स्तनाच्या कर्करोगावर अचूक उपचारासाठी नवी नॅनो-तंत्रज्ञानाधारित पद्धत

नवी दिल्ली : पुण्यातील शास्त्रज्ञांनी स्तनाच्या कर्करोगातील ट्यूमरची वाढ प्रभावीपणे रोखण्यास मदत करणारी जनुक-निष्क्रियीकरण (Gene Silencing) पद्धत विकसित केली आहे. या संशोधनामुळे भविष्यात अधिक अचूक, सुरक्षित आणि परिणामकारक नॅनो-औषधे विकसित करण्याचा मार्ग मोकळा होण्याची शक्यता व्यक्त करण्यात आली आहे.

कर्करोगावरील उपचारांमध्ये नॅनो-औषधांचा वापर आता रोगग्रस्त भागावर थेट आणि नेमके लक्ष्य साधण्याच्या दिशेने विकसित होत आहे. या पद्धतीत कर्करोगाला चालना देणारी विशिष्ट जनुके निष्क्रिय करून उपचार केले जातात. त्यामुळे औषधांचे दुष्परिणाम कमी होण्यास मदत होते.

भारत सरकारच्या विज्ञान आणि तंत्रज्ञान विभागाच्या अखत्यारीतील पुण्यातील आघारकर संशोधन संस्था येथील शास्त्रज्ञांनी स्तनाच्या कर्करोगासाठी लक्ष्यित जनुक-उपचार (Targeted Gene Therapy) शक्य करणारी अभिनव जैवविघटनशील नॅनो-वाहक (Biodegradable Nanocarrier) प्रणाली विकसित केली आहे.

या संशोधनाचे निष्कर्ष नुकतेच ॲडव्हान्स्ड हेल्थकेअर मटेरियल्स या आंतरराष्ट्रीय विज्ञानपत्रिकेत प्रसिद्ध झाले आहेत. संशोधकांच्या मते, स्तनाच्या कर्करोगाच्या वाढीस कारणीभूत ठरणाऱ्या महत्त्वाच्या जैविक घटकांचे अचूक जनुक-निष्क्रियीकरण करण्यास ही पद्धत सक्षम आहे. यामुळे ट्यूमरवर अधिक प्रभावीपणे नियंत्रण मिळवता येण्यास मदत होणार असून, कर्करोगाच्या उपचारांमध्ये अचूकता वाढण्याची अपेक्षा आहे. तसेच, अधिक सुरक्षित आणि परिणामकारक नॅनो-औषधांवर आधारित उपचारपद्धती विकसित करण्यासाठी हे संशोधन महत्त्वाचे पाऊल मानले जात आहे.

ॲडव्हान्स्ड हेल्थकेअर मटिरीअल्स या विज्ञानपत्रिकेत अलीकडेच प्रकाशित झालेल्या या संशोधनाविषयीच्या शोधनिबंधात स्तनाच्या कर्करोगाला चालना देणाऱ्या महत्त्वाच्या घटकांचे नेमके जनुक निष्क्रियीकरण या संदर्भात नवे आकलन झाल्याची माहिती दिली आहे. यामुळे ट्यूमरला अचूकपणे लक्ष्य करणे आणि त्याची वाढ दडपणे अधिक प्रभावीपणे शक्य आहे. तसेच, अधिक परिणामकारक आणि सुरक्षित नॅनोऔषधांवर आधारित उपचारपद्धती विकसित करण्यासाठी हा एक आशादायक मार्ग उपलब्ध झाला आहे.

ही प्रणाली जैवविघटनशील मध्यम आकाराच्या सच्छिद्र सिलिका नॅनो-कणांवर आधारित आहे. हे नॅनो-कण त्यांच्या उच्च वहन क्षमतेसाठी आणि आवश्यकतेनुसार पृष्ठभागाच्या बदलता येणाऱ्या रासायनिक गुणधर्मांसाठी ज्ञात आहेत. त्यामुळे ते जनुक नियंत्रणाची क्षमता असलेल्या एसआय आरएनए रेणूंचे परिणामकारक वितरण करू शकतात.

नॅनो-वाहकाला दोन घटक – प्रोटामाइन जैवपॉलिमर आणि एमयूसी1-विशिष्ट एप्टामर – जोडून संशोधकांनी ट्यूमरला अचूक लक्ष्य केले. स्तनाच्या कर्करोगाच्या पेशींवर एमयूसी1 घटकाला स्वीकारणारे पूरक घटक मोठ्या प्रमाणावर निर्माण होतात, त्यांचा या पद्धतीत प्रभावी वापर संशोधकांनी करून घेतला. ही उपचार पद्धत पेशींची औषध किंवा उपकारक घटकांचे शोषून घेण्याची क्षमता लक्षणीयरित्या वाढविते. त्याचबरोबर इतर पेशींवर होणारे दुष्परिणाम कमी करते. इतर पेशी व त्यातून संपूर्ण शरीरावर दुष्परिणाम ही पारंपरिक उपचारपद्धतींची एक महत्त्वाची मर्यादा आहे.

