প্রকৃতিতে, বায়োটক্সিনগুলি প্রায়শই একটি মারাত্মক হুমকি সৃষ্টি করে, তবে তারা রোগীদের জন্য দুর্দান্ত প্রতিশ্রুতিও রাখে। কার্ডিওভাসকুলার রোগের চিকিৎসার জন্য সাপের বিষের উপর ভিত্তি করে ওষুধ ব্যবহার করা হয়েছে; "হত্যাকারী সামুদ্রিক শামুক" এর বিষ থেকে পেপটাইড একটি ব্যথানাশক হয়ে উঠেছে। ...... এখন, একটি নিরীহ সামুদ্রিক প্রাণীর একটি বিষ ক্যান্সারের চিকিত্সার জন্য নতুন সুযোগ দিতে পারে। নতুন সুযোগ.
2013 সালে, বিজ্ঞানীরা ল্যাটিন নাম Vulcanodinium rugosum সহ একটি বেন্থিক ডাইনোফ্ল্যাজেলেটে পোর্টিমাইন A (সংক্ষেপে PA) নামে একটি চক্রীয় ইমাইন টক্সিনের একটি শ্রেণি বিচ্ছিন্ন করেছিলেন।
সেই সময়ে, বিভিন্ন সামুদ্রিক অণুজীব থেকে বিভিন্ন ধরণের সাইক্লিক ইমাইন টক্সিন সনাক্ত করা হয়েছিল, যা একদিকে খাদ্য শৃঙ্খলের মাধ্যমে শেলফিশের মতো সামুদ্রিক খাবারে সমৃদ্ধ হতে পারে এবং আমাদের স্বাস্থ্যকে হুমকির মুখে ফেলতে পারে; অন্যদিকে, তাদের শক্তিশালী জৈবিক ক্রিয়াকলাপগুলিও রোগের চিকিত্সার সম্ভাবনাকে নির্দেশ করে। দুর্ভাগ্যবশত, তাদের উচ্চ নিউরোটক্সিসিটির কারণে, এই সাইক্লিক ইমাইন টক্সিন আমাদের কাছে সহজে পাওয়া যায় না।
পিএ একটি ব্যতিক্রম। অন্যান্য পরিচিত সাইক্লিক ইমাইন টক্সিনের বিপরীতে, PA ক্যান্সার কোষের বিস্তৃত পরিসরের মুখে অত্যন্ত সাইটোটক্সিক কিন্তু স্বতন্ত্র জীবের জন্য সামগ্রিকভাবে কম বিষাক্ত, এবং এইভাবে সম্পূর্ণ নতুন ক্যান্সার থেরাপির দিকে পরিচালিত করার সম্ভাবনা রয়েছে। এছাড়াও, সাম্প্রতিক গবেষণায় উল্লেখ করা হয়েছে যে পিএ যতটা সম্ভব নেক্রোটিক অ্যাপোপটোসিস এড়ানোর সময় বেছে বেছে অ্যাপোপটোসিসকে প্ররোচিত করতে পারে।
পাঁচ বছর পর, বিজ্ঞানীরা ভি. রুগোসাম থেকে আরেকটি সাইক্লিক ইমাইন টক্সিন বিচ্ছিন্ন করেন: পোর্টিমাইন বি (সংক্ষেপে পিবি)। মজার বিষয় হল, যদিও দুটি পারস্পরিক আইসোমার (একই আণবিক সূত্র কিন্তু সামান্য ভিন্ন কাঠামো), PB-তে PA-এর মতো একই রকম টেনটালাইজিং অ্যান্টিক্যান্সার সম্ভাবনা নেই। সুতরাং, পিএ-নির্দিষ্ট ক্যান্সার কোষ হত্যার ভিত্তি দুটি অণুর মধ্যে মূল কাঠামোগত পার্থক্যের মধ্যে লুকিয়ে থাকার সম্ভাবনা রয়েছে।
যাইহোক, PA এর জৈবিক কার্যকলাপের প্রক্রিয়াটি অজানা রয়ে গেছে, একটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ হল যে কেউ এখনও বিশ্লেষণের জন্য পর্যাপ্ত পরিমাণে পোর্টিমাইন উপাদান পেতে সক্ষম হয়নি। প্রকৃতিতে, ডাইনোফ্ল্যাজেলেটগুলি খুব সীমিত পরিমাণে পোর্টিমিন বায়োসিন্থেসাইজ করে; এবং পরীক্ষাগারে, পরিমাপযোগ্য রাসায়নিক সংশ্লেষণ পোর্টিমাইনের জটিল গঠন দ্বারা হতাশ হয়, যা অর্জন করা কঠিন।
একটি নেচার পেপারে যা সবেমাত্র অনলাইনে হয়েছে, স্ক্রিপস রিসার্চ ইনস্টিটিউটের অধ্যাপক ফিল বারানের নেতৃত্বে গবেষকদের একটি দল একটি গুরুত্বপূর্ণ অগ্রগতি এনেছে। সর্বশেষ অধ্যয়নটি পোর্টিমাইনের পরিমাপযোগ্য সংশ্লেষণকে উপলব্ধি করে, এবং আরও PA-এর অ্যান্টি-ক্যান্সার ক্রিয়াকলাপের জন্য কাঠামোগত ভিত্তি প্রকাশ করে এবং সেইসাথে এর ক্রিয়াকলাপের প্রক্রিয়াটিও প্রকাশ করে, যা ক্যান্সার থেরাপির জন্য একটি সম্ভাব্য নতুন লক্ষ্যের পরামর্শ দেয়। ডঃ জুনচেন টাং এবং ডঃ ওয়েইচাও লি এই গবেষণাপত্রের সহ-প্রথম লেখক।
