वाशिंगटन डीसी (यूएस), 19 मई (एएनआई): वैज्ञानिकों ने मानव कोशिकाओं की सतह पर एक छिपे हुए “शुगर कोड” का पता लगाया है जो बीमारियों का पता लगाने के तरीके को बदल सकता है। ग्लाइकेन एटलसिंग नामक एक उन्नत इमेजिंग तकनीक का उपयोग करते हुए, मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट के शोधकर्ताओं ने कोशिकाओं पर कोटिंग करने वाली छोटी चीनी संरचनाओं का मानचित्रण किया और पाया कि ये पैटर्न इस बात पर निर्भर करते हैं कि कोशिका क्या कर रही है।
सक्रिय होने पर प्रतिरक्षा कोशिकाओं ने अपना शर्करा लेआउट बदल दिया, और कैंसरग्रस्त ऊतकों ने स्वस्थ ऊतकों की तुलना में अलग सतह हस्ताक्षर प्रदर्शित किए।
प्रत्येक मानव कोशिका शर्करा की एक पतली परत से ढकी होती है जिसे ग्लाइकोकैलिक्स कहा जाता है। यह बाहरी कोटिंग कोशिकाओं को उनके परिवेश के साथ बातचीत करने में मदद करती है और कोशिका के अंदर क्या हो रहा है, इसके बारे में महत्वपूर्ण सुराग भी प्रदान कर सकती है। मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर द साइंस ऑफ लाइट (एमपीएल) के शोधकर्ताओं ने अब उन्नत उच्च रिज़ॉल्यूशन माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके इन चीनी संरचनाओं के विस्तृत नक्शे बनाए हैं।
नेचर नैनोटेक्नोलॉजी में प्रकाशित उनके निष्कर्ष बताते हैं कि इन शर्कराओं की व्यवस्था में बदलाव से एक दिन डॉक्टरों को कैंसर जैसी बीमारियों का पता लगाने में मदद मिल सकती है।
ग्लाइकोकैलिक्स एक सुरक्षात्मक बाहरी आवरण की तरह सभी मानव कोशिकाओं को घेरता है। जगह पर स्थिर रहने के बजाय, ये जटिल चीनी अणु लगातार बदलते और पुनर्गठित होते रहते हैं। एमपीएल में प्रोफेसर लियोनहार्ड मॉकल के नेतृत्व में “फिजिकल ग्लाइकोसाइंसेज” अनुसंधान समूह के वैज्ञानिक अध्ययन करते हैं कि यह चीनी कोटिंग कैसे व्यवहार करती है और यह कोशिका जीव विज्ञान के बारे में क्या बताती है।
इन संरचनाओं की जांच करने के लिए, टीम ने “ग्लाइकेन एटलसिंग” नामक एक तकनीक विकसित की। अत्याधुनिक सुपर रेजोल्यूशन माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके, उन्होंने कई अलग-अलग प्रकार की कोशिकाओं में व्यक्तिगत चीनी अणुओं के स्तर पर ग्लाइकोकैलिक्स को मैप किया। उनके काम में सेल कल्चर लाइनें, प्राथमिक मानव रक्त कोशिकाएं और ऊतक के नमूने शामिल थे।
परिणामी मानचित्रों से पता चला कि ग्लाइकोकैलिक्स कोशिका की स्थिति के आधार पर अपनी आणविक व्यवस्था बदलता है। उदाहरण के लिए, प्रतिरक्षा कोशिकाएं उत्तेजित होने के बाद अलग-अलग शर्करा पैटर्न प्रदर्शित करती हैं, जैसा कि प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के दौरान होता है। शोधकर्ताओं के अनुसार, यह पहला प्रत्यक्ष प्रमाण प्रदान करता है कि ग्लाइकोकैलिक्स लगभग एक डिस्प्ले स्क्रीन की तरह काम करता है, जो किसी कोशिका की बाहरी सतह पर उसकी आंतरिक स्थिति के बारे में जानकारी दिखाता है।
चीनी के पैटर्न कैंसर का पता लगाने में मदद कर सकते हैं
टीम ने पाया कि ये नैनोस्केल चीनी पैटर्न विभिन्न सेलुलर स्थितियों के बीच विश्वसनीय रूप से अंतर कर सकते हैं। उनके माप ने उन्हें कैंसर के विकास के अलग-अलग चरणों की पहचान करने, सक्रिय और निष्क्रिय प्रतिरक्षा कोशिकाओं के बीच अंतर बताने और मानव स्तन ऊतक में स्वस्थ क्षेत्रों से कैंसरग्रस्त क्षेत्रों को अलग करने की अनुमति दी।
निष्कर्षों से पता चलता है कि कोशिका की सतह में संरचित जैविक जानकारी होती है जिसे मानकीकृत दृष्टिकोण का उपयोग करके पढ़ा जा सकता है। अध्ययन के नेता और संबंधित लेखक मॉकल बताते हैं, “परिणाम भविष्य के नैदानिक तरीकों के विकास के लिए एक आशाजनक आधार प्रदान करते हैं, क्योंकि ग्लाइकन एटलसिंग जटिल नमूनों में भी विश्वसनीय परिणाम देता है।”
भविष्य के चिकित्सा अनुप्रयोग
शोधकर्ता अब अतिरिक्त लक्ष्य संरचनाओं का विश्लेषण करके और अधिक प्रक्रिया को स्वचालित करके विधि का विस्तार करने की योजना बना रहे हैं। वे बड़ी संख्या में नमूनों का अध्ययन करने की भी उम्मीद करते हैं ताकि तकनीक को अंततः नियमित चिकित्सा उपयोग के लिए अनुकूलित किया जा सके।
मॉकल अपनी टीम की भविष्य की योजनाओं को रेखांकित करते हुए बताते हैं, “बड़े पैमाने के अध्ययनों में, हम यह जांच करना चाहते हैं कि कौन से सतह पैटर्न विशिष्ट रोग पाठ्यक्रम या चिकित्सीय प्रतिक्रियाओं से जुड़े हैं और सतह के माध्यम से कोशिका स्थितियों का जल्दी और निष्पक्ष रूप से कैसे पता लगाया जा सकता है।” (एएनआई)
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