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From mines to minds: how lithium shapes energy and psychiatry

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From mines to minds: how lithium shapes energy and psychiatry

लिथियम, एक चांदी-सफेद क्षार धातु, 1817 में खोजा गया था जब स्वीडिश केमिस्ट जोहान अगस्त ने खनिज पेटलाइट के भीतर इसकी पहचान की थी। केवल प्रतिनिधित्व के लिए उपयोग की जाने वाली तस्वीर | फोटो क्रेडिट: DNN87, CC द्वारा 3.0 विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से

रणनीतिक संसाधनों को बढ़ाने की दिशा में एक महत्वपूर्ण प्रगति में, प्रधानमंत्री नरेंद्र मोदी की हालिया संयुक्त राज्य अमेरिका में पिछले महीने एक सहयोगी पहल की शुरुआत में समापन ने महत्वपूर्ण खनिजों को पुनर्प्राप्त करने और प्रसंस्करण पर ध्यान केंद्रित किया, विशेष रूप से लिथियम। यह साझेदारी ऊर्जा भंडारण से लेकर फार्मास्यूटिकल्स तक, विभिन्न क्षेत्रों में लिथियम के बढ़ते महत्व को रेखांकित करती है। सिंबल ली द्वारा निरूपित लिथियम में परमाणु संख्या 3 है और यह एक चांदी-सफेद क्षार धातु है। यह 1817 में खोजा गया था जब स्वीडिश केमिस्ट जोहान अगस्त ने खनिज पेटलाइट के भीतर इसकी पहचान की थी। 1821 में, विलियम ब्रैंड ने लिथियम ऑक्साइड के इलेक्ट्रोलिसिस के माध्यम से अपने मौलिक रूप में लिथियम को सफलतापूर्वक अलग कर दिया।

निरंतर अन्वेषण के कारण, मापा गया और संकेतित लिथियम संसाधनों में दुनिया भर में काफी वृद्धि हुई है, 2024 में अमेरिकी भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण के अनुसार लगभग 105 मिलियन टन के साथ। प्रमुख लिथियम भंडार दक्षिण अमेरिका के ‘लिथियम त्रिभुज में केंद्रित हैं – बोलीविया, अर्जेंटीना और चिली के कुछ हिस्सों को शामिल करते हुए। ऑस्ट्रेलिया अग्रणी निर्माता है, हार्ड-रॉक स्पोडुमीन जमा से लिथियम निकालता है। भारत के लिथियम डिपॉजिट रेसी (जम्मू और कश्मीर) और मंड्या (कर्नाटक) में हैं, जिसमें राजस्थान, छत्तीसगढ़, झारखंड और हिमाचल प्रदेश में अन्वेषण चल रहा है हाल ही में इंडो-यूएस पहल का उद्देश्य लिथियम को पुनर्प्राप्त करना और संसाधित करना है।

मेडिसिन में लिथियम की यात्रा

1859 में, अल्फ्रेड बैरिंग गैरोड ने एक पेपर प्रकाशित किया लंदन और एडिनबर्ग मासिक जर्नल ऑफ मेडिकल साइंस गाउट उपचार के लिए इसके उपयोग का प्रस्ताव करते हुए, यूरिक एसिड क्रिस्टल को भंग करने के लिए लिथियम की क्षमता की जांच करना। परिकल्पना नैदानिक ​​परीक्षणों के बजाय रासायनिक टिप्पणियों से उपजी है। जबकि लिथियम लवण ने इन विट्रो में वादा दिखाया, चिकित्सीय अनुप्रयोग विषाक्तता और अव्यावहारिक खुराक द्वारा सीमित थे। अध्ययन ने लिथियम के शारीरिक प्रभावों पर शुरुआती चर्चाओं में से एक को चिह्नित किया, लेकिन इसकी चिकित्सा प्रासंगिकता अनिश्चित रही।