দলটিকে প্রথম যে জিনিসটি মোকাবেলা করতে হয়েছিল, স্বাভাবিকভাবেই, পোর্টিমাইন সংশ্লেষণের চ্যালেঞ্জ ছিল। টেরপেনয়েডের সংশ্লেষণের জন্য দুই-পর্যায়ের কৌশল দ্বারা অনুপ্রাণিত হয়ে, দলটি এই চ্যালেঞ্জিং কাজটি সম্পন্ন করার জন্য একটি উদ্ভাবনী সিন্থেটিক রুট তৈরি করেছে। এটি করার জন্য, লেখকরা প্রথমে সর্বনিম্ন জারণ অবস্থায় কার্বন রিং তৈরি করেছিলেন; তারপর তারা অক্সিডাইজড অবস্থায় টার্গেট অণু তৈরি করার জন্য ক্রমান্বয়ে কার্যকরী গ্রুপ যোগ করে। এই কৌশলটি ব্যবহার করে, দলটি সফলভাবে PA, PB এবং অন্যান্য এনালগ সংশ্লেষিত করেছে।
এই সমীক্ষাটি নিশ্চিত করেছে যে সংশ্লেষিত PA ক্যান্সার কোষের একাধিক প্রজাতির বিরুদ্ধে অত্যন্ত সাইটোটক্সিক ছিল এবং চমৎকার নির্বাচনের সাথে সাধারণ মানুষের পেরিফেরাল রক্তের মনোনিউক্লিয়ার কোষগুলিকে হত্যা করেনি। এছাড়াও, মাউস অ্যাসে টিউমার বৃদ্ধিতে বাধা দিতেও পিএ কার্যকর ছিল।
সিন্থেটিক ফলাফলের বিশ্লেষণ এবং তুলনার উপর ভিত্তি করে, গবেষণাটি ক্যান্সার কোষে PA এর বিষাক্ততার উৎসকে স্পষ্ট করেছে। লেখকরা উল্লেখ করেছেন যে কার্বন পরমাণু 5 (C5) এ হাইড্রক্সিল স্টেরিও কনফিগারেশন আণবিক কার্যকলাপের জন্য গুরুত্বপূর্ণ, যা PA কে একটি অনন্য স্টেরিওসেলেক্টিভ যৌগ তৈরি করে। বিপরীতে, বিপরীত C5 কনফিগারেশন সহ PA আইসোমারগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে কম সাইটোটক্সিক।
অতএব, যদি এমন প্রোটিন থাকে যা PA এর সাথে দৃঢ়ভাবে মিথস্ক্রিয়া করে, কিন্তু বিপরীত C5 কনফিগারেশনের আইসোফর্মের সাথে নয়, তাহলে এই জাতীয় প্রোটিনগুলি PA এর লক্ষ্য প্রোটিন হতে পারে। এই চিন্তাধারার উপর ভিত্তি করে, দলটি প্রোটিওমিক্স পরীক্ষাগুলি ব্যবহার করে বিলের সাথে মানানসই একমাত্র প্রোটিন খুঁজে পেতে: NMD3। NMD3 হল রাইবোসোমাল 60S-এর বৃহৎ সাবুনিটের জন্য নিউক্লিয়াস পরিবহনের বাইরের প্রোটিন, এবং এই গবেষণাটিই প্রথম একটি ছোট-অণু লিগ্যান্ড খুঁজে পায় যা বিশেষভাবে NMD3 কে লক্ষ্য করে।
পরবর্তী গবেষণাগুলি PA ক্যান্সার কোষকে হত্যা করার জন্য একটি সম্ভাব্য ব্যাখ্যার পরামর্শ দিয়েছে কিন্তু স্বাভাবিক কোষ নয়। PA-এর সাথে NMD3-এর মিথস্ক্রিয়া পলিস্যাকারাইড গঠনের জন্য রাইবোসোম একত্রিত হওয়ার প্রক্রিয়াকে বাধা দেয়, যার ফলে ডি নভো প্রোটিন সংশ্লেষণকে বাধা দেয়। ফলস্বরূপ, প্রজনন এবং বেঁচে থাকার জন্য গুরুত্বপূর্ণ প্রোটিনের অভিব্যক্তি (যেমন, MYC এবং MCL-1) বাধাগ্রস্ত হয়, যা শেষ পর্যন্ত অ্যাপোপটোসিসের দিকে পরিচালিত করে। স্বাভাবিক কোষের তুলনায়, উপরের পথগুলি ক্যান্সার কোষগুলিতে বিশেষভাবে সক্রিয় এবং তাই নির্বাচনীতা প্রদর্শন করে।
পরবর্তী গবেষণা পরিকল্পনার জন্য, ডঃ ওয়েইচাও লি বলেছেন যে গবেষণা দলটি একদিকে কাঠামোগত অপ্টিমাইজেশানে কাজ করবে যাতে ভিভোর ফলাফল আরও ভাল হয়; অন্যদিকে, তারা অনুসন্ধান করবে যে রাইবোসোমাল 60S বড় সাবুনিটের কোন স্টেজটি PA দ্বারা প্রভাবিত হয়েছে, যাতে এই নির্দিষ্ট প্রক্রিয়াটি বিশদভাবে বিশ্লেষণ করা যায়। উপরন্তু, দলটি অনুমান করে যে পোর্টিমাইন একটি আণবিক আঠালো হতে পারে বা সম্ভাব্য PROTAC পরিবর্তন করতে সক্ষম, তাই ভবিষ্যতে গবেষণা একটি সম্ভাব্য ক্যান্সারের ওষুধের পাশাপাশি প্রোটিন অবক্ষয় থেরাপি হিসাবে পোর্টিমাইনের সম্ভাবনা অন্বেষণ করতে থাকবে।
তথ্যসূত্র: