रक्त-मस्तिष्क की बाधा से पिछले चिकित्सीय दवाओं को प्राप्त करना लंबे समय से दवा की सबसे कठिन चुनौतियों में से एक है, जो अल्जाइमर रोग, पार्किंसंस रोग और मस्तिष्क के कैंसर जैसी स्थितियों का इलाज करने की हमारी क्षमता को सीमित करता है। मस्तिष्क की कोशिकाओं में जीन अभिव्यक्ति में हेरफेर करते समय इन स्थितियों के इलाज के लिए जबरदस्त वादा करता है, प्रभावी रूप से मस्तिष्क में जीन-लक्षित दवाओं को वितरित करना एक मायावी लक्ष्य बना हुआ है।
इस पृष्ठभूमि के खिलाफ, प्रोफेसर माकिया निशिकावा के नेतृत्व में टोक्यो यूनिवर्सिटी ऑफ साइंस (टीयूएस) की एक शोध टीम, यह पता लगा रही है कि एंटीसेंस ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड्स (एएसओएस) की डिलीवरी में सुधार कैसे किया जाए, जो जीन-टारगेटिंग दवाओं का एक होनहार वर्ग है, जो मस्तिष्क और अन्य अंगों को है। संयुक्त राष्ट्र के सतत विकास लक्ष्यों (एसडीजी) पर जोर देने के साथ, टीम ने अच्छे स्वास्थ्य और कल्याण (एसडीजी 3) को बेहतर बनाने और उद्योग, नवाचार और बुनियादी ढांचे (एसडीजी 9) को बढ़ावा देने के लिए निर्धारित किया। उनके नवीनतम अध्ययन में, ऑनलाइन प्रकाशित किया गया नियंत्रित विमोचन जर्नल 18 फरवरी, 2025 को, शोधकर्ताओं ने उन तंत्रों में कहा जो यह नियंत्रित करते हैं कि ये यौगिक कितने समय तक रक्तप्रवाह में रहते हैं, वे क्या बांधते हैं, और वे किस ऊतक में प्रवेश कर सकते हैं। इस अध्ययन को TUS से श्री युकितके योशोका और Takeda Pharmaceutical Company Limited से सहयोगी निदेशक Syunsuke Yamamoto द्वारा सह-लेखक किया गया था।
कोशिकाओं में आनुवंशिक अभिव्यक्ति को संशोधित करने की उनकी क्षमता को देखते हुए, ASOS चिकित्सा अनुसंधान में एक गर्म विषय बन गया है। इन यौगिकों में एक आधार अनुक्रम के साथ एकल-फंसे डीएनए का एक टुकड़ा होता है जो एक लक्ष्य दूत आरएनए (mRNA) के पूरक होता है। अपने लक्ष्य से बंधकर, ASOS कोशिकाओं में विशिष्ट प्रोटीन के उत्पादन को रोक सकता है। अपनी क्षमता के बावजूद, ASOS मस्तिष्क तक प्रभावी ढंग से पहुंचने में विफल रहता है और रक्तप्रवाह से जल्दी से साफ हो जाता है।
इस मुद्दे को संबोधित करने के लिए, शोधकर्ताओं ने एक नए प्रकार के जीन-टारगेटिंग यौगिक पर ध्यान केंद्रित किया जिसे हेटरोडुप्लेक्स ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड्स (एचडीओ) कहा जाता है। HDOS ASOS के समान संचालित होता है, लेकिन एक अतिरिक्त पूरक RNA स्ट्रैंड होता है जो उनकी स्थिरता और विशिष्टता को बढ़ाता है। दिलचस्प बात यह है कि इस अतिरिक्त आरएनए स्ट्रैंड को चोल-एचडीओएस बनाने के लिए कोलेस्ट्रॉल (चोल) अणु संलग्न करके आगे संशोधित किया जा सकता है। शरीर में विभिन्न अंगों तक पहुंचने के लिए चोल-एचडीओ की बढ़ी हुई क्षमता के बारे में हाल की रिपोर्टों पर निर्माण-प्रो। निशिकावा की टीम ने एएसओएस और एचडीओ की तुलना में इन यौगिकों के फार्माकोकाइनेटिक्स को स्पष्ट करने की मांग की, जो कि वे शरीर के भीतर वितरित किए जाते हैं।
यह अंत करने के लिए, शोधकर्ताओं ने चूहों और चूहों में कई प्रयोग किए, जैसे कि तरल क्रोमैटोग्राफी, अग्रानुक्रम द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री, प्रकाश-शीट प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोपी, और पॉलीक्रिलामाइड जेल वैद्युतकणसंचलन जैसी तकनीकों का उपयोग करके। विस्तृत विश्लेषण के बाद, टीम ने प्रदर्शित किया कि, एचडीओएस और एएसओएस के विपरीत, चोल-एचडीओ रक्त वाहिकाओं से परे सेरेब्रल कॉर्टेक्स में प्रवेश कर सकते हैं, जो मस्तिष्क रोगों के लिए संभावित उपचारों की ओर एक आवश्यक कदम है।
इस सफलता की कुंजी इस बात में निहित है कि चोल-एचडीओ रक्त में प्रोटीन के साथ कैसे बातचीत करते हैं। “हमने पाया कि, जबकि HDOS कम बाइंडिंग आत्मीयता के साथ सीरम प्रोटीन के लिए इलेक्ट्रोस्टिक रूप से बांधता है और कोशिकाओं द्वारा लिया जाता है, चोल-एचडीओएस हाइड्रोफोबिक इंटरैक्शन के माध्यम से लिपोप्रोटीन सहित सीरम प्रोटीन के लिए कसकर बांधते हैं,” प्रो। निशिककावा बताते हैं। “सीरम प्रोटीन के लिए चोल-एचडीओएस के इस मजबूत बंधन के परिणामस्वरूप रक्तप्रवाह से धीमी निकासी होती है।” दिलचस्प बात यह है कि शोधकर्ताओं ने यह भी दिखाया कि कोशिकाओं में मेहतर रिसेप्टर्स को रोकना जिगर और गुर्दे में एएसओ और चोल-एचडीओ दोनों के तेज को कम करता है, इस पर प्रकाश डालते हैं कि इन यौगिकों को अलग-अलग अंगों द्वारा कैसे लिया जाता है।
एक साथ लिया गया, इस अध्ययन के निष्कर्षों में मूल्यवान अंतर्दृष्टि मिलती है कि कैसे मस्तिष्क-लक्षित दवाओं को चोल-एचडीओएस के आधार पर डिजाइन किया जा सकता है। “कुशलता से एएसओएस और अन्य न्यूक्लिक एसिड-आधारित दवाओं को मस्तिष्क तक पहुंचाने की संभावना से मस्तिष्क रोगों के लिए महत्वपूर्ण चिकित्सा आवश्यकताओं के साथ उपचार के विकास का विकास हो सकता है,” प्रो। निशिकावा ने टिप्पणी की।
आज, 55 मिलियन से अधिक लोग मनोभ्रंश के साथ रह रहे हैं, उन बीमारियों के कारण जो इलाज योग्य हो सकते हैं, या कम से कम रोका जा सकते हैं, अगर हम रक्त-मस्तिष्क अवरोध से परे सही यौगिकों को वितरित कर सकते हैं। मस्तिष्क के कैंसर के लिए भी यही सच है, जिसमें दुनिया भर में सालाना 300,000 मामलों की सूचना दी जाती है। निरंतर शोध के साथ, संशोधित एचडीओएस दवाओं की एक नई पीढ़ी के लिए मार्ग प्रशस्त कर सकते हैं जो मस्तिष्क रोगों को प्रभावी ढंग से लक्षित करते हैं, दुनिया भर के लाखों रोगियों और उनके परिवारों को आशा प्रदान करते हैं।