1949 में, ऑस्ट्रेलियाई मनोचिकित्सक जॉन कैड ने एक सेमिनल पेपर प्रकाशित किया मेडिकल जर्नल ऑफ ऑस्ट्रेलिया लिथियम के एंटीमैनिक गुणों की उनकी खोज का विवरण। कैड ने परिकल्पना की कि उन्माद एक चयापचय असंतुलन से जुड़ा था और प्रयोगों का संचालन किया था, जो कि उन्मत्त रोगियों से मूत्र के साथ गिनी सूअरों को इंजेक्ट करता है, विषाक्त प्रभावों का अवलोकन करता है। उन्होंने जहरीले पदार्थ की पहचान करने के लिए विभिन्न यौगिकों को प्रशासित किया, यह देखते हुए कि लिथियम कार्बोनेट का बिना प्रलोभन के जानवरों पर शांत प्रभाव पड़ता है। इन निष्कर्षों को नैदानिक ​​अभ्यास में अनुवाद करते हुए, कैड ने लिथियम लवण का उपयोग करके उन्माद के साथ दस रोगियों का इलाज किया, महत्वपूर्ण मनोदशा स्थिरीकरण और उन्मत्त लक्षणों में कमी की रिपोर्ट की। इस ग्राउंडब्रेकिंग अध्ययन ने लिथियम को तीव्र उन्माद और द्विध्रुवी विकार जैसे मूड विकारों के लिए एक प्रभावी उपचार के रूप में पेश किया।

मेलबर्न के नॉक और ट्रैटनर (1951) और फ्रांसीसी मनोचिकित्सक डेस्पिनॉय और डी रोमफ (1951) ने स्वतंत्र रूप से मैनिक रोगियों में लिथियम का परीक्षण किया, प्रभावशीलता की रिपोर्टिंग की। प्रारंभिक संदेह और विषाक्तता पर चिंताओं के बावजूद, आगे के अध्ययन, विशेष रूप से 1950 और 60 के दशक में डेनिश मनोचिकित्सक मोगेंस शू द्वारा, लिथियम की प्रभावकारिता को मूड स्टेबलाइजर के रूप में पुष्टि की। 1970 तक, द्विध्रुवी विकार के उपचार के लिए लिथियम को मंजूरी दी गई थी संयुक्त राज्य अमेरिका में।

कार्रवाई और चल रहे रहस्यों का तंत्र

मूड विकारों को स्थिर करने में लिथियम का सटीक तंत्र पूरी तरह से समझा नहीं गया है। यह परिकल्पित है कि यह क्षार धातुओं के रूप में उनकी रासायनिक समानता के कारण सोडियम आयनों के साथ प्रतिस्पर्धा करके, न्यूरोट्रांसमीटर गतिविधि और इंट्रासेल्युलर सिग्नलिंग मार्गों को प्रभावित करता है। यह प्रतियोगिता न्यूरोनल उत्तेजना और न्यूरोट्रांसमिशन को बदल सकती है। इसके उपयोग के लंबे इतिहास के बावजूद, लिथियम के मनोदशा-स्थिर प्रभावों के सटीक जैविक अंडरपिनिंग एक शोध विषय बने हुए हैं। लिथियम में एक संकीर्ण चिकित्सीय खिड़की (0.6-1.2 meq/L) होती है, जिसके लिए विषाक्तता को रोकने के लिए नियमित निगरानी की आवश्यकता होती है। यह मौखिक रूप से अवशोषित होता है, कुल शरीर में समान रूप से वितरित किया जाता हैपानी, और गुर्दे के माध्यम से अपरिवर्तित किया जाता है, गुर्दे समारोह की निगरानी की आवश्यकता होती है। इसका उपयोग गर्भवती महिलाओं में नहीं किया जाता है।

लिथियम के साथ, एक प्रभावी खुराक और एक विषाक्त खुराक के बीच का अंतर छोटा है। चिकित्सीय स्तरों पर, लिथियम मनोदशा को स्थिर करता है, लेकिन यहां तक ​​कि मामूली ऊंचाई भी विषाक्तता का कारण बन सकती है, जिससे न्यूरोलॉजिकल, गुर्दे और हृदय की जटिलताएं हो सकती हैं। लिथियम भी थायरॉयड फ़ंक्शन के साथ हस्तक्षेप करता है, जिससे हाइपोथायरायडिज्म होता है। समय के साथ, यह थकान, वजन बढ़ने और अवसादग्रस्तता के लक्षणों को आगे बढ़ा सकता है, आगे द्विध्रुवी विकार प्रबंधन को जटिल कर सकता है। लिथियम पेरासेलस के सिद्धांत को दर्शाता है- “खुराक जहर बनाती है”-चिकित्सीय रेंज से एक मामूली विचलन इसे जीवन-रक्षक मूड स्टेबलाइजर से एक विषाक्त एजेंट में बदल सकता है। इसमें कार्रवाई की शुरुआत में भी देरी होती है-अक्सर पूर्ण प्रभाव दिखाने के लिए हफ्तों की आवश्यकता होती है-जिसका अर्थ है कि अधिक तेजी से अभिनय करने वाली दवाएं आमतौर पर तीव्र उन्मत्त एपिसोड में पसंद की जाती हैं।

