अग्न्याशय के कैंसर आक्रामक और घातक होते हैं, जिनमें मेटास्टेसिस की उच्च दर और खराब पूर्वानुमान होता है। ट्यूमर का वातावरण भी हाइपोक्सिक होता है: कोशिकाएं तेजी से विभाजित होती हैं और बहुत कम ऑक्सीजन की स्थिति में पनपती हैं।
अब, आईआईटी-बॉम्बे के शोधकर्ताओं ने दिखाया है कि हाइपोक्सिया कोशिकाओं के मेटास्टैटिक व्यवहार को बढ़ाता है। कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली लिपिड को प्रभावित करके, हाइपोक्सिक स्थितियाँ कोशिकाओं को अधिक स्थानांतरित होने में मदद कर सकती हैं।
बिट्स पिलानी के बायोफिजिसिस्ट सुदीप्त मैती, जो इस काम में शामिल नहीं थे, ने कहा, “झिल्ली सिर्फ एक ऐसी चीज नहीं है जो कोशिका को ढकती है और वह सब कुछ रखती है जो अंदर, अंदर और वह सब कुछ जो बाहर, बाहर होना चाहिए।” “यह बाहरी दुनिया के लिए कोशिका की खिड़की भी है।”
कठोर फिर भी लचीला
2023 और 2025 में प्रकाशित दो अध्ययनों में, आईआईटी-बॉम्बे केमिस्ट शोभना कपूर और उनके सहयोगियों ने दिखाया कि हाइपोक्सिया कैंसर कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली में मौजूद लिपिड के प्रकार को संशोधित कर सकता है, इस प्रकार यह प्रभावित करता है कि कोशिकाएं कितनी आसानी से तरल पदार्थ बनाने और घूमने में सक्षम हैं। 2023 में बायोचिमिका और बायोफिजिका एक्टा पेपर में, उन्होंने बताया कि हाइपोक्सिया PANC-1 अग्नाशय कैंसर कोशिका रेखा की कोशिकाओं का कारण बनता है अधिक प्रवास करना. ऐसा इसलिए हुआ क्योंकि हाइपोक्सिया कोशिकाओं में लिपिड अनुपात को नियंत्रित करने में सक्षम था: झिल्ली को सख्त करने को बढ़ावा देने वाले लिपिड को साइटोप्लाज्म और आंतरिक ऑर्गेनेल की ओर धकेल दिया गया था। उन्होंने यह भी देखा कि कोशिकाओं में कॉर्टिकल कठोरता कम थी, जिसका अर्थ है कि झिल्ली के ठीक नीचे कंकाल की परत अधिक तरलता की अनुमति देती है।
में मेम्ब्रेन बायोलॉजी जर्नल अगस्त में प्रकाशित अध्ययन, शोधकर्ता CAPAN-2 नामक एक अलग सेल लाइन का अध्ययन किया. इसके विपरीत, शोधकर्ताओं ने पाया कि हाइपोक्सिया की प्रतिक्रिया में इस अग्नाशयी कैंसर कोशिका रेखा में कॉर्टिकल कठोरता अधिक थी। लेकिन इसने अभी भी अपने प्लाज़्मा झिल्ली में अधिक झिल्ली घटकों को जोड़कर अपनी निंदनीय प्रकृति को बनाए रखा है। यहां तक कि इस मामले में लिपिडोम संशोधन भी भिन्न थे, कुछ लिपिड जो झिल्ली को सख्त करने को बढ़ावा देते हैं, प्लाज्मा झिल्ली में अपना रास्ता बनाते हैं। लेकिन वैज्ञानिकों का मानना है कि यह एक स्थानीय सख्त प्रभाव है और समग्र झिल्ली गुणों को प्रभावित नहीं करता है।
भले ही हाइपोक्सिया ने उन दो अग्नाशय कैंसर कोशिका रेखाओं में कोशिका कठोरता को अलग-अलग तरीके से प्रभावित किया, जिनका उन्होंने अध्ययन किया, फिर भी कोशिकाओं ने अपनी झिल्ली को इस तरह से संशोधित किया कि ऑक्सीजन कम होने पर उनका प्रवासन बढ़ गया। साथ में, अध्ययन नए रास्ते खोल सकते हैं जो अग्न्याशय के कैंसर कोशिकाओं में अत्यधिक कोशिका प्रवासन में योगदान दे सकते हैं और उन्हें रोक सकते हैं और उन्हें संशोधित करने से संभावित रूप से ट्यूमर को मेटास्टेसिस से कम करने में मदद मिल सकती है।
आश्चर्य के लिए
जब डॉ. कपूर और उनके छात्र को शुरू में एहसास हुआ कि हाइपोक्सिया के कारण PANC-1 कोशिकाएं तेजी से स्थानांतरित हो रही हैं, तो उन्होंने यह जांचने का फैसला किया कि झिल्ली के बायोफिजिकल गुण – जैसे झिल्ली कितनी व्यवस्थित, तरल या झुकी हुई थी – कैसे बदल रहे थे। लेकिन उन्हें तब आश्चर्य हुआ जब उन्होंने पाया कि झिल्ली के कुछ व्यापक गुणों में नाटकीय रूप से कोई बदलाव नहीं आया।
डॉ. कपूर ने कहा, “फिर हमने फैसला किया कि चलो झिल्ली के समग्र गुणों को न देखें, शायद झिल्ली की संरचना को देखें।” “और तब हमें एहसास हुआ कि वास्तव में, हाइपोक्सिया कोशिका के लिपिडोम को बदल रहा है।”
