Stitch RNA (StitchR) विधि से नई दवाओं के विकास में तेजी आ सकती है, जो ड्यूशेन मस्कुलर डिस्ट्रॉफी का महत्वपूर्ण उपचार कर सकती हैं।
मांसपेशियों को सही तरीके से काम करने के लिए ज़रूरी कुछ बड़े प्रोटीन बनाने वाले डीएनए कोड के नष्ट होने से ऐसी स्थितियाँ पैदा हो सकती हैं जो मांसपेशियों को कमज़ोर और ख़राब कर सकती हैं। जीन उपचार इस कोड को मांसपेशियों में वापस लाने की कोशिश करते हैं, लेकिन यह मुश्किल हो सकता है क्योंकि डीएनए कोड बहुत लंबा होता है। शोधकर्ताओं ने कोड भेजने का एक नया तरीका खोज लिया है। अब इसे टुकड़ों में भेजा जाएगा जिन्हें मांसपेशियों की कोशिकाओं के अंदर एक साथ रखा जाएगा। इससे नए जीन उपचार हो सकते हैं जो मांसपेशियों को खोने वाले या कमज़ोर होने वाले लोगों की मदद कर सकते हैं।
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जीन थेरेपी में डीएनए की लंबाई की समस्या
जीन थेरेपी कई बीमारियों के इलाज के लिए बनाई गई है जो मांसपेशियों को खराब और कमजोर बनाती हैं, लेकिन इसे बेहतर तरीके से काम करने के लिए अभी भी और काम किया जा रहा है। यह कठिन हो सकता है क्योंकि मांसपेशियों की कोशिकाओं को जिन प्रोटीन की ज़रूरत होती है उनमें से कुछ बहुत बड़े होते हैं। जीन का डीएनए कोड शरीर को बताता है कि प्रोटीन कैसे बनाया जाए। इस कोड की लंबाई को बेस नामक रासायनिक ब्लॉक द्वारा मापा जाता है।
बड़े प्रोटीन के लिए डीएनए बेस कोड को लंबा होना चाहिए। डिस्ट्रोफिन प्रोटीन के लिए कोडिंग अनुक्रम, जो ड्यूचेन मस्कुलर डिस्ट्रॉफी वाले लोगों में गायब है, 10,000 बेस से अधिक लंबा है। अधिकांश जीन के कोडिंग अनुक्रम केवल लगभग 1,000 बेस लंबे होते हैं। उदाहरण के लिए, यदि आपके पास पर्याप्त डिस्फ़रलिन प्रोटीन नहीं है, तो आपको लिम्ब गर्डल मस्कुलर डिस्ट्रॉफी और कुछ अन्य प्रकार की मस्कुलर डिस्ट्रॉफी हो सकती है। इसके कोड को बनाने वाले बेस की श्रृंखला 6,000 से अधिक है।
वायरस के खाली खोल का उपयोग करने की चुनौती
शोधकर्ताओं ने पाया है कि वायरस के खाली खोल का उपयोग शरीर की कोशिकाओं में कोडिंग अनुक्रमों को पेश करने के लिए सबसे प्रभावी तरीका है। इन खोलों को कैप्सिड के रूप में जाना जाता है, वायरस द्वारा अपने आनुवंशिक पदार्थ को एनकैप्सुलेट करने और संक्रमण के लिए पड़ोसी कोशिकाओं में ले जाने के लिए उपयोग किया जाता है। इसके बजाय, उनका उपयोग जीन थेरेपी देने के लिए किया जा सकता है क्योंकि उन्हें खतरनाक वायरल कोडिंग के बिना प्रयोगशालाओं में कृत्रिम रूप से उत्पादित किया जा सकता है। वर्तमान में, एडेनो-एसोसिएटेड वायरस या AAV नामक वायरस के कैप्सिड जीन थेरेपी के लिए सबसे प्रभावी हैं। AAV प्रतिरक्षा प्रणाली को उत्तेजित किए बिना हमारी बड़ी संख्या में कोशिकाओं तक पहुँचने में माहिर है।
