नए अणुओं के बड़े संग्रह को संश्लेषित करके उत्पन्न बड़ी मात्रा में डेटा का विश्लेषण करने के लिए आवश्यक समय और विशिष्टता के कारण बीमारी का अध्ययन और इलाज करने के लिए अणुओं का विकास तेजी से बोझिल होता जा रहा है। सेंट जूड चिल्ड्रेन्स रिसर्च हॉस्पिटल के वैज्ञानिकों ने इस समस्या का एक नया समाधान प्रस्तुत किया है, जिसमें शुरुआती सामग्रियों से उत्पादों तक बारकोड प्रतिक्रियाओं के लिए रासायनिक निर्माण ब्लॉकों के मौलिक विखंडन पैटर्न का उपयोग किया जाता है। ऐसा करके, उन्होंने छोटे अणुओं के संश्लेषण और स्क्रीनिंग की प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण बाधा को दूर कर दिया है। यह कार्य आज प्रकाशित हुआ प्रकृति.
वर्तमान विश्लेषणात्मक विधियाँ शोधकर्ताओं द्वारा वांछित तीव्र, उच्च-थ्रूपुट विश्लेषण के पैमाने से पीछे हैं। डैनियल ब्लेयर, पीएचडी, सेंट जूड डिपार्टमेंट ऑफ केमिकल बायोलॉजी एंड थेरेप्यूटिक्स के नेतृत्व में सेंट जूड के वैज्ञानिकों ने अधिकांश रासायनिक प्रतिक्रियाओं में रहने वाली एक सामान्य विशेषता का लाभ उठाकर इस समस्या को हल करने की योजना बनाई।
“कुछ भी शीघ्रता से करने के लिए सामान्यता आवश्यक है। इसलिए, हमने सामान्य विशेषताओं की पहचान करने की कोशिश की जो छोटे अणुओं के विश्लेषण को समान रूप से एन्कोड करेगी,” ब्लेयर, संबंधित लेखक ने समझाया प्रकृति लेख। “हमने पाया कि छोटे अणुओं को बनाने के लिए हम जिन बिल्डिंग ब्लॉक्स का उपयोग करते हैं, वे विशिष्ट, पूर्वानुमानित तरीकों से अलग हो जाते हैं और फिर इन पैटर्न का उपयोग रासायनिक उत्पादों का विश्लेषण करने के लिए सार्वभौमिक बारकोड के रूप में किया जा सकता है।”
प्रायोगिक डिज़ाइन के लिए विखंडन-प्रथम दृष्टिकोण
विखंडन रासायनिक पदार्थ का एक मौलिक गुण है, लेकिन रासायनिक संश्लेषण के क्षेत्र में यह नवीन अनुप्रयोग इसे नया अर्थ दे रहा है। किसी रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणाम का विश्लेषण करने की सामान्य दर पारंपरिक रूप से लगभग 3 मिनट है, लेकिन जैसे-जैसे शोधकर्ता अधिक चर के साथ अतिरिक्त प्रतिक्रियाओं का विश्लेषण करते हैं, समय की वह मात्रा अव्यावहारिक हो जाती है। ब्लेयर और टीम का यह काम रासायनिक प्रतिक्रिया विश्लेषण को धीमी, उच्च अनुकूलित और विशेषज्ञ-संचालित विधि से सरल-से-पहचानने वाले विखंडन बारकोड और एकल विश्लेषणात्मक रीडआउट द्वारा संचालित एक सुव्यवस्थित दृष्टिकोण में बदल देता है।
“क्योंकि ये विखंडन पैटर्न रासायनिक पदार्थ की एक मौलिक संपत्ति हैं, वे विश्वसनीय रूप से शुरुआती सामग्रियों से उत्पादों तक स्थानांतरित होते हैं। जैसे ही आप पहचानते हैं कि शुरुआती सामग्रियां परिणामी रासायनिक उत्पादों के विश्लेषण को परिभाषित कर सकती हैं, आपने पूरे दृष्टिकोण को सामान्यीकृत कर लिया है,” पहले लेखक माओवेई हू, पीएचडी, सेंट जूड डिपार्टमेंट ऑफ केमिकल बायोलॉजी एंड थेरेप्यूटिक्स ने कहा।
उच्च-थ्रूपुट प्रयोगात्मक डिजाइन के लिए यह विखंडन-प्रथम दृष्टिकोण कई तरीकों से लागू किया जा सकता है क्योंकि यह मौलिक संपत्ति बीमारी या अनुशासन-विशिष्ट नहीं है। भविष्य के अनुप्रयोगों में एंटीबायोटिक्स, एंटीफंगल, कैंसर उपचार, आणविक गोंद और कई प्रकार के अणुओं का विकास शामिल हो सकता है।
ब्लेयर ने कहा, “हमने न केवल रासायनिक प्रतिक्रिया विश्लेषण की गति को बदल दिया है बल्कि बीमारियों को समझने और उनसे निपटने के लिए इन अणुओं का सीधे उपयोग करने का मार्ग भी प्रशस्त किया है।” “यह प्रगति तेजी से और कुशलता से प्रभावी उपचार विकसित करने के हमारे मिशन में एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर दर्शाती है। हमने रासायनिक प्रतिक्रिया विश्लेषण को मिनटों से मिलीसेकेंड में बदल दिया है, और ऐसा करने में, अणुओं को बनाने से लेकर कार्यों को खोजने तक की बाधा को स्थानांतरित कर दिया है।”
लेखक और फंडिंग
अध्ययन के अन्य लेखकों में लेई यांग, नथानिएल ट्वारोग, जेसन ओचोडा, योंग ली, एरिनियोस व्रेटोस, अर्नाल्डो एक्स. टोरेस-हर्नांडेज़, जेम्स मार्टिनेज, जिया भाटिया, ब्रैंडन यंग, जीनिन प्राइस, केविन मैकगोवन, थेरेसा गुयेन, झे शी और मैथ्यू शामिल हैं। आन्यानवू, मैरी एशले रिमर, शीया मर्सर, ज़ोरान रैंकोविक, और अनंग शेलाट सेंट लुई जूड.
अध्ययन को नेशनल कैंसर इंस्टीट्यूट (R25CA23944), नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ जनरल मेडिकल साइंसेज (GM132061) और सेंट जूड के धन उगाहने वाले और जागरूकता संगठन ALSAC द्वारा समर्थित किया गया था।
