वैज्ञानिकों ने टीडीपी1 नामक डीएनए एंजाइम को सक्रिय करके कैंसर के उपचार के लिए एक आशाजनक नए लक्ष्य की पहचान की है, जो एक संयोजन चिकित्सा का सुझाव देता है। यह विशेष रूप से वर्तमान कैंसर उपचारों के प्रति प्रतिरोधी लोगों के लिए एक संभावित सटीक दवा हो सकती है।
कैम्पटोथेसिन, टोपोटेकन और इरिनोटेकेन जैसी मौजूदा एंटीकैंसर दवाएं डीएनए प्रतिकृति के लिए महत्वपूर्ण एंजाइम को लक्षित करती हैं जिसे टोपोइज़ोमेरेज़ 1 (टॉप 1) कहा जाता है। कैंसर कोशिकाएं अक्सर ऐसे एकल-एजेंट उपचारों में प्रतिरोध विकसित करती हैं और इसलिए वैकल्पिक चिकित्सा विधियों की आवश्यकता होती है।
उपचार के ऐसे वैकल्पिक मार्गों का पता लगाने के लिए, विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी विभाग (डीएसटी) के एक स्वायत्त संस्थान, कोलकाता के इंडियन एसोसिएशन फॉर द कल्टीवेशन ऑफ साइंस (आईएसीएस) के वैज्ञानिकों ने यह पता लगाया कि कैंसर कोशिकाएं कोशिका विभाजन के दौरान डीएनए की मरम्मत कैसे करती हैं और एंजाइम टॉप 1 को लक्षित करने वाली कीमोथेरेपी पर कैसे प्रतिक्रिया करती हैं, जिससे अक्सर दवा प्रतिरोध पैदा होता है।
द ईएमबीओ जर्नल 2024 में प्रकाशित शोध में दो प्रमुख प्रोटीनों- साइक्लिन-डिपेंडेंट किनेज 1 (सीडीके1) और टायरोसिल-डीएनए फॉस्फोडिएस्टरेज़ 1 (टीडीपी1) पर प्रकाश डाला गया है। प्रोफेसर बेनू ब्रत दास के नेतृत्व में शोधकर्ताओं ने पाया कि कैंसर कोशिकाएं डीएनए रिपेयर एंजाइम टीडीपी 1 को सक्रिय करके मौजूदा दवाओं के प्रभाव का मुकाबला कर सकती हैं, जिससे वह सर्वाइव करता है।
कैंसर कोशिकाएं कोशिका विभाजन के दौरान डीएनए की मरम्मत कैसे करती हैं और एंजाइम टोपोइसोमेरेज़ 1 (टॉप1) द्वारा प्रेरित डीएनए क्षति पर कैसे प्रतिक्रिया करती हैं, इसकी जांच करते हुए, वैज्ञानिकों ने प्रोटीन सीडीके1 और टीडीपी 1 की महत्वपूर्ण भूमिकाओं की खोज की, जो क्रमशः डीएनए मरम्मत प्रक्रिया को नियंत्रित करते हैं और दवा-प्रेरित ट्रैप्ड टॉप1 की मरम्मत करते हैं।
टीडीपी 1, एक समर्पित एंजाइम के रूप में जाना जाता था जो डीएनए प्रतिकृति के एस चरण के दौरान दवा-प्रेरित ट्रैप्ड टॉप1 की मरम्मत करता है, लेकिन माइटोटिक चरण के दौरान इसकी भूमिका पहले अज्ञात थे। दूसरी ओर, सीडीके1, माइटोटिक चरण में प्रमुख किनेज, टीडीपी 1 को फॉस्फोराइलेट करके डीएनए मरम्मत प्रक्रिया को ठीक करने के लिए पाया गया, जो टॉप1-डीएनए एडक्ट्स को हल करने की इसकी क्षमता को बढ़ाता है।
वैज्ञानिकों ने जोर देकर कहा कि कोशिका विभाजन के दौरान कुशल डीएनए की मरम्मत के लिए फॉस्फोराइलेशन, जिससे कैंसर कोशिकाओं को टॉप 1-लक्षित कीमोथेरेपी से बचने की अनुमति मिलती है।
“हमारा काम दर्शाता है कि सीडीके 1 सीधे टीडीपी 1 को नियंत्रित करता है, टॉप 1 अवरोधकों के कारण डीएनए टूटने की मरम्मत में कैंसर कोशिकाओं की सहायता करता है,” प्रोफेसर बेनू ब्रत दास ने कहा कि “सीडीके 1 और टीडीपी 1 दोनों को लक्षित करके, हम संभावित रूप से प्रतिरोध को दूर कर सकते हैं और उपचार प्रभावशीलता में सुधार कर सकते हैं ।”
अध्ययन से पता चलता है कि सीडीके 1 अवरोधकों का उपयोग करना – जैसे कि एवोटासिक्लिब, अल्वोसिडिब, रोनिसिक्लिब, रिविसिक्लिब और डिनासिक्लिब – टॉप 1 अवरोधकों के साथ कैंसर कोशिका खत्म करने में बढ़ावा देता है। यह संयोजन डीएनए की मरम्मत तंत्र को बाधित करता है और कोशिका चक्र को रोकता है, जिससे कैंसर कोशिकाओं के लिए जीवित रहना अधिक कठिन हो जाता है।
प्रोफेसर दास ने कहा, “हमने पाया कि कोशिका विभाजन के दौरान डीएनए क्षति का प्रबंधन करने के लिए कैंसर कोशिकाओं के लिए सीडीके 1 द्वारा टीडीपी 1 का फॉस्फोराइलेशन आवश्यक है। सीडीके 1 को रोककर, हम गुणसूत्र अस्थिरता को प्रेरित कर सकते हैं, प्रभावी रूप से कैंसर कोशिकाओं को लक्षित कर सकते हैं। “
“कैंसर कोशिकाएं अक्सर एकल-एजेंट उपचार के लिए प्रतिरोध विकसित करती हैं। सीडीके 1 और टॉप 1 अवरोधकों दोनों का उपयोग करके, हम कैंसर कोशिकाओं को अधिक प्रभावी ढंग से लक्षित और समाप्त कर सकते हैं, “प्रोफेसर दास ने इस संयोजन चिकित्सा की क्षमता पर जोर देकर कहा।
सीडीके1 को एक प्रमुख विनियामक और टीडीपी1 को एक रिपेयर एंजाइम के रूप में पहचान कर, यह शोध कैंसर कोशिकाओं में डीएनए की मरम्मत को बाधित करने वाले कैंसर उपचारों को विकसित करने के लिए दोनों को संभावित लक्ष्य के रूप में उजागर करता है।
यह सफलता कैंसर के उपचार में सटीक चिकित्सा के लिए एक आशाजनक मार्ग की ओर इशारा करती है, विशेष रूप से उन कैंसरों के उपचार में जो वर्तमान उपचारों के प्रति प्रतिरोधी हैं। इस दृष्टिकोण को मान्य करने के लिए एनिमल मॉडल का उपयोग करके आगे के अध्ययन जारी है।