दूसरी पीढ़ी के एंटीसाइकोटिक्स कार्रवाई के तंत्र और बेहतर सुरक्षा प्रोफ़ाइल के कारण लिथियम के लिए व्यवहार्य विकल्प के रूप में उभरे हैं। लिथियम के विपरीत, जो न्यूरॉन्स में सोडियम-जीपीसीआर प्रोटीन पंपों को बाधित करके द्विध्रुवी विकार के स्रोत के रूप में कार्य करता है, एसजीए न्यूरोट्रांसमीटर गतिविधि, विशेष रूप से डोपामाइन और सेरोटोनिन को संशोधित करके एक डाउनस्ट्रीम स्तर पर कार्य करता है। इस अंतर का अर्थ है कि जब लिथियम न्यूरोनल गतिविधि को स्थिर करके विकार की जड़ में अपने प्रभाव को बढ़ाता है, तो एसजीएएस अत्यधिक न्यूरोट्रांसमीटर कार्रवाई को अवरुद्ध करके सीधे लक्षणों को विनियमित करता है।

लिथियम के उपयोग के लिए संकेत

एसजीए के बढ़ते उपयोग के बावजूद, लिथियम विशिष्ट द्विध्रुवी विकार प्रस्तुतियों, पागल एपिसोड और आत्मघाती प्रवृत्ति रोकथाम के लिए पसंद की दवा बना हुआ है। यह एक मजबूत आनुवंशिक घटक के साथ क्लासिक यूफोरिक उन्माद और द्विध्रुवी विकार के लिए सबसे प्रभावी है। लिथियम विशिष्ट रूप से द्विध्रुवी रोगियों में आत्महत्या के जोखिम को कम करता है, एक लाभ जो एसजीए को दोहराता नहीं है। इसकी मनोदशा-स्थिरीकरण गुण विशेष रूप से रिलैप्स को रोकने, दीर्घकालिक छूट सुनिश्चित करने और उपचार-प्रतिरोधी मामलों का प्रबंधन करने में मूल्यवान हैं।

जॉन कैड ने मूड स्थिरीकरण के लिए परिकल्पना लिथियम के लिए प्रेरित किया, जो कार्रवाई के तंत्र के आसपास के अज्ञात की तुलना में अधिक रहस्य बना हुआ है। उनका काम 1949 में प्रकाशित हुआ था जब चिकित्सा अनुसंधान और नैतिकता के बीच संबंध मौलिक रूप से आज के मानकों से भिन्न थे। WW-2 के तुरंत बाद कैड के प्रयोगों ने एक ऐसे युग को प्रतिबिंबित किया जहां वैज्ञानिक जिज्ञासा अक्सर एक वैक्यूम में संचालित होती है, जो नैतिक विचारों से स्वतंत्र होती है। आधुनिक अनुसंधान नैतिकता की स्थापना के साथ, सूचित सहमति, नैदानिक ​​परीक्षण नियमों और ओवरसाइट समितियों सहित, इस तरह का प्रयोग – आज भी संभव नहीं होगा। फिर भी, ये ऐतिहासिक पूछताछ हमें याद दिलाती है कि चिकित्सा उन्नति अक्सर अपरंपरागत और नैतिक रूप से संदिग्ध अन्वेषणों से उभरी है।

मनोचिकित्सा में अपनी भूमिका के अलावा, लिथियम बैटरी प्रौद्योगिकी, परमाणु ऊर्जा, सिरेमिक और स्नेहक में अपरिहार्य है।यह अक्षय ऊर्जा भंडारण को सक्षम करके कार्बन तटस्थता में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

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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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