फिर भी, AAV कैप्सिड शारीरिक रूप से डिस्ट्रोफिन और डिस्फ़रलिन के कोडिंग अनुक्रमों को समायोजित नहीं कर सकता है। इसमें केवल वायरस के अपने आनुवंशिक कोड जितना लंबा अनुक्रम हो सकता है, जो 5,000 बेस से कम लंबा है, और केवल 26 नैनोमीटर चौड़ा है (उनमें से एक हज़ार एक मानव बाल में फिट हो सकते हैं)।
राइबोजाइम इसका समाधान हो सकता है
हाल ही में किए गए अध्ययन में एक नई विधि से इसे दरकिनार किया गया है। पिछले कई दशकों में राइबोजाइम नामक अणु के एक वर्ग की पहचान की गई है और उसकी जांच की गई है। राइबोजाइम आरएनए अनुक्रम हैं जो खुद को दो भागों में विभाजित करने की क्षमता रखते हैं। राइबोजाइम डीएनए की प्रतियां हैं जिनका उपयोग प्रोटीन बनाने के लिए किया जाता है। वे ताजा कटे हुए सिरों पर विशेष रासायनिक निशान छोड़कर ऐसा करते हैं। न्यूयॉर्क और मैसाचुसेट्स के शोध के अनुसार, कोशिका में कुछ प्रोटीन ऐसे मार्करों को पहचान सकते हैं और सिरों को वापस एक साथ जोड़ सकते हैं। उनका मानना था कि इसका उपयोग दो अलग-अलग आरएनए अणुओं के सिरों को जोड़ने के लिए किया जा सकता है, जैसे कि जीन थेरेपी के दो घटक। Stitch RNA के लिए उन्होंने विधि को StitchR नाम दिया।
वैज्ञानिकों ने StitchR का परीक्षण करने के लिए दो आरएनए अणु बनाए: एक में डिस्फ़रलिन कोडिंग अनुक्रम का प्रारंभिक भाग और उसके बाद दूसरा राइबोज़ाइम और दूसरे में डिस्फ़रलिन कोडिंग अनुक्रम का शेष भाग राइबोज़ाइम के साथ था। माउस मॉडल में अंग करधनी पेशी अध:पतन को प्रेरित करने के लिए, उन्होंने कुछ AAV कैप्सिड को एक अणु और अन्य AAV कैप्सिड को दूसरे अणु से लोड किया।
Stitch RNA क्या है और यह कैसे काम करता है?
चूहे की मांसपेशी कोशिकाओं में प्रवेश करते ही राइबोजाइम सक्रिय हो जाते हैं और संबंधित अणुओं को तोड़ देते हैं। कटने से बचे निशानों की पहचान करके, कोशिका की मरम्मत प्रक्रिया दो टुकड़ों को आपस में जोड़ देती है, जिससे चूहे की मांसपेशियों में डिस्फेरलिन प्रोटीन पुनः स्थापित हो जाता है।
शोधकर्ताओं द्वारा इस विधि का परीक्षण डिस्ट्रोफिन का उपयोग करके भी किया गया। चूंकि डायस्ट्रोफिन कोडिंग अनुक्रम आधे में काटे जाने के बाद भी AAV कैप्सिड के लिए बहुत बड़ा है, इसलिए उन्होंने थोड़े छोटे लेकिन फिर भी कार्यात्मक प्रोटीन के लिए कोडिंग अनुक्रम प्रदान किया। इस विधि से ड्यूशेन मस्कुलर डिस्ट्रॉफी के माउस मॉडल में मांसपेशी स्थिति के अनेक मापकों में सुधार हुआ।
निष्कर्ष
हालाँकि इन्हें ड्यूचेन मस्कुलर डिस्ट्रॉफी, डिस्फेरलिनोपैथी और अन्य विकारों के संभावित उपचार के रूप में कई वर्षों से विकसित किया जा रहा है, लेकिन लक्ष्य कोशिका के अंदर बड़े जीन के कोडिंग अनुक्रमों को संयोजित करने वाले तरीके बहुत सफल साबित नहीं हुए हैं। माउस मॉडल में परिणाम आशाजनक हैं, और यह नया तरीका कुछ कठिनाइयों को दूर करने में मदद कर सकता है। यह पता लगाने के लिए कि क्या इस शोध से नई दवाएँ मिल सकती हैं, अधिक परीक्षण आवश्यक हैं।
