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Biodiversity everywhere is ordered by a common ‘hidden’ pattern

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Biodiversity everywhere is ordered by a common ‘hidden’ pattern

लगभग दो शताब्दियों के लिए, जीवविज्ञानी ने पृथ्वी को विभाजित किया है बड़े बायोग्राफिकल क्षेत्रों में। प्रत्येक क्षेत्र अपने स्वयं के इतिहास, जलवायु और बाधाओं, जैसे महासागरों और पहाड़ों द्वारा आकार की प्रजातियों का एक अनूठा मिश्रण होस्ट करता है। क्योंकि उन इतिहासों में भिन्नता है, कई वैज्ञानिकों ने माना कि हर क्षेत्र के अंदर प्रजातियों के आंतरिक लेआउट को मूर्खतापूर्ण होगा – कि दक्षिण अमेरिका की जैव विविधता, उदाहरण के लिए, अफ्रीका से बहुत अलग तरीके से खुद को व्यवस्थित करेगा।

उसी समय, वैश्विक नियम स्पष्ट रूप से मौजूद हैं। उष्णकटिबंधीय क्षेत्र लगभग हर जगह जीवन के साथ टेम करते हैं जबकि ध्रुवीय क्षेत्र बहुत कम प्रजातियों की मेजबानी करते हैं। एक नए अध्ययन के लेखकों ने आश्चर्यचकित किया: क्या प्रत्येक बायोग्राफिकल क्षेत्र के अंदर एक सार्वभौमिक नियम भी हो सकता है, एक जो महाद्वीपों, महासागरों और यहां तक कि जीवन के पेड़ की पूरी शाखाओं को पार कर गया है?

उस प्रश्न का उत्तर देने से प्रकृति के जीवित मोज़ाइक को इकट्ठा करने और संरक्षणवादियों को दिखाने वाले मूल ताकतों को प्रकट किया जा सकता है जहां संरक्षण सबसे बड़ा भुगतान दे सकता है।

प्याज को छीलना

स्पेन, स्वीडन और यूके में वैज्ञानिकों द्वारा लिखित एक नया अध्ययन, जुलाई के संस्करण में इस तरह के एक पैटर्न की सूचना दी प्रकृति पारिस्थितिकी और विकास

कश्मीर विश्वविद्यालय के वनस्पति विज्ञान के सहायक प्रोफेसर इरफान रशीद के अनुसार, अध्ययन बायोग्राफी में एक सामान्य नियम की एक दुर्लभ, बड़े पैमाने पर, डेटा-समर्थित पुष्टि प्रदान करता है।

एक छिपे हुए नियम की तलाश में, शोधकर्ताओं ने एक असाधारण व्यापक जाल डाला। उन्होंने 30,000 से अधिक प्रजातियों का अध्ययन किया, जिनमें पक्षियों, स्तनधारियों, उभयचरों, सरीसृप, किरणों, ड्रैगनफलीज और पेड़ों सहित। प्रजातियों की सीमाओं के बारे में जानकारी वैश्विक डेटाबेस जैसे कि IUCN रेड लिस्ट, बर्डलाइफ इंटरनेशनल और यूएस फॉरेस्ट इन्वेंट्री से आई है। टीम ने पृथ्वी की सतह को समान क्षेत्र की हजारों कोशिकाओं में भी टाइल किया – प्रत्येक अधिकांश भूमि जानवरों के लिए लगभग 111 वर्ग किमी, उदाहरण के लिए – और वहां रहने वाली सभी प्रजातियों को दर्ज किया।

तब शोधकर्ताओं ने उन कोशिकाओं को एक साथ समूह बनाने के लिए Infomap नामक एक नेटवर्क विश्लेषण उपकरण का उपयोग किया, जिनकी प्रजातियां अक्सर co -corred होती हैं। प्रत्येक क्लस्टर इस प्रकार एक बायोग्राफिकल क्षेत्र बन गया, और उस क्षेत्र से सबसे अधिक बंधी प्रजातियों को विशेषता के रूप में टैग किया गया, यानी इसके मूल समुदाय से संबंधित। पड़ोसी क्षेत्रों से फैलने वाली प्रजातियों को गैर -विशेषता कहा जाता था।

अंत में, उन्होंने प्रत्येक कोशिका में चार प्रकार की विविधता के स्नैपशॉट लिए: प्रजातियों की समृद्धि (यहां कितनी विशिष्ट प्रजातियां रहती हैं), बायोटा ओवरलैप (प्रजातियों के कौन से अंश गैर -विशेषता हैं); अधिभोग (व्यापक रूप से विशेषता प्रजातियों की सीमा कितनी है); और स्थानिकता (प्रत्येक विशेषता प्रजाति की सीमा कितनी में ही उस क्षेत्र तक ही सीमित है)।

