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Deep-sea mining threatens sea life by dumping debris in midwater zone

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Deep-sea mining threatens sea life by dumping debris in midwater zone

एक महासागर की दुनिया इतनी गहरी और गहरी तस्वीर यह एक और ग्रह की तरह महसूस करती है – जहां जीव चमकते हैं और जीवन कुचलने वाले दबाव में जीवित रहता है।

यह मिडवाटर ज़ोन है, एक छिपा हुआ पारिस्थितिकी तंत्र जो समुद्र की सतह से 650 फीट (200 मीटर) से शुरू होता है और हमारे ग्रह पर जीवन को बनाए रखता है। इसमें ट्वाइलाइट ज़ोन और मिडनाइट ज़ोन शामिल हैं, जहां अजीब और नाजुक जानवर सूरज की रोशनी की अनुपस्थिति में पनपते हैं। व्हेल और व्यावसायिक रूप से मूल्यवान मछली जैसे कि टूना भोजन के लिए इस क्षेत्र में जानवरों पर भरोसा करते हैं। लेकिन यह अद्वितीय पारिस्थितिकी तंत्र एक अभूतपूर्व खतरे का सामना करता है।

जैसे-जैसे इलेक्ट्रिक कार बैटरी और स्मार्टफोन की मांग बढ़ती है, खनन कंपनियां अपना ध्यान गहरे समुद्र की ओर कर रही हैं, जहां निकेल और कोबाल्ट जैसी कीमती धