अध्ययन से पता चलता है कि कैसे एकल प्रोटीन ल्यूकेमिया कोशिकाओं को उनकी वृद्धि को बढ़ावा देता है

कैलिफोर्निया (यूएस), 2 अक्टूबर (एएनआई): कैंसर कोशिकाएं विस्तार और विभाजित करने के लिए अपने ड्राइव में अथक हैं, अक्सर उनके चयापचय को फिर से शुरू करते हैं और एक कदम आगे रहने के लिए आरएनए को संशोधित करते हैं।

यूसीएलए हेल्थ जोंसन कॉम्प्रिहेंसिव कैंसर सेंटर के शोधकर्ताओं ने एक एकल प्रोटीन, IGF2BP3 की पहचान की है, जो इन दोनों प्रक्रियाओं को ल्यूकेमिया कोशिकाओं में एक साथ जोड़ता है। प्रोटीन बदल जाता है कि कैसे कोशिकाएं चीनी को तोड़ती हैं, एक तेज लेकिन अक्षम ऊर्जा मार्ग का पक्ष लेते हैं, जबकि आरएनए को संशोधित करते हैं जो प्रोटीन ल्यूकेमिया कोशिकाओं को उत्पन्न करने में मदद करता है, जीवित रहने और गुणा करने की आवश्यकता होती है।

डिस्कवरी IGF2BP3 को ल्यूकेमिया में “मास्टर स्विच” के रूप में स्थित करता है, चयापचय और आरएनए विनियमन को जोड़ता है, स्वतंत्र रूप से संचालित करने के लिए लंबे समय से सोचा जाता है। इस कनेक्शन को समझना ऊर्जा और उत्तरजीविता मार्गों को काटने के उद्देश्य से नए उपचारों के लिए मार्ग प्रशस्त कर सकता है जो कैंसर कोशिकाओं पर निर्भर करता है।

“हमें उम्मीद थी कि IGF2BP3 RNA को नियंत्रित कर सकता है, लेकिन हम जो उम्मीद नहीं कर रहे थे, वह यह था कि यह कैसे दृढ़ता से चयापचय को फिर से आकार देता है,” डॉ। दिनेश राव ने कहा, यूसीएलए में डेविड गेफेन स्कूल ऑफ मेडिसिन में पैथोलॉजी एंड लेबोरेटरी मेडिसिन के प्रोफेसर और अध्ययन के वरिष्ठ लेखक। “उस कनेक्शन को पहले नहीं देखा गया था और यह महत्वपूर्ण हो सकता है कि कैंसर कोशिकाओं को अपना लाभ कैसे प्राप्त होता है। इस लिंक को उजागर करके, अब हमारे पास एक स्पष्ट तस्वीर है कि ल्यूकेमिया कैसे खुद को बनाए रखता है। यदि हम इस पुनर्जन्म को अवरुद्ध कर सकते हैं, तो हम ऊर्जा आपूर्ति और उत्तरजीविता संकेतों दोनों को काटने में सक्षम हो सकते हैं।

राव और उनकी लैब लगभग एक दशक से IGF2BP3 का अध्ययन कर रहे हैं और पाया कि यह ल्यूकेमिया कोशिकाओं के अस्तित्व के लिए आवश्यक है। प्रोटीन आरएनए-बाइंडिंग प्रोटीन के एक परिवार से संबंधित है जो सामान्य रूप से केवल मानव विकास के शुरुआती चरणों में सक्रिय होते हैं। जन्म के बाद, उनकी गतिविधि काफी हद तक बंद हो जाती है, लेकिन कुछ कैंसर में – ल्यूकेमिया, ब्रेन ट्यूमर, सारकोमा और स्तन कैंसर सहित – IGF2BP3 वापस स्विच करता है।

टीम ने पहले दिखाया है कि IGF2BP3 बाल चिकित्सा तीव्र लिम्फोब्लास्टिक ल्यूकेमिया के विशेष रूप से आक्रामक उपप्रकार के लिए आवश्यक है। प्रोटीन की कमी के लिए इंजीनियर चूहे ल्यूकेमिया विकसित करने के लिए प्रतिरोधी थे, फिर भी अन्यथा स्वस्थ रहे, यह सुझाव देते हुए कि IGF2BP3 विशिष्ट रूप से कैंसर जीव विज्ञान से जुड़ा हुआ है। सेलुलर चयापचय की पुनरावृत्ति लंबे समय से कैंसर अनुसंधान में एक केंद्रीय ध्यान केंद्रित रही है, और राव की टीम ने यह पता लगाना शुरू कर दिया कि क्या IGF2BP3 यह भी आकार देता है कि ल्यूकेमिया कोशिकाएं ऊर्जा को कैसे संसाधित करती हैं।

यह समझने के लिए कि IGF2BP3 इन प्रक्रियाओं को कैसे प्रभावित करता है, राव और उनकी टीम ने सीहोरस परख नामक एक विशेष तकनीक का उपयोग किया, जो यह मापता है कि कोशिकाएं ऑक्सीजन का उपयोग कैसे करती हैं और एसिड का उत्पादन करती हैं, अनिवार्य रूप से कोशिकाओं को “ट्रेडमिल पर” यह देखने के लिए कि वे ऊर्जा कैसे जलाते हैं।

उन्होंने पाया कि जब ल्यूकेमिया कोशिकाओं को IGF2BP3 से छीन लिया गया था, तो उनके पसंदीदा ऊर्जा मार्ग, ग्लाइकोलाइसिस, तेजी से गिर गए। ग्लाइकोलाइसिस चीनी को तोड़ने का एक त्वरित लेकिन बेकार तरीका है, अक्सर कैंसर कोशिकाओं के पक्ष में है क्योंकि यह उन निर्माण ब्लॉकों का उत्पादन करता है जिन्हें उन्हें गुणा करने की आवश्यकता होती है।

आगे के प्रयोगों से पता चला कि सेल के अंदर चीनी को कैसे संसाधित किया जा रहा था। टीम ने पाया कि एस-एडेनोसिल मेथिओनिन, या एसएएम के स्तर, एक महत्वपूर्ण अणु, जो आरएनए को संशोधित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले रासायनिक टैग का दान करता है, IGF2BP3 के बिना नाटकीय रूप से गिर गया। नतीजतन, आरएनए मिथाइलेशन मार्क्स की संख्या भी कम हो गई, जिससे पता चलता है कि IGF2BP3 केवल जीन को विनियमित नहीं करता है, बल्कि RNA नियंत्रण में वापस खिलाने वाले तरीकों से चयापचय को भी पुन: प्राप्त करता है।

अंतिम चरण के रूप में, शोधकर्ताओं ने विशेष रूप से इंजीनियर चूहों का उपयोग किया जिसमें IGF2BP3 जीन की कमी थी। जब उन्होंने प्रोटीन के मानव संस्करण को फिर से प्रस्तुत किया, तो चयापचय और आरएनए विनियमन में परिवर्तन वापस आ गया, जिससे इन प्रक्रियाओं को चलाने में IGF2BP3 की केंद्रीय भूमिका की पुष्टि हुई।

“इन प्रयोगों ने एक श्रृंखला प्रतिक्रिया का खुलासा किया,” डॉ। गुजन शर्मा ने कहा, राव प्रयोगशाला में एक पोस्टडॉक्टोरल विद्वान। “जब हमने IGF2BP3 को हटा दिया, तो यह सिर्फ यह नहीं बदलता है कि कोशिकाओं ने ऊर्जा का उपयोग कैसे किया। इसने उनके रासायनिक संतुलन को भी बाधित कर दिया और जिस तरह से उनके आरएनए को विनियमित किया गया था। इस तरह से हमें एहसास हुआ कि IGF2BP3 ल्यूकेमिया में चयापचय और आरएनए नियंत्रण को जोड़ता है।”

निष्कर्ष बताते हैं कि IGF2BP3 ल्यूकेमिया कोशिकाओं को कम कुशल चयापचय मार्ग लेने की अनुमति देता है क्योंकि यह अधिक ऊर्जा प्रदान करता है, लेकिन क्योंकि यह बिल्डिंग ब्लॉक्स और आरएनए संशोधनों की आपूर्ति करता है जो कैंसर सेल अस्तित्व को सुदृढ़ करता है।

“एक तरह से, IGF2BP3 एक मास्टर प्लानर है,” शर्मा ने समझाया। “यह ल्यूकेमिया कोशिकाओं को बढ़ाने के लिए ऊर्जा उपयोग और आरएनए नियंत्रण दोनों को फिर से तैयार करता है जहां सामान्य कोशिकाएं नहीं होंगी।”

जबकि अध्ययन ल्यूकेमिया पर केंद्रित था, शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि निहितार्थ कई अन्य कैंसर तक बढ़ सकते हैं।

“जबकि ल्यूकेमिया वह मॉडल है जहां हम इसे सबसे स्पष्ट रूप से देख रहे हैं, व्यापक संदेश यह है कि बोर्ड भर में कैंसर कोशिकाएं समान रणनीतियों का उपयोग कर सकती हैं,” राव ने कहा, जो यूसीएलए हेल्थ जोंसन कॉम्प्रिहेंसिव कैंसर सेंटर के सदस्य हैं और यूसीएलए में एली और एली और एली और एडेथेस्टिव मेडिसिन और स्टेम सेल रिसर्च ऑफ यूसीएलए में। “इसका मतलब है कि हमारे शोध से अंतर्दृष्टि अंततः हमें उन उपचारों को डिजाइन करने में मदद कर सकती है जो न केवल ल्यूकेमिया को लक्षित करते हैं, बल्कि अन्य कैंसर भी हैं जो एक ही मार्ग का शोषण करते हैं।”

IGF2BP3 के उच्च स्तर एक बायोमार्कर के रूप में भी काम कर सकते हैं, शोधकर्ताओं ने कहा, कैंसर की पहचान करने में मदद करने वाले, जो आरएनए संशोधनों या एसएएम उत्पादन को बाधित करने वाले उपचारों का जवाब दे सकते हैं। राव की प्रयोगशाला अब छोटे अणुओं का परीक्षण कर रही है जो IGF2BP3 को अवरुद्ध करती हैं, सबसे आशाजनक रणनीतियों के साथ इन अवरोधकों को उन दवाओं के साथ जोड़ा जाता है जो कैंसर चयापचय में हस्तक्षेप करते हैं। (एआई)

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