পেন-নেতৃত্বাধীন গবেষকরা একটি মারাত্মক ছত্রাককে শক্তিশালী ক্যান্সার-লড়াইকারী যৌগে পরিণত করেছেন। থেকে অণুগুলির একটি নতুন শ্রেণি বিচ্ছিন্ন করার পরে এস্পারগিলাস ফ্ল্যাভাসপ্রাচীন সমাধিগুলির খননকালে মৃত্যুর সাথে যুক্ত একটি বিষাক্ত ফসলের ছত্রাক, গবেষকরা রাসায়নিকগুলি সংশোধন করেছিলেন এবং তাদের লিউকেমিয়া কোষের বিরুদ্ধে পরীক্ষা করেছিলেন। ফলাফল? একটি প্রতিশ্রুতিবদ্ধ ক্যান্সার-হত্যার যৌগ যা এফডিএ-অনুমোদিত ওষুধকে প্রতিদ্বন্দ্বী করে এবং আরও ছত্রাকের ওষুধের আবিষ্কারে নতুন সীমান্ত উন্মুক্ত করে।
কেমিক্যাল অ্যান্ড বায়োমোলিকুলার ইঞ্জিনিয়ারিং (সিবিই) এর প্রেসিডেন্সিয়াল পেন কমপ্যাক্ট সহযোগী অধ্যাপক শেরি গাও বলেছেন, “ছত্রাক আমাদের পেনিসিলিন দিয়েছেন,” প্রকৃতি রাসায়নিক জীববিজ্ঞানঅনুসন্ধানে। “এই ফলাফলগুলি দেখায় যে প্রাকৃতিক পণ্য থেকে প্রাপ্ত আরও অনেক ওষুধ পাওয়া যায়।”
অভিশাপ থেকে নিরাময় পর্যন্ত
এস্পারগিলাস ফ্ল্যাভাসএর হলুদ স্পোরগুলির জন্য নামকরণ করা, দীর্ঘকাল ধরে একটি মাইক্রোবায়াল ভিলেন। প্রত্নতাত্ত্বিকরা 1920 এর দশকে রাজা তুতানখামুনের সমাধি খোলার পরে, খননকারী দলের মধ্যে একটি অকাল মৃত্যুর একটি সিরিজ একটি ফেরাউনের অভিশাপের গুজব ছড়িয়ে দিয়েছিল। কয়েক দশক পরে, ডাক্তাররা তাত্ত্বিক করেছিলেন যে সহস্রাব্দের জন্য সুপ্ত, ছত্রাকের স্পোরগুলি ভূমিকা নিতে পারত।
১৯ 1970০ এর দশকে, এক ডজন বিজ্ঞানী পোল্যান্ডের ক্যাসিমির চতুর্থ সমাধিতে প্রবেশ করেছিলেন। কয়েক সপ্তাহের মধ্যে, তাদের মধ্যে 10 জন মারা গেলেন। পরে তদন্তে প্রকাশিত সমাধি প্রকাশিত হয়েছিল উ: ফ্ল্যাভাসযার টক্সিনগুলি ফুসফুসের সংক্রমণ হতে পারে, বিশেষত আপোষযুক্ত প্রতিরোধ ব্যবস্থাযুক্ত ব্যক্তিদের মধ্যে।
এখন, একই ছত্রাকটি একটি প্রতিশ্রুতিবদ্ধ নতুন ক্যান্সার থেরাপির অসম্ভব উত্স।
একটি বিরল ছত্রাকের সন্ধান
প্রশ্নে থেরাপি হ’ল রাইবোসোমালি সংশ্লেষিত এবং অনুবাদ-পরবর্তী পরিবর্তিত পেপটাইডস বা রিপসগুলির একটি শ্রেণি যা ফ্যাব্রিকের টুকরোতে “আরআইপি” এর মতো উচ্চারিত হয়। নামটি কীভাবে যৌগটি উত্পাদিত হয় তা বোঝায়-রাইবোসোম দ্বারা, একটি ক্ষুদ্র সেলুলার কাঠামো যা প্রোটিন তৈরি করে-এবং এই ক্ষেত্রে, এই ক্ষেত্রে, ক্যান্সার-হত্যার বৈশিষ্ট্যগুলি বাড়ানোর জন্য এটি পরে সংশোধন করা হয়েছে।