नीलाद्री हल्दार, राजकुमार सामंत, सुराजित पात्रा, देवयानी सेंगर, सचिन जाधव आणि वीरेंद्र गजभिये या संशोधकांच्या पथकाने हे संशोधन केले आहे. याअंतर्गत त्यांनी दुहेरी जनुक-शमन (Dual gene-silencing) पद्धतीचा लावलेला शोध हे या संशोधनाचे प्रमुख वैशिष्ट्य ठरले आहे. या पद्धतीअंतर्गत नॅनोकॅरिअर, अर्थात उपचारांची औषधे थेट आजारी पेशींपर्यंत सुरक्षितपणे पोहोचवणारे हे सूक्ष्म घटक, कर्करोगाच्या गाठी टिकून राहण्यास तसेच ‘अपोप्टोटिक’ -विरोधी म्हणजेच पेशींच्या नैसर्गिक मृत्यू प्रक्रियेला रोखून उपचाराला प्रतिकार करण्यास कारणीभूत ठरणाऱ्या एमसीएल -1 आणि सर्वायविन या दोन अत्यंत घातक जनुकांविरुद्ध, एकाच वेळी siRNAs (Small interfering RNAs) अर्थात जनुकांचे काम थांबवणारे जनुकीय संदेशवाहक पोहोचवण्याचे काम करतात. या नॅनोकॅरिअरने कर्करोगाच्या गाठीच्या अंतर्गत वातावरणात प्रवेश केला, की या पद्धतीअंतर्गतचे तिथले ग्लुटाथिओन-प्रतिसादात्मक डिझाइन (Glutathione-responsive design) या उपचारात्मक घटकांना नियंत्रित पद्धतीने मुक्त करते. यामुळे पेशींच्या आत हे औषध प्रभावीपणे पोहोचते आणि ते आपले काम व्यवस्थितपणे करू शकते.

या संशोधनाअंतर्गत एमसीएफ -7 या स्तनाच्या कर्करोगाच्या मॉडेल्सचे जैविक मूल्यमापनही केले गेले आहे. या नवीन पद्धतीमुळे जनुकांचे कार्य यशस्वीपणे रोखले (Gene knockdown) जाते. यामुळे कर्करोगाच्या पेशी नष्ट होण्याचे प्रमाण लक्षणीयरित्या वाढते आणि गाठींच्या वाढीला मोठा प्रतिकार होतो असे या मूल्यमापनात आढळून आले. सजीवांवरील चाचण्यांअंतर्गत (In vivo studies)सर्वच पातळ्यांवर अत्यंत क्षीण रोगप्रतिकारक शक्ती असलेल्या (SCID – Severe Combined Immunodeficiency) उंदरांवरही याच्या चाचण्या घेण्यात आल्या. त्यात हे नॅनोकॅरिअर शरीरात इतरत्र न भरकटता थेट कर्करोगाच्या गाठींच्या ठिकाणीच प्रभावीपणे संकलित होत असल्याचे दिसून आले. या चाचण्यांअंतर्गत अनुकूल हिस्टोलॉजिकल म्हणजेच ऊतींच्या तपासणीच्या निष्कर्षांतून, या प्रक्रियेमुळे शरीराच्या इतर निरोगी भागांवर त्याचा कोणताही विषारी किंवा घातक परिणाम (Minimal systemic toxicity) होत नसल्यावरही शिक्कामोर्तब झाले आहे. ॲप्टामर मार्गदर्शित नॅनोकॅरिअर्स कर्करोगाच्या गाठींची अचूक ओळख पटवून उपचारांची परिणामकारकतेमध्‍ये मोठ्या प्रमाणावर सुधारणा घडवून आणू शकतात या बाबतचे पुरावे सातत्याने वाढत असून, या संशोधनातील निष्कर्षही त्याच्याशी पूर्णतः सुसंगत आहेत.

एकंदरीत हे संशोधन लक्ष्यित वितरण अर्थात औषध थेट आजारी पेशींपर्यंत पोहोचवणे, Stimuli-responsive release म्हणजेच योग्य वातावरणातच औषध मुक्त करणे आणि एकात्मिक जनुक शमन (Combinatorial gene silencing) या तिन्ही प्रगत तंत्रज्ञानाच्या ताकदीचा मिलाफ घडवून आणणारे ठरले आहे. या सर्व वैशिष्ट्यांचा एकाच विघटनशील कारक घटकात म्हणजेच शरीरात विरघळणाऱ्या घटकांमध्ये समावेश करण्याची मांडणी असलेल्या या संशोधनामुळे आगामी पिढीतील ‘RNAi’ आधारीत कर्करोग उपचारांसाठी एक अत्यंत खात्रीशीर आणि नवा मार्ग समोर आला आहे. अशा प्रकारच्या पद्धती कर्करोगशास्त्रीय अचूकतेला (Precision oncology) पुढची दिशा देण्यात महत्त्वाची भूमिका बजावू शकणार आहेत. यामुळे केमोथेरपी सारख्या पारंपरिक उपचार पद्धतींना अधिक प्रभावी आणि सुरक्षित पर्याय उपलब्ध होऊ शकतील.

हे संशोधन पुणे इथल्या आघारकर संशोधन संस्थेच्या नॅनोबायोसायन्स ग्रुपमधील (Nanobioscience Group) शास्त्रज्ञांनी पूर्ण केले आहे.