‘स्विच’ आंतों की कोशिकाओं को चोट के बाद पुन: उत्पन्न करने की अनुमति देता है

पीटर डेम्पसी, पीएचडी, सीयू स्कूल ऑफ मेडिसिन में बाल रोग-विकासवादी जीव विज्ञान के प्रोफेसर, और जस्टिन ब्रुम्बाग, पीएचडी, आणविक, सेलुलर के सहायक प्रोफेसर और सीयू बोल्डर में विकासात्मक जीव विज्ञान, हाल ही में जर्नल में एक पेपर प्रकाशित किया। प्रकृति कोशिका जीव विज्ञान आंतों की कोशिकाओं में प्लास्टिसिटी और पुनर्जनन को विनियमित करने में H3K36 मेथिलिकरण प्रक्रिया का महत्व दिखा रहा है।

“आंत में चोट के बाद खुद को पुन: उत्पन्न करने की एक बड़ी क्षमता है, और यह डेडिफ़रेंटेशन के एक मॉडल के माध्यम से ऐसा करता है,” डेम्पसी बताते हैं। “कोशिकाओं ने चोट के बाद एक प्रकार के पुनर्योजी स्टेम सेल में वापस आ गया, और उन स्टेम कोशिकाओं को अंततः आंत को ठीक किया जाता है और सामान्य कोशिकाओं में वापस बदल जाता है।”

स्विच ढूंढना

वैज्ञानिक “स्विच” के लिए एक लंबे समय की तलाश में हैं जो नियमित रूप से आंतों की कोशिकाओं को पुनर्योजी स्टेम कोशिकाओं में वापस बदल देता है, ब्रुंबाग कहते हैं। पशु मॉडल का उपयोग करते हुए, वह, डेम्पसी, और उनकी बाकी शोध टीम ने पाया कि H3K36 मेथिलिकरण – एक जैव रासायनिक प्रक्रिया जो H3 हिस्टोन प्रोटीन के भीतर होती है – उस प्लास्टिक की स्थिति को चालू और बंद करने के लिए जिम्मेदार है। उनके शोध को CU कैंसर सेंटर से अनुदान द्वारा वित्त पोषित किया गया था।

“यदि आप इसके बारे में सोचते हैं, तो वे कोशिकाएं जो आम तौर पर आंत में होती हैं, उन्हें अपनी पहचान बनाए रखनी होती है ताकि वे कार्यात्मक हों,” ब्रूम्बो कहते हैं। “आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि जब वे माना जाता है, तो वे फ्लिप नहीं करते हैं, क्योंकि आप उनके विशेष कार्य को खो देते हैं – जो कि कैंसर की एक पहचान भी है। हिस्टोन संशोधनों पर अन्य शोध भी हुए हैं, क्योंकि एपिजेनेटिक्स इस संदर्भ में अध्ययन करने के लिए समझ में आता है। यह समझ में आता है कि आपके पास विनियमन का यह रूप है जो सेल फेट में पुनर्मिलन और लॉक को रोक देगा।”

अगले कदम

H3K36 मेथिलिकरण के साथ सामान्य कोशिकाओं और पुनर्योजी कोशिकाओं के बीच स्विच के लिए जिम्मेदार प्रक्रिया के रूप में पहचाना जाता है, शोधकर्ताओं का कहना है कि अगला कदम यह है कि इसे कोलोरेक्टल कैंसर और आंतों की स्थितियों के इलाज के लिए इसे बंद करने के लिए या आवश्यकतानुसार प्रक्रिया को लक्षित करने के तरीकों की तलाश करें जो कैंसर को जन्म दे सकते हैं।

“H3K36 मेथिलिकरण सीधे कोशिकाओं को अलग करने में शामिल लगता है, लेकिन यदि आप इसे दूर ले जाते हैं, तो कोशिकाएं इस पुनर्योजी स्टेम सेल राज्य में वापस आ जाती हैं,” डेम्पसी कहते हैं। “जब आप चोट और मरम्मत करते हैं तो पुनर्योजी स्थिति महत्वपूर्ण होती है, लेकिन कुछ कोलोरेक्टल कैंसर भी होते हैं, जिनमें वास्तव में यह पुनर्योजी जीन हस्ताक्षर होते हैं। क्रोनिक कोलाइटिस, भड़काऊ आंत्र रोग, एक दोहरावदार चोट प्रणाली है, और कोलोरेक्टल कैंसर के एक उच्च जोखिम की ओर ले जाती है। हमें लगता है कि हमारे पास एक तंत्र है जो उन प्रकारों के लिए सीधे लागू हो सकता है।

बृहदान्त्र कैंसर के बाहर, मिथाइलेशन प्रक्रिया में कीमोथेरेपी और विकिरण के प्रतिरोध के लिए निहितार्थ भी हो सकते हैं, डेम्पसे कहते हैं।

“जब कोशिकाएं इस पुनर्योजी स्टेम सेल राज्य में स्विच करती हैं, तो वे कुछ उपचारों के लिए अधिक प्रतिरोधी हो जाते हैं, और यह एक समस्या है,” वे कहते हैं। “यदि आपके पास एक मरीज है जो एक बृहदान्त्र कैंसर रोगी नहीं है, लेकिन कीमोथेरेपी या विकिरण चिकित्सा से गुजर रहा है, तो उन उपचारों के दुष्प्रभावों में से एक यह है कि आपको आंतों के स्टेम कोशिकाओं का विनाश मिलता है। कुछ रोगियों में, यदि यह सही ढंग से नहीं है, तो आप वास्तव में आंतों के पूरे अस्तर को स्ट्रिप कर सकते हैं। यदि आप उस स्थिति को वापस चालू कर सकते हैं।”

भविष्य के अनुप्रयोग

ब्रुम्बा ने जोर देकर कहा कि हाल ही में प्रकाशित शोध एक प्रक्रिया को समझने में पहला कदम है जो भविष्य में बीमारियों के इलाज में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है।

“स्टेम सेल बायोलॉजिस्ट के रूप में, हम इस प्रक्रिया के नट और बोल्ट को समझना चाहते हैं, क्योंकि यदि आप करते हैं, तो आप इसे हेरफेर कर सकते हैं,” वे कहते हैं। “आप इसे दवा परीक्षण के लिए, रोग मॉडलिंग के लिए दवा परीक्षण के लिए हेरफेर करना चाह सकते हैं – भले ही यह कुछ ऐसा नहीं है जहां हमारे पास एक सीधी चिकित्सा है जिसे हम रोगियों के लिए आवेदन कर रहे हैं, अगर हम समझ सकते हैं कि एक बीमारी कैसे काम करती है, तो यह चिकित्सा को सूचित करने के लिए विकल्प और अवसर प्रदान करता है।

उन्होंने कहा, “यह भविष्य में बहुत दूर होगा, लेकिन प्रत्यारोपण उपचारों के लिए कुछ सेल प्रकार बनाना कुछ ऐसा है जो स्टेम सेल क्षेत्र में बहुत रोमांचक है।” “हम कहीं भी उसके करीब नहीं हैं, लेकिन अगर आप समझते हैं कि प्रक्रिया में हेरफेर कैसे करें, तो आप इस प्रकार की चीजों के बारे में सोचना शुरू कर सकते हैं।”