हाथ में इन चार संख्याओं के साथ, शोधकर्ताओं ने सभी कोशिकाओं पर एक क्लस्टरिंग एल्गोरिथ्म चलाया। यदि जैव विविधता ने विभिन्न प्रकार के जीवों के बीच खुद को अलग तरह से व्यवस्थित किया, तो पक्षियों से कोशिकाएं स्तनधारियों से कोशिकाओं से अलग हो जाएंगी, और इसी तरह। यदि एक सामान्य नियम मौजूद था, हालांकि, एल्गोरिथ्म कई अलग -अलग टैक्सों से कोशिकाओं को एक साथ मिल जाएगा।

इस तरह से शोधकर्ता अंततः दुनिया को सात दोहराए जाने वाले बायोग्राफिकल क्षेत्रों में विभाजित करने में सक्षम थे। इससे भी महत्वपूर्ण बात, उन्होंने पाया कि सेक्टर बार -बार हर प्रमुख क्षेत्र के अंदर और हर टैक्सोनोमिक समूह के लिए दिखाई देते हैं, एक उल्लेखनीय रूप से व्यवस्थित पैटर्न में अस्तर।

मुख्य हॉटस्पॉट अत्यधिक समृद्ध, अत्यधिक स्थानिक थे, और लगभग कोई विदेशी प्रजाति नहीं थी। अगली आंतरिक परतें अभी भी प्रजातियां थीं, लेकिन इसमें थोड़ी अधिक स्थानिक प्रजातियां और थोड़ी अधिक व्यापक प्रजातियां थीं। मध्य परतों में कोई समृद्धि नहीं थी और कुछ गैर -विशेषता प्रजातियां भी थीं। अंत में, संक्रमण क्षेत्र प्रजातियां थे, जो कई क्षेत्रों के व्यापक and रेंजिंग सामान्यवादियों के साथ पैक किए गए थे।

अर्थात्, हर जगह जैव विविधता को एक प्याज की तरह आयोजित किया गया था: केंद्र में घने, अद्वितीय जैव विविधता के साथ और छिद्रपूर्ण, मिश्रित मार्जिन की ओर बाहर की ओर ग्रेडिंग।

शोधकर्ताओं ने यह भी पाया कि 98% क्षेत्र में tax टैक्सन संयोजनों में, तापमान प्लस वर्षा मॉडल भविष्यवाणी कर सकते हैं कि किस क्षेत्र का सेल है। यह निहित है कि केवल प्रजातियां जो स्थानीय परिस्थितियों को बर्दाश्त कर सकती हैं, वे किसी दिए गए परत में जीवित रह सकती हैं।

इसके अलावा, बाहरी परतों में निवास करने वाली प्रजातियां भी आमतौर पर सबसे अधिक होती हैं, न कि प्रतिस्थापन, आंतरिक of लेयर प्रजातियों के। अर्थात्, कोर से बाहर की ओर बढ़ते हुए, पूरी तरह से अलग -अलग विशेष प्रजातियों के बजाय कम विशेषज्ञ प्रजातियां थीं।

“अध्ययन व्यापक पारिस्थितिक रुझानों को समझने के लिए एक मजबूत आधार प्रदान करता है,” अमित चावला, हिमाचल प्रदेश के पालमपुर में हिमालयी बायोरसोर्स टेक्नोलॉजी (IHBT) के CSIR- इंस्टीट्यूट के प्रमुख वैज्ञानिक, हिमाचल प्रदेश में कहा। “यह दिखाता है कि जैव विविधता क्षेत्रीय हॉटस्पॉट से बाहर की ओर कैसे फैलती है, और कैसे पर्यावरणीय फिल्टर जैसे ऊंचाई या जलवायु कुछ प्रजातियों को दूसरों को अवरुद्ध करते हुए स्थानांतरित करने की अनुमति देते हैं।”

भौगोलिक अंतराल

जलवायु अनिश्चितता के समय में, यह समझना कि कैसे प्रजातियां फैलती हैं, यह कैसे बचाने के बारे में और कहाँ से की जाती है, इस बारे में होशियार निर्णय लेने में मदद कर सकती है। उदाहरण के लिए, भारतीय हिमालय में, इसका मतलब पारंपरिक संरक्षित क्षेत्रों से परे और प्रमुख आवासों, ऊंचाई वाले क्षेत्रों और प्राकृतिक गलियारों पर ध्यान केंद्रित करना हो सकता है।

चावला ने कहा, “हमें यह देखने की जरूरत है कि पहाड़ की ढलानों के साथ बारिश या तापमान में परिवर्तन जैव विविधता को कैसे प्रभावित कर रहा है।” “छोटे प्रयोग जो इन परिवर्तनों का अनुकरण करते हैं, हमें महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि दे सकते हैं।”

“हिमालय पहले से ही बढ़ते तापमान और शिफ्टिंग वर्षा का अनुभव कर रहे हैं और इस परिवर्तन के मोर्चे पर हैं। इस तरह के अध्ययन एक बड़ी तस्वीर को समझने के लिए एक उपयोगी लेंस प्रदान करते हैं,” आसिफ बशीर शिकारी, जेनेटिक्स के प्रोफेसर और शेर-ए-कश्मीर विश्वविद्यालय के कृषि विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय में प्रजनन।

अंत में, चावला ने बताया कि जबकि अध्ययन दायरे में वैश्विक था, इसमें कुछ भौगोलिक अंतराल थे। “उदाहरण के लिए, यूरेशिया में ड्रैगनफलीज़ और उत्तरी अमेरिका में पेड़ों जैसे समूहों का अध्ययन केवल सीमित क्षेत्रों में किया गया था। इन टैक्सों के लिए निष्कर्ष अधिक व्यापक वैश्विक डेटासेट के साथ मजबूत हो सकते थे,” उन्होंने कहा।

उन्होंने कहा कि भारत के कुछ हिस्सों सहित ट्रोपिक्स और ग्लोबल साउथ में कुछ जैव विविधता-समृद्ध क्षेत्रों को कुछ कर के लिए कम करके आंका गया था, इन वैश्विक निष्कर्षों को पूरक करने के लिए क्षेत्र-विशिष्ट अनुसंधान की आवश्यकता को रेखांकित करते हुए।

संक्षेप में, नव -खुला कोर – से the संक्रमण नियम पृथ्वी की प्रजातियों की गन्दी रजाई को परतों में संगठित कुछ में बदल देता है। यह पहचानने से कि पर्यावरणीय फिल्टर इन परतों को कैसे आकार देते हैं, अध्ययन संरक्षणवादियों को एक तेज लेंस दे सकता है, जिसके माध्यम से जीवित ग्रह को समझना और उसकी रक्षा करना है।

हिर्रा अज़मत एक कश्मीर स्थित पत्रकार हैं जो विज्ञान, स्वास्थ्य और पर्यावरण पर लिखते हैं।

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Small study hints that revving up immune cells might help fight HIV

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Small study hints that revving up immune cells might help fight HIV

यूएस एनआईएच द्वारा प्रदान की गई यह रंगीन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप छवि एचआईवी (पीला) के हमले के तहत एक मानव टी सेल (नीला) दिखाती है। | फोटो साभार: एपी

वैज्ञानिक इस उम्मीद में एक शक्तिशाली कैंसर थेरेपी में बदलाव कर रहे हैं कि यह मरीजों की अपनी प्रतिरक्षा कोशिकाओं को सुपरचार्ज करके एचआईवी से लड़ सकती है।

12 मई को, शोधकर्ताओं ने कहा कि उन पुनर्जीवित कोशिकाओं की एक खुराक ने दो लोगों में एचआईवी को दृढ़ता से दबा दिया – एक को लगभग एक वर्ष के लिए और दूसरे को लगभग दो वर्षों तक – उनकी सामान्य दवाओं की आवश्यकता के बिना।

यह साबित करने के लिए बड़े और लंबे अध्ययन की आवश्यकता है कि जिसे सीएआर-टी सेल थेरेपी कहा जाता है वह वास्तव में एचआईवी के लिए लंबे समय तक चलने वाली मदद प्रदान कर सकती है, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन फ्रांसिस्को के डॉ. स्टीवन डीक्स, जिन्होंने शोध का नेतृत्व किया, ने आगाह किया।

उन्होंने कहा, “हमें यह तथ्य पता चला है कि दो लोगों की ऐसी निरंतर प्रतिक्रिया वास्तव में उत्तेजक रही है।” “एक पूर्ण, सुरक्षित और स्केलेबल इलाज की वास्तविक आवश्यकता है… और यह उन रणनीतियों में से एक है जिसका हम अनुसरण कर रहे हैं।” यह डेटा बोस्टन में अमेरिकन सोसाइटी ऑफ जीन एंड सेल थेरेपी की एक बैठक में प्रस्तुत किया जा रहा है।

दुनिया भर में लगभग 40 मिलियन लोग एचआईवी से पीड़ित हैं। आज की दवाओं ने एड्स फैलाने वाले वायरस को तेजी से मारने वाले से एक प्रबंधनीय दीर्घकालिक बीमारी में बदल दिया है, अक्सर वायरस को अज्ञात स्तर पर बनाए रखा जाता है, लेकिन केवल तभी जब लोग दवाएं खरीद सकें और उनका उपयोग कर सकें। वायरस शरीर के भंडारों में छिप जाता है और अगर लोग इलाज बंद कर देते हैं तो तेजी से दोबारा फैलता है।

शोधकर्ताओं ने लंबे समय से एक मायावी इलाज की खोज की है, जिसमें एक दुर्लभ जीन उत्परिवर्तन जैसे सुरागों का पता लगाया गया है जो कुछ लोगों को प्राकृतिक रूप से एचआईवी के प्रति प्रतिरोधी बनाता है या कैसे मुट्ठी भर एचआईवी रोगियों को, जिन्हें कुछ कैंसर भी थे, स्टेम सेल प्रत्यारोपण प्राप्त करने के बाद ठीक हो गए या दीर्घकालिक छूट में घोषित कर दिए गए, जो ज्यादातर लोगों के लिए बहुत जोखिम भरा है।

सीएआर-टी थेरेपी में किसी व्यक्ति के रक्त से टी कोशिकाओं नामक प्रतिरक्षा सैनिकों को लेना, आनुवंशिक रूप से उन्हें “जीवित दवाओं” में इंजीनियरिंग करना और उन्हें रोगी में वापस डालना शामिल है। कुछ प्रकार के कैंसर को ठीक करने के लिए इनका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है और अन्य बीमारियों के लिए भी इनका अध्ययन किया जा रहा है।

एचआईवी के लिए, गैर-लाभकारी दवा डेवलपर केयरिंग क्रॉस के वैज्ञानिकों ने दोहरी विशेषताओं वाली सीएआर-टी कोशिकाएं बनाईं। उन्हें एचआईवी-संक्रमित कोशिकाओं को बेहतर ढंग से ढूंढने और मारने के लिए प्रोग्राम किया गया है – और जिस वायरस से उन्हें लड़ना है, उसके संक्रमण से सुरक्षा प्रदान करने के लिए उन्हें इंजीनियर किया गया है।

कैरिंग क्रॉस के कार्यकारी निदेशक बोरो ड्रॉपुलिक ने कहा, उस अतिरिक्त कवच के साथ, उन्हें एचआईवी को नियंत्रित रखने के लिए पर्याप्त प्रजनन करने में सक्षम होना चाहिए।

डीक्स के प्रारंभिक चरण के प्रयोग ने उन लोगों में विभिन्न खुराक रणनीतियों का परीक्षण किया, जिन्होंने अपनी सीएआर-टी कोशिकाएं प्राप्त करने के दिन ही अपनी एचआईवी दवा बंद कर दी थी। कोई गंभीर दुष्प्रभाव नहीं थे. पहले तीन प्राप्तकर्ताओं ने कोई प्रतिक्रिया नहीं दिखाई और अपनी सामान्य दवाएँ फिर से शुरू कर दीं।

छह अन्य लोगों को नई टी कोशिकाओं के लिए जगह बनाने के लिए थोड़ी मात्रा में कीमोथेरेपी दी गई। उन दो मजबूत उत्तरदाताओं ने अपने एचआईवी को अनिर्धारित स्तर तक गिरते देखा, कभी-कभार ही इसमें वृद्धि हुई जब सीएआर-टी कोशिकाएं संभवतः फिर से काम करने लगीं। तीसरे रोगी को अस्थायी प्रतिक्रिया मिली और उसने नियमित एचआईवी उपचार फिर से शुरू कर दिया।

डीक्स ने कहा, उन तीनों मरीजों ने संक्रमित होने के तुरंत बाद अपना मूल एचआईवी उपचार शुरू कर दिया था। यह समझ में आता है क्योंकि जिन लोगों का जल्दी इलाज किया जाता है उनके शरीर में एचआईवी कम छिपा होता है और प्रतिरक्षा प्रणाली स्वस्थ होती है।

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IMD unveils weather model to provide ‘block level’ forecast of monsoon journey

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IMD unveils weather model to provide ‘block level’ forecast of monsoon journey

नई प्रणाली के मूल में दो पूर्वानुमान मॉडल हैं जिनकी भविष्यवाणियां सटीकता को तेज करने के लिए “मिश्रित” हैं। फ़ाइल | फोटो साभार: द हिंदू

इस साल मानसून से पहले, भारत मौसम विज्ञान विभाग (आईएमडी) ने मंगलवार को एक नई पूर्वानुमान प्रणाली का अनावरण किया, जो पहली बार, 15 राज्यों में मानसून के आगमन के ‘ब्लॉक’ स्तर के पूर्वानुमान उत्पन्न करेगी और इसमें भारत के लगभग 7,200 ब्लॉकों में से लगभग आधे शामिल होंगे।

ऐतिहासिक रूप से ऐसे अनुमान अधिक से अधिक राज्यों या जिलों के स्तर पर उपलब्ध हैं। उदाहरण के लिए, यह ज्ञात है कि मानसून मुंबई में 10 जून और दिल्ली में 29 जून के आसपास आता है। हालाँकि, मानसून की अंतर्निहित भिन्नता ऐसी है कि एक ही जिले के भीतर भी, जिले की सीमाओं पर आधिकारिक तौर पर ‘आगमन’ करने के बावजूद, उनके कई ब्लॉक और गाँव वर्षा रहित होंगे।

इस कमी को दूर करने के लिए हाइपर स्थानीय पूर्वानुमान प्रदान करना आईएमडी का लंबे समय से लक्ष्य रहा है ताकि किसानों को उनकी बुआई का सही समय पता चल सके।

नई प्रणाली के मूल में दो पूर्वानुमान मॉडल हैं जिनकी भविष्यवाणियां सटीकता को तेज करने के लिए “मिश्रित” हैं। विज्ञान मंत्री जितेंद्र सिंह ने एक प्रेस ब्रीफिंग में कहा कि केरल में मानसून की शुरुआत की तारीख से, यह एआई-आधारित विश्लेषण, आईएमडी के लगभग एक सदी के विस्तृत मौसम संबंधी डेटा और वैश्विक मौसम मॉडल का उपयोग करके मानसून की यात्रा कार्यक्रम को अभूतपूर्व विवरण दे सकता है।

4 सप्ताह के लिए पूर्वानुमान

यह विशेष रूप से कृषि और किसान कल्याण मंत्रालय के अनुरोध पर विकसित की गई एक प्रणाली थी, जिसकी मौजूदा सलाहकार प्रणाली मोटे तौर पर साप्ताहिक प्रारूप में पूर्वानुमान देने के लिए बनाई गई है। पृथ्वी विज्ञान मंत्रालय के अनुसंधान संस्थान, भारतीय उष्णकटिबंधीय मौसम विज्ञान संस्थान द्वारा विकसित सम्मिश्रण ढांचा, सीधे मंत्रालय की पाइपलाइन में फीड करने और अगले चार हफ्तों के लिए संभावित पूर्वानुमान जारी करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

वर्तमान में, इस प्रणाली का उपयोग 15 राज्यों और एक केंद्र शासित प्रदेश के 3,196 ब्लॉकों को पूर्वानुमान प्रदान करने के लिए किया जा सकता है। एक प्रेस बयान के अनुसार, दो ट्रायल रन पहले ही सफलतापूर्वक पूरे किए जा चुके हैं। एमओईएस के सचिव एम. रविचंद्रन ने एक प्रेस वार्ता में कहा, “ये राज्य मानसून कोर जोन का हिस्सा हैं, जो बड़े पैमाने पर वर्षा आधारित क्षेत्र हैं और दक्षिण-पश्चिम मानसून की गतिशीलता के प्रति सबसे संवेदनशील हैं।” “बेशक, आगे बढ़ते हुए हमारा लक्ष्य इसे पूरे भारत में विस्तारित करना है लेकिन इसके लिए अधिक अवलोकन संबंधी डेटा की आवश्यकता है।”

श्री रविचंद्रन ने बताया द हिंदू यह देखते हुए कि इस प्रणाली को इस वर्ष एक कठिन परीक्षा का सामना करना पड़ेगा, आईएमडी के साथ-साथ वैश्विक मॉडल जुलाई के महीने से विकासशील अल नीनो – जो अक्सर भारत में कमजोर मानसूनी बारिश का कारण बनता है – के आलोक में “सामान्य से कम” वर्षा की उम्मीद कर रहे थे।

मंगलवार को, आईएमडी ने विशेष रूप से उत्तर प्रदेश के लिए 1-किमी रिज़ॉल्यूशन (ग्रैन्युलरिटी का संकेत) के साथ एक मानसून पूर्वानुमान मॉडल भी लॉन्च किया, जो 10 दिनों के लिए वैध है। श्री सिंह ने कहा, ऐसा राज्य में स्वचालित मौसम स्टेशनों के बहुत व्यापक कवरेज के कारण था, जिसने मिथुन नामक मौसम मॉडल (जो 12.5 किमी रिज़ॉल्यूशन पर काम करता है) को 1 किमी तक “डाउनस्केल” करने की अनुमति दी थी। श्री रविचंद्रन ने कहा, “हम अन्य राज्यों को अपने डेटा हमारे साथ साझा करने के लिए प्रोत्साहित कर रहे हैं, जिससे उनके पूर्वानुमान उच्च रिज़ॉल्यूशन के साथ तैयार किए जा सकेंगे।”

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Cancer immunotherapy may reshape brain’s barrier to metastasis

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Cancer immunotherapy may reshape brain’s barrier to metastasis

दवाएं जो कैंसर के खिलाफ शरीर की प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को बढ़ाती हैं, वे इसकी सबसे कड़ी सुरक्षा वाली सीमाओं में से एक को भी बदल सकती हैं: रक्त-मस्तिष्क बाधा (बीबीबी)।

टेक्नियन-इज़राइल इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी और उनकी टीम में युवल शेक्ड द्वारा हाल ही में प्रकाशित एक अध्ययन कैंसर की खोजने पाया कि पीडी-1 अवरोधक, कैंसर इम्यूनोथेरेपी का एक व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला वर्ग, प्रतिरक्षा कोशिकाओं को एक प्रोटीन का उत्पादन करने के लिए प्रेरित कर सकता है जो बाधा को अधिक पारगम्य बनाता है। यह संभावित रूप से बदल सकता है कि कैंसर और उसके उपचार मस्तिष्क को कैसे प्रभावित करते हैं।

कई पारंपरिक कैंसर-विरोधी दवाएं बीबीबी को पार नहीं कर सकती हैं, जो कोशिकाओं की एक कसकर भरी हुई परत है जो रक्तप्रवाह से मस्तिष्क के ऊतकों में जाने वाली चीज़ों को नियंत्रित करती है, जिससे मस्तिष्क ट्यूमर के खिलाफ उनकी प्रभावशीलता सीमित हो जाती है। इसलिए लंबे समय से यह माना जाता था कि मस्तिष्क काफी हद तक प्रतिरक्षा प्रणाली से अछूता रहता है, लेकिन बढ़ते सबूत से पता चलता है कि यह सार्थक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया उत्पन्न कर सकता है। इस संदर्भ में, इम्यूनोथेरेपी परिसंचारी प्रतिरक्षा कोशिकाओं को सक्रिय करके काम करती है जो बीबीबी को पार कर सकती हैं और मस्तिष्क के भीतर ट्यूमर कोशिकाओं को लक्षित कर सकती हैं।

एक प्रकार की इम्यूनोथेरेपी जिसे इम्यून चेकपॉइंट इनहिबिटर (आईसीआई) कहा जाता है, संकेतों को अवरुद्ध करता है जो प्रतिरक्षा कोशिकाओं को ट्यूमर पर हमला करने से रोकता है, जिससे शरीर की प्राकृतिक सुरक्षा अधिक मजबूती से प्रतिक्रिया करने की अनुमति देती है। जबकि आईसीआई को मस्तिष्क के भीतर ट्यूमर के बोझ को कम करने के लिए दिखाया गया है, मस्तिष्क मेटास्टेस वाले रोगियों में प्रतिक्रियाएं अलग-अलग होती हैं और कारण अस्पष्ट रहते हैं।

शेक्ड लैब में पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता और अध्ययन के मुख्य लेखक अभिलाष देव ने कहा, “हमारा काम यह समझने पर केंद्रित है कि कैंसर का इलाज सिर्फ ट्यूमर पर नहीं, बल्कि शरीर पर कैसे प्रभाव डालता है। कुछ मामलों में, उपचार सामान्य मेजबान कोशिकाओं, जैसे कि प्रतिरक्षा कोशिकाओं में प्रतिक्रियाओं को ट्रिगर कर सकते हैं, जो अनजाने में पर्यावरण को कैंसर के विकास के लिए अधिक अनुकूल बनाते हैं।”