उन्होंने पाया कि भले ही कोशिका लंबी फैटी-एसिड श्रृंखला या संतृप्त बांड वाले लिपिड जैसे झिल्ली-कठोर लिपिड की मात्रा में वृद्धि कर रही है, प्लाज्मा झिल्ली में लिपिड उतना नहीं बदला है।
डॉ. कपूर ने कहा, “एक फीडबैक लूप चल रहा है जो झिल्ली को होमोस्टैसिस बनाए रखने में मदद करता है ताकि झिल्ली के गुण समान रहें।” “हाइपोक्सिया लिपिड स्तर में जो परिवर्तन लाता है, उनकी भरपाई न्यूक्लियस, माइटोकॉन्ड्रिया और एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम जैसे आंतरिक अंगों में होती है।”
उन्होंने यह भी पाया कि कम एक्टिन मात्रा के कारण PANC-1 कोशिकाओं में कॉर्टिकल कठोरता कम थी। शोधकर्ताओं ने अनुमान लगाया कि कम कठोरता और किसी भी झिल्ली-कठोर लिपिड के अंदर की ओर तस्करी के साथ, कोशिका एक निंदनीय झिल्ली बनाए रख सकती है जो इसे स्थानांतरित करने में मदद करती है।
‘टैडपोल की तरह’
CAPAN-2 के लिए कहानी थोड़ी अलग है। हाइपोक्सिया ने अभी भी कोशिकाओं को अधिक स्थानांतरित करने में मदद की, लेकिन हाइपोक्सिक स्थितियों में उनकी कॉर्टिकल कठोरता अधिक थी। लेकिन अन्य प्रयोगों से पता चला कि कोशिका इस कठोरता का प्रतिकार करने और संभवतः अपने प्रवासी व्यवहार को बनाए रखने के लिए प्लाज्मा झिल्ली में अधिक झिल्ली सामग्री की तस्करी कर रही थी।
शोधकर्ताओं ने प्लाज्मा झिल्ली में संतृप्त लिपिड में भी वृद्धि देखी, जिससे पता चलता है कि कोशिका झिल्ली की कठोरता को स्थानीय रूप से बढ़ाने की कोशिश भी कर रही है।
नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस एजुकेशन एंड रिसर्च, भुवनेश्वर के बायोफिजिसिस्ट मोहम्मद सलीम ने कहा, “एक कोशिका प्रकार से दूसरे कोशिका प्रकार में कुछ विविधता प्रतीत होती है।” “[Some] परिवर्तन को कोशिकाओं द्वारा महसूस किया जाता है, और वे परिवर्तनों का मुकाबला करने के लिए पुनः संतुलन बनाने की कोशिश करते हैं।
डॉ. मैती ने कहा कि सॉलिड-स्टेट न्यूक्लियर मैग्नेटिक रेजोनेंस (एनएमआर) – एक ऐसी तकनीक जो ठोस अणुओं के परमाणु स्तर की संरचना और गतिशीलता को देखने के लिए चुंबकीय क्षेत्रों का उपयोग करती है – प्लाज्मा झिल्ली में गहराई से जांच कर सकती है और यह पता लगा सकती है कि हाइपोक्सिया वास्तव में इसके गुणों को कैसे बदल सकता है।
“लिपिड अणु टैडपोल की तरह होते हैं: यह एक छोटा सिर और एक छोटी पूंछ है और पूरी चीज शायद दो नैनोमीटर लंबी है। ठोस-अवस्था एनएमआर इस छोटी पूंछ को देख सकता है और देख सकता है कि यह कितनी गतिशील है,” उन्होंने समझाया।
“यह [can be] अत्यधिक उतार-चढ़ाव या काफी स्थिर क्योंकि लिपिड भरे हुए हैं, [which] इसका अनुवाद यांत्रिक संपत्ति में होता है – कोई चीज़ कितनी कठोर है, कोई चीज़ कितनी ढीली है। सॉलिड-स्टेट एनएमआर का उपयोग करके मात्रात्मक रूप से यह दिखाना अच्छा होगा कि हाइपोक्सिया इस झिल्ली क्रम में कैसे बदलाव लाता है।
अन्य कैंसर पर प्रभाव
डॉ. कपूर और डॉ. सलीम दोनों ने कहा कि आगे चलकर यह भी पता लगाना चाहिए कि हाइपोक्सिया अन्य कैंसर को कैसे प्रभावित करता है।
डॉ. सलीम ने कहा, “इनमें से प्रत्येक कैंसर कोशिका प्रकार का अपना विशिष्ट और सूक्ष्म वातावरण होता है।” “यह दिलचस्प होगा कि हाइपोक्सिया और उन सूक्ष्म वातावरण में अंतर प्रवासन को चलाने में कैसे भूमिका निभा सकते हैं।”
“एक छोटी जैव रासायनिक प्रतिक्रिया [causing hypoxia] कोशिका झिल्ली में बड़े पैमाने पर शारीरिक हेरफेर को प्रेरित कर सकता है, [helping] कोशिकाएँ तेजी से पलायन करती हैं,” डॉ. सलीम ने कहा। ”यह झिल्ली लक्षित कैंसर रोधी उपचारों की खोज के लिए स्थान भी खोल सकता है।”
रोहिणी सुब्रमण्यम बेंगलुरु में एक स्वतंत्र पत्रकार हैं।