“এই রাসায়নিকগুলি শুদ্ধ করা কঠিন,” সিবিই -র পোস্টডক্টোরাল ফেলো এবং কাগজের প্রথম লেখক কিউইউ এনআইই বলেছেন। ব্যাকটিরিয়ায় হাজার হাজার রিপস চিহ্নিত করা হয়েছে, তবে ছত্রাকের মধ্যে কেবল কয়েকটি মুঠো পাওয়া গেছে। অংশ হিসাবে, এটি কারণ অতীত গবেষকরা যেমন ছত্রাকের রিপাসকে ভুল পরিচয় দিয়েছেন অ-রিবোসোমাল পেপটাইডস এবং ছত্রাকগুলি কীভাবে অণু তৈরি করেছিল সে সম্পর্কে খুব কম ধারণা ছিল। “এই যৌগগুলির সংশ্লেষণ জটিল,” এনআইই যোগ করেছেন। “তবে এটিই তাদেরকে এই অসাধারণ জৈব কার্যকারিতা দেয়” “
রাসায়নিকের জন্য শিকার
আরও ছত্রাকের রিপগুলি খুঁজে পেতে, গবেষকরা প্রথমে এক ডজন স্ট্রেন স্ক্যান করেছিলেন এস্পারগিলাসযা পূর্ববর্তী গবেষণায় পরামর্শ দেওয়া হয়েছিল যে আরও বেশি রাসায়নিক থাকতে পারে।
পরিচিত রিপ বিল্ডিং ব্লকের সাথে এই স্ট্রেনগুলি দ্বারা উত্পাদিত রাসায়নিকগুলির তুলনা করে গবেষকরা চিহ্নিত করেছেন উ: ফ্ল্যাভাস আরও অধ্যয়নের জন্য প্রতিশ্রুতিবদ্ধ প্রার্থী হিসাবে।
জেনেটিক বিশ্লেষণ একটি নির্দিষ্ট প্রোটিনকে নির্দেশ করে উ: ফ্ল্যাভাস ছত্রাকের রিপসের উত্স হিসাবে। যখন গবেষকরা সেই প্রোটিন তৈরি করে এমন জিনগুলি চালু করেছিলেন, তখন রাসায়নিক চিহ্নিতকারীরা রিপসের উপস্থিতি নির্দেশ করেও অদৃশ্য হয়ে যায়।
এই উপন্যাসের পদ্ধতির – বিপাকীয় এবং জেনেটিক তথ্যের সংমিশ্রণ – কেবল ছত্রাকের রিপসের উত্সকে চিহ্নিত করে না উ: ফ্ল্যাভাসতবে ভবিষ্যতে আরও ছত্রাকের রিপগুলি খুঁজে পেতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
একটি শক্তিশালী নতুন ওষুধ
চারটি পৃথক রিপসকে শুদ্ধ করার পরে, গবেষকরা দেখতে পেলেন যে অণুগুলি ইন্টারলকিং রিংগুলির একটি অনন্য কাঠামো ভাগ করেছে। গবেষকরা এই অণুগুলির নাম দিয়েছেন, যা আগে কখনও বর্ণিত হয়নি, যে ছত্রাকের পরে তারা পাওয়া গিয়েছিল: এস্পেরিজিমাইসিনস।
এমনকি কোনও পরিবর্তন না করেও, যখন মানব ক্যান্সারের কোষগুলির সাথে মিশ্রিত হয়, এস্পেরিজিমাইসিনগুলি চিকিত্সা সম্ভাবনা প্রদর্শন করেছিল: চারটি ভেরিয়েন্টের মধ্যে দুটি লিউকেমিয়া কোষের বিরুদ্ধে শক্তিশালী প্রভাব ফেলেছিল।
আরেকটি বৈকল্পিক, যার সাথে গবেষকরা একটি লিপিড বা ফ্যাটি অণু যুক্ত করেছেন, যা রয়্যাল জেলিতেও পাওয়া যায় যে মৌমাছির বিকাশকারী মৌমাছিদের পুষ্টি দেয়, পাশাপাশি সাইটারাবাইন এবং ডাওনোরুবিসিন, দুটি এফডিএ-অনুমোদিত ওষুধ যা কয়েক দশক ধরে লিউকেমিয়ার চিকিত্সার জন্য ব্যবহৃত হয়েছিল।
সেল এন্ট্রি কোড ক্র্যাকিং
লিপিডগুলি কেন এস্পেরিজিমাইসিনগুলির সামর্থ্য বাড়িয়ে তুলেছে তা বুঝতে, গবেষকরা নির্বাচিতভাবে লিউকেমিয়া কোষগুলিতে জিনগুলি চালু এবং বন্ধ করে দিয়েছেন। একটি জিন, এসএলসি 46 এ 3, অ্যাস্পেরিজিমাইসিনগুলি পর্যাপ্ত সংখ্যায় লিউকেমিয়া কোষগুলিতে প্রবেশের অনুমতি দেওয়ার ক্ষেত্রে সমালোচনামূলক প্রমাণিত হয়েছিল।
এই জিনটি উপকরণগুলি লাইসোসোমগুলি থেকে বেরিয়ে আসতে সহায়তা করে, ক্ষুদ্র থলগুলি যা মানব কোষে প্রবেশ করে বিদেশী উপকরণ সংগ্রহ করে। “এই জিনটি গেটওয়ের মতো কাজ করে,” নি বলেছেন। “এটি কেবল অ্যাস্পেরিজিমাইকিনগুলি কোষগুলিতে প্রবেশ করতে সহায়তা করে না, এটি অন্যান্য ‘সাইক্লিক পেপটাইডস’ একই কাজ করতে সক্ষম করতে পারে।”
অ্যাস্পেরিগিমাইসিনের মতো, এই রাসায়নিকগুলির মতো medic ষধি বৈশিষ্ট্য রয়েছে – প্রায় দুই ডজন চক্রীয় পেপটাইডগুলি 2000 সাল থেকে ক্লিনিকাল অনুমোদন পেয়েছে যা রোগগুলিকে ক্যান্সার এবং লুপাসের মতো বিভিন্ন হিসাবে বিবেচনা করে – তবে তাদের অনেকগুলি পর্যাপ্ত পরিমাণে কোষে প্রবেশের জন্য পরিবর্তন প্রয়োজন।
“এই জিন কীভাবে রাসায়নিকগুলি কোষগুলিতে পরিবহন করে তা প্রভাবিত করতে পারে তা জেনে আমাদের ওষুধ বিকাশের জন্য আরও একটি সরঞ্জাম দেয়,” এনআইই বলেছেন।
বিঘ্নিত সেল বিভাগ
আরও পরীক্ষার মাধ্যমে গবেষকরা আবিষ্কার করেছেন যে এস্পেরিজিমাইকিনগুলি সম্ভবত কোষ বিভাজন প্রক্রিয়া ব্যাহত করে। “ক্যান্সার কোষগুলি অনিয়ন্ত্রিতভাবে বিভক্ত হয়,” গাও বলেছেন। “এই যৌগগুলি মাইক্রোটিউবুলগুলি গঠনে বাধা দেয়, যা কোষ বিভাজনের জন্য প্রয়োজনীয়” “
উল্লেখযোগ্যভাবে, যৌগগুলি স্তন, লিভার বা ফুসফুসের ক্যান্সার কোষগুলিতে – বা ব্যাকটিরিয়া এবং ছত্রাকের একটি পরিসীমাগুলিতে খুব কম প্রভাব ফেলেনি – এটি পরামর্শ দেয় যে এস্পেরিগিমাইসিনের বিঘ্নিত প্রভাবগুলি নির্দিষ্ট ধরণের কোষগুলির সাথে নির্দিষ্ট, যা ভবিষ্যতের যে কোনও ওষুধের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য।
ভবিষ্যতের দিকনির্দেশ
এস্পেরিজিমাইকিনগুলির চিকিত্সার সম্ভাবনা প্রদর্শনের পাশাপাশি গবেষকরা অন্যান্য ছত্রাকের জিনের অনুরূপ ক্লাস্টারগুলি চিহ্নিত করেছিলেন, যা আরও ছত্রাকের রিপগুলি আবিষ্কার করতে পারে বলে পরামর্শ দেয়। “যদিও কেবল কয়েকজনকেই পাওয়া গেছে, তাদের প্রায় সবারই দৃ strong ় বায়োঅ্যাক্টিভিটি রয়েছে,” নি বলেছেন। “এটি অসাধারণ সম্ভাবনা সহ একটি অনাবিষ্কৃত অঞ্চল” “
পরবর্তী পদক্ষেপটি হ’ল প্রাণীর মডেলগুলিতে Asperigimycins পরীক্ষা করা, একদিন মানব ক্লিনিকাল ট্রায়ালগুলিতে যাওয়ার আশা নিয়ে। গাও বলেছেন, “প্রকৃতি আমাদের এই অবিশ্বাস্য ফার্মাসি দিয়েছে।” “এর গোপনীয়তাগুলি উদ্ঘাটন করা আমাদের উপর নির্ভর করে। প্রকৌশলী হিসাবে আমরা প্রকৃতি থেকে শিখতে এবং সেই জ্ঞানটি আরও ভাল সমাধানগুলি ডিজাইনের জন্য ব্যবহার করে ব্যবহার করতে আগ্রহী।”
এই গবেষণাটি পেনসিলভেনিয়া স্কুল অফ ইঞ্জিনিয়ারিং অ্যান্ড অ্যাপ্লাইড সায়েন্সে পরিচালিত হয়েছিল; রাইস বিশ্ববিদ্যালয়; পিটসবার্গ বিশ্ববিদ্যালয়; টেক্সাস বিশ্ববিদ্যালয় এমডি অ্যান্ডারসন ক্যান্সার সেন্টার; ওয়াশিংটন বিশ্ববিদ্যালয় স্কুল অফ মেডিসিন, সেন্ট লুই; বেলর কলেজ অফ মেডিসিন এবং পোর্তো বিশ্ববিদ্যালয়।
অধ্যয়নটি মার্কিন জাতীয় স্বাস্থ্য ইনস্টিটিউটস (R35GM138207, R35CA274235, R35GM128779), পেনসিলভেনিয়া বিশ্ববিদ্যালয়, ওয়েলচ ফাউন্ডেশন (সি -2033-20200401), এনইএইচআইটি-তে 28) দ্বারা সমর্থিত ছিল, এনইএইচটি টেক্সাস (আরআর 220087, আরআর 210029) এবং জাতীয় বিজ্ঞান ফাউন্ডেশন (ওএসি -2117681, ওএসি -1928147, ওএসি -1928224)।
অতিরিক্ত সহ-লেখকদের মধ্যে রয়েছে ফ্যাংলং ঝাও, জেরং ইউ, কালেব চ্যাং, ররি শার্কি, ব্রাইস কিল, হংকজি ঝেং, কেভিন ইয়াং, অ্যালান ডিইউ, টড ট্রানজেন, ইয়াং গাও এবং রাইস বিশ্ববিদ্যালয়ের হান্স রেনাটা; চুনসিয়াও সান এবং পেন ইঞ্জিনিয়ারিং এবং ভাতের শুই লিউ; এমডি অ্যান্ডারসনের লি এবং জুনজি চেনকে সিটিং; মিঠুন সি। মধুসুদনান এবং পিটের পেং লিউ; সান্দিপান রায় চৌধুরী, ডংইইন গুয়ান, জিন ওয়াং, জিন ইউ এবং বেইলারের ডিশু ঝো; মারিয়া জোটোভা এবং পেন ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের জিচেন হু; স্যান্ড্রা এ। ফিগুয়ারেদো এবং পেড্রো এন। লিও পোর্তো বিশ্ববিদ্যালয়ের; এবং অ্যান্ডি জু এবং ওয়াশ ইউ এর রুই ট্যাং, সেন্ট লুই।