मस्तिष्क का वातावरण

यह समझने के लिए कि इम्यूनोथेरेपी मस्तिष्क के प्रतिरक्षा वातावरण को कैसे प्रभावित करती है, शोधकर्ताओं ने एंटी-पीडी-1 थेरेपी से इलाज किए गए स्तन ट्यूमर वाले चूहों के मस्तिष्क के ऊतकों की जांच की। उन्होंने रक्त वाहिका स्थिरता बनाए रखने वाली कोशिकाओं की हानि, कमजोर अवरोधक प्रोटीन और मस्तिष्क में उच्च प्रतिरक्षा कोशिका प्रवेश को देखा, जिससे पता चलता है कि बीबीबी लीक हो रहा था।

एंटी-पीडी-1 से उपचारित चूहों में भी मस्तिष्क मेटास्टेस में वृद्धि देखी गई, संभवतः समझौता बाधा के कारण। विशेष रूप से, ये प्रभाव केवल एंटी-पीडी-1 के साथ देखे गए थे, अन्य आईसीआई के साथ नहीं, जो उपचार से प्रेरित एक अद्वितीय मेजबान प्रतिक्रिया को उजागर करता है।

डॉ. देव ने कहा, “हमारा डेटा दिखाता है कि एंटी-पीडी-1 थेरेपी मस्तिष्क में ट्यूमर-विरोधी प्रतिरक्षा को बढ़ावा दे सकती है, लेकिन प्रतिरोधी कैंसर में, यह मेजबान प्रतिरक्षा वातावरण को बदलकर मेटास्टेसिस भी बढ़ा सकती है।” “इससे यह समझाने में मदद मिल सकती है कि मस्तिष्क मेटास्टेसिस वाले मरीज़ इम्यूनोथेरेपी के प्रति विभिन्न प्रतिक्रियाएं क्यों दिखाते हैं।”

ठाणे में भक्तिवेदांत हॉस्पिटल एंड रिसर्च इंस्टीट्यूट के मेडिकल ऑन्कोलॉजिस्ट निर्मल राऊत के अनुसार, मस्तिष्क मेटास्टेसिस वाले रोगियों में आईसीआई के उपचार की प्रतिक्रियाएं व्यापक रूप से भिन्न होती हैं, जिसमें पूर्ण छूट से लेकर तेजी से रोग बढ़ने तक (उपचार शुरू होने के बाद लगभग 20% मामलों में देखा जाता है)।

उन्होंने कहा, “हम अक्सर असंगत प्रतिक्रियाएं देखते हैं, जहां मस्तिष्क के बाहर की बीमारी को नियंत्रित किया जाता है, लेकिन मस्तिष्क में नए घाव दिखाई देते हैं, या इसके विपरीत, यह सुझाव देता है कि मस्तिष्क-प्रतिरक्षा पारिस्थितिकी तंत्र शरीर के बाकी हिस्सों से अलग है।”

डॉ. राउत ने कहा कि जब ट्यूमर फेफड़े या यकृत जैसे अंगों में उपचार के प्रति प्रतिक्रिया करता है, तब भी बीबीबी एक अभयारण्य के रूप में कार्य कर सकता है जहां उप-चिकित्सीय दवा का स्तर कैंसर कोशिकाओं को जीवित रहने और विकसित होने की अनुमति देता है।

प्रमुख मध्यस्थ

जब अनुपचारित जानवरों को एंटी-पीडी-1 से उपचारित चूहों से प्लाज्मा इंजेक्ट किया गया, तो शोधकर्ताओं ने बीबीबी लीक देखा, जिससे पता चला कि उपचार-प्रेरित आईसीआई बाधा को बाधित कर रहे थे। उपचारित और अनुपचारित जानवरों के प्लाज्मा प्रोटीन प्रोफाइल की तुलना करते हुए, टीम ने बीबीबी व्यवधान से जुड़े कई प्रोटीनों की पहचान की। इनमें से DKK1 नामक प्रोटीन को हटाने से BBB का रिसाव कम हो गया।

महत्वपूर्ण बात यह है कि ये निष्कर्ष रोगी डेटा में परिलक्षित हुए। फेफड़ों के कैंसर से पीड़ित जिन रोगियों को एंटी-पीडी-1 थेरेपी मिली थी, उनके एमआरआई स्कैन में मस्तिष्क के भीतर कैंसर के प्रसार में वृद्धि देखी गई। प्लाज्मा DKK1 का उच्च स्तर मस्तिष्क मेटास्टेस की अधिक घटना और बीमारी के बिगड़ने से पहले की छोटी अवधि से भी जुड़ा था, खासकर उन रोगियों में जिन्होंने उपचार के लिए खराब प्रतिक्रिया दी थी।

“यह इस विचार के अनुरूप है कि ऊंचा DKK1 मेटास्टेसिस के लिए अधिक अनुमेय मस्तिष्क वातावरण की ओर इशारा कर सकता है,” डॉ. राऊत ने कहा

उन्होंने कहा कि इम्यूनोथेरेपी शुरू करने के बाद कुछ एमआरआई स्कैन पर देखा गया बढ़ा हुआ कंट्रास्ट हमेशा “छद्म प्रगति” या सूजन का संकेत नहीं दे सकता है, बल्कि सक्रिय प्रतिरक्षा कोशिकाओं के कारण होने वाले वास्तविक बीबीबी रिसाव को प्रतिबिंबित कर सकता है।

दोधारी भूमिका

रेनाटस कैंसर सेंटर, पुणे के मेडिकल ऑन्कोलॉजिस्ट चकोर वोरा ने बताया कि अधिकांश कीमोथेराप्यूटिक दवाएं बीबीबी को पार नहीं कर सकती हैं, जो मस्तिष्क मेटास्टेस के इलाज में एक बड़ी चुनौती है।

इसलिए एंटी-पीडी-1 थेरेपी के बाद बीबीबी को खोलने से मस्तिष्क तक उनकी डिलीवरी में सुधार हो सकता है। शोधकर्ताओं ने पाया कि सिस्प्लैटिन कीमोथेरेपी के बाद एंटी-पीडी-1 थेरेपी ने मस्तिष्क मेटास्टेसिस वाले चूहों में जीवित रहने में सुधार किया और साथ ही मस्तिष्क में दवा संचय में वृद्धि की, जो दोहरी भूमिका को उजागर करता है।

डॉ. राऊत ने कहा कि जिन मरीजों पर इलाज का असर नहीं होता है, उनमें एंटी-पीडी-1 थेरेपी का उपयोग करके बीबीबी खोलने से अनजाने में परिसंचारी कैंसर कोशिकाएं भी मस्तिष्क में प्रवेश कर सकती हैं, जिससे संभावित रूप से नए मेटास्टेस का खतरा बढ़ सकता है।

“हालांकि, प्रतिरोधी रोग वाले रोगियों के लिए, मस्तिष्क तक दवा वितरण में सुधार के लिए इसी भेद्यता का फायदा उठाया जा सकता है,” उन्होंने कहा।

मेडिकल ऑन्कोलॉजिस्ट और ऑस्ट्रेलिया में एडिलेड में परमाणु चिकित्सा के चिकित्सक राहुल सोलंकी ने कहा कि एक बार कैंसर मस्तिष्क में फैल गया है, बीबीबी पहले से ही बाधित हो सकता है, और ऐसे रोगियों को अक्सर नैदानिक ​​​​परीक्षणों से बाहर रखा जाता है। चूंकि चिकित्सा कर्मचारी मस्तिष्क में दवा के स्तर को माप नहीं सकते हैं, इसलिए DKK1 एक आशाजनक बायोमार्कर हो सकता है जो उपचार के दौरान मस्तिष्क मेटास्टेसिस विकसित होने के उच्च जोखिम वाले रोगियों की पहचान करने में मदद कर सकता है।

डॉ. सोलंकी ने कहा, “उन्नत कैंसर वाले लेकिन सक्रिय मस्तिष्क मेटास्टेस के बिना मरीज यह समझने के लिए बेहतर उम्मीदवार होंगे कि एंटी-पीडी -1 थेरेपी उपचार प्रतिक्रिया और मेटास्टेसिस के जोखिम को कैसे प्रभावित करती है।”

डॉ. वोरा ने जोर देकर कहा, “हम आम तौर पर मस्तिष्क मेटास्टेसिस वाले उच्च जोखिम वाले मरीजों में कीमोथेरेपी और इम्यूनोथेरेपी के संयोजन का उपयोग करते हैं, जो प्रतिरक्षा बायोमार्कर के लिए सकारात्मक परीक्षण करते हैं। हालांकि, इन निष्कर्षों को मानव रोगियों से जुड़े बड़े अध्ययनों में मान्य करने की आवश्यकता है।”

डॉ. राउत ने कहा, “अगर बड़े मानव परीक्षणों में इन निष्कर्षों की पुष्टि हो जाती है, तो वे हमारे उपचार के अनुक्रम को बदल सकते हैं।”

श्वेता योगी एक स्वतंत्र विज्ञान लेखिका हैं।

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