावली लेबलिंग के रूप में जाना जाता है, जिसने शोधकर्ताओं को प्रत्येक कोशिका में जीन की अभिव्यक्ति के इतिहास का पता लगाने की अनुमति दी.

“तब भी जब कोशिकाओं ने मांसपेशी कोशिका जीन को पूरी तरह से बंद कर दिया हो, वंशावली लेबलिंग से पता चला कि किसी बिंदु पर या तो वे या उनके पूर्वज वास्तव में विशिष्ट मांसपेशी कोशिकाएं थे,” एनाबेल टेलर कहते हैं, जोर्जेंसन की प्रयोगशाला में एक कोशिका जीवविज्ञानी और अध्ययन के संयुक्त प्रथम लेखक.

इन असामान्य कोशिकाओं की आणविक प्रोफ़ाइल को जानने से बीमारी में उनके व्यवहार का अध्ययन करना संभव हो गया है. शोधकर्ताओं ने पुष्टि की है कि क्षतिग्रस्त रक्त वाहिकाओं और एथेरोस्क्लोरोटिक प्लाक में ये कोशिकाएं बहुत अधिक संख्या में हो जाती हैं, जैसा कि स्विचिंग कोशिकाओं से अपेक्षा की जाएगी.

“हम भाग्यशाली थे कि जब हम परियोजना पर काम कर रहे थे तब एकल-कोशिका आरएनए-अनुक्रमण प्रौद्योगिकियां तेजी से विकसित हो रही थीं,” डॉ. मिखाइल स्पिवकोव कहते हैं, एमआरसी लंदन इंस्टीट्यूट ऑफ मेडिकल साइंसेज में एक जीनोमिक्स जीवविज्ञानी और समूह नेता, जिन्होंने जोर्गेंसन के साथ अध्ययन का सह-निर्देशन किया. डॉ स्पिवकोव ने यह काम तब किया जब वह बब्राहम इंस्टीट्यूट में ग्रुप लीडर थे. “जब हमने शुरुआत की थी, सैकड़ों कोशिकाओं को देखना सीमा थी, लेकिन एथेरोस्क्लोरोटिक प्लाक के विश्लेषण के लिए हमें वास्तव में हजारों की आवश्यकता थी. जब तक हम यह प्रयोग करने पहुंचे, यह पहले से ही संभव था.”

भविष्य में, टीम के निष्कर्ष एथेरोस्क्लेरोसिस को जल्दी पकड़ने और इसका अधिक प्रभावी ढंग से इलाज करने का मार्ग प्रशस्त कर सकते हैं.

“सैद्धांतिक रूप से, अन्यथा स्वस्थ वाहिकाओं में स्विचिंग कोशिकाओं की संख्या में वृद्धि देखकर अलार्म बजना चाहिए,” जोर्गेंसन कहते हैं. “वैसे ही, इन कोशिकाओं की आणविक विशेषताओं को जानने से विशिष्ट दवाओं के साथ उन्हें चुनिंदा रूप से लक्षित करने में मदद मिल सकती है. तथापि, अभी शुरुआती दिन हैं. हमारा अध्ययन चूहों पर किया गया था, जहां हम बड़ी संख्या में संवहनी मांसपेशी कोशिकाएं प्राप्त कर सकते हैं और वंशावली लेबलिंग के लिए उनके जीनोम को संशोधित कर सकते हैं. हमारे परिणामों को पहले मानव कोशिकाओं में और फिर क्लिनिक में अनुवाद करने के लिए अतिरिक्त शोध की अभी भी आवश्यकता है।”

शोध को ब्रिटिश हार्ट फाउंडेशन और यूके रिसर्च एंड इनोवेशन द्वारा वित्त पोषित किया गया था.

स्रोत: www.sciencedaily.com, कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय