28 हजार से अधिक व्यक्तियों के आनुवंशिक डेटा पर आधारित एक अध्ययन ने सिकल सेल एनीमिया और बीटा-थैलेसीमिया जैसी वंशानुगत रक्त रोगों के लिए नए उपचारों के विकास हेतु एक संभावित तंत्र का खुलासा किया।
यह शोध, जिसे नेचर पत्रिका में प्रकाशित किया गया था और जिसमें साओ पाउलो विश्वविद्यालय (FMUSP) के ब्राज़ीलियाई शोधकर्ताओं ने भाग लिया, ने गर्भावस्था के दौरान प्रमुख हीमोग्लोबिन रूप, भ्रूण हीमोग्लोबिन के नियमन में BACH2 प्रोटीन की भूमिका पर ध्यान केंद्रित किया।
वैज्ञानिकों ने पाया कि यह प्रोटीन भ्रूण हीमोग्लोबिन के उत्पादन के अवरोधक के रूप में कार्य करता है। प्रयोगशाला में संवर्धित कोशिकाओं में इस अवरोधक कार्य को कम करने पर, उत्पादित भ्रूण हीमोग्लोबिन की मात्रा बढ़ गई।
इम्युनोलॉजिस्ट और USP मेडिकल स्कूल के पैथोलॉजी विभाग के प्रमुख एस्टर साबिनो बताते हैं कि पहले से ही यह ज्ञात था कि गर्भाशय के भीतर उच्च स्तर के भ्रूण हीमोग्लोबिन वाले व्यक्तियों में सिकल सेल एनीमिया की स्थिति में सुधार होने की प्रवृत्ति होती है।
यह खोज इस प्रोटीन के उत्पादन को नियंत्रित करने वाली प्रक्रियाओं की समझ का विस्तार करती है और नई चिकित्सीय दृष्टिकोण बनाने के लिए एक व्यवहार्य मार्ग इंगित करती है। साबिनो टिप्पणी करते हैं कि प्रोटीन उत्पादन की समझ में प्रत्येक प्रगति रोगियों के लिए उपचार विधियों की खोज को आसान बनाती है।
पहचाने गए तंत्र का कार्यप्रणाली
हीमोग्लोबिन, लाल रक्त कोशिकाओं में पाया जाने वाला प्रोटीन, शरीर में ऑक्सीजन ले जाने के लिए आवश्यक है। मानव विकास के दौरान, यह धीरे-धीरे भ्रूण रूप से प्रमुख वयस्क रूप में बदल जाता है।
सिकल सेल एनीमिया के मामलों में, एक आनुवंशिक उत्परिवर्तन वयस्क हीमोग्लोबिन के असामान्य कामकाज का कारण बनता है, जिससे लाल रक्त कोशिकाओं का विकृत होना होता है। वहीं बीटा-थैलेसीमिया में, यह वंशानुगत स्थिति वयस्क हीमोग्लोबिन के घटकों में से एक के अपर्याप्त या अनुपस्थित उत्पादन द्वारा चिह्नित होती है।
इन परिदृश्यों में, भ्रूण हीमोग्लोबिन के उत्पादन को बढ़ाना नैदानिक रुचि की रणनीति माना जाता है। अध्ययन ने इस उत्पादन को नियंत्रित करने वाले आनुवंशिक तंत्रों की जांच की और BACH2 को एक सीमित कारक के रूप में इंगित किया।
शोध समूह ने देखा कि भ्रूण हीमोग्लोबिन के उच्च स्तर से जुड़ा एक आनुवंशिक परिवर्तन BACH2 की अभिव्यक्ति में कमी की ओर ले जाता है। प्रयोगशाला प्रयोगों ने पुष्टि की कि इस प्रोटीन में कमी या अवरोध ने भी भ्रूण हीमोग्लोबिन की अभिव्यक्ति को बढ़ाया। इसके अलावा, परिणामों से पता चला कि BACH2 NRF2 द्वारा प्रचारित सक्रियण को सीमित करता है, जिससे भविष्य में अन्वेषण के लिए एक नियामक तंत्र स्थापित होता है।
भ्रूण हीमोग्लोबिन के उत्पादन से संबंधित आनुवंशिक कारकों की जांच करने के लिए, शोधकर्ताओं ने विभिन्न मूल के 28,279 लोगों के डेटा का विश्लेषण किया। विश्लेषण में जीनोम के 12 क्षेत्रों में फैले 91 विशिष्ट आनुवंशिक संबंध पाए गए। इन क्षेत्रों में से एक में, एक ऐसा वेरिएंट पाया गया जो भ्रूण हीमोग्लोबिन के उच्च स्तर और BACH2 की कम अभिव्यक्ति दोनों से जुड़ा था।
साबिनो इस बात पर जोर देते हैं कि महत्वपूर्ण निष्कर्षों तक पहुंचने के लिए आनुवंशिक अध्ययनों में विभिन्न स्थानों के बड़ी संख्या में प्रतिभागियों का होना महत्वपूर्ण है। इस आनुवंशिक सुराग के आधार पर, टीम ने भ्रूण हीमोग्लोबिन के नियमन में प्रोटीन की प्रत्यक्ष भूमिका की जांच के लिए परीक्षण किए, जिससे आनुवंशिक विश्लेषण में देखे गए संबंध को मान्य किया गया और शामिल जैविक प्रक्रिया को स्पष्ट किया गया।
जनसंख्या आनुवंशिक डेटा को कार्यात्मक प्रयोगों के साथ जोड़ना पहचाने गए वेरिएंट को भ्रूण हीमोग्लोबिन के उत्पादन में BACH2 की क्रिया से जोड़ने के लिए महत्वपूर्ण था।
रणनीतियों के संयोजन से आशाजनक परिणाम मिलता है
अध्ययन ने BACH2 और BCL11A के बीच की परस्पर क्रिया की भी जांच की, जो भ्रूण हीमोग्लोबिन के उत्पादन का एक अन्य ज्ञात नियामक और उपचारों का लक्ष्य है। परीक्षणों ने प्रदर्शित किया कि दोनों प्रोटीन स्वतंत्र मार्गों के माध्यम से काम करते हैं। जब BACH2 और BCL11A दोनों की क्रिया को संयुक्त रूप से कम किया गया, तो भ्रूण हीमोग्लोबिन में वृद्धि हुई जो प्रत्येक प्रोटीन को अलग से कम करने से प्राप्त वृद्धि से अधिक थी।
यह निष्कर्ष बताता है कि कई नियामक तंत्रों में हस्तक्षेप करना भ्रूण हीमोग्लोबिन बढ़ाने के उद्देश्य से अनुसंधान के लिए एक आशाजनक मार्ग हो सकता है। हालांकि, इसकी क्षमता के बावजूद, इस खोज को उपचार विकल्प मानने से पहले अभी भी और चरणों की आवश्यकता है। शोधकर्ता चेतावनी देते हैं कि वर्तमान प्रयोग रोगियों में रणनीति की सुरक्षा या प्रभावकारिता को साबित नहीं करते हैं।
एस्टर साबिनो निष्कर्ष निकालते हैं कि यह केवल शुरुआत है; तंत्रों को समझने के बाद, सबसे पहले पशु मॉडल में और फिर मनुष्यों में अध्ययन करना अनिवार्य है ताकि तभी सुरक्षित उपचार विकसित किया जा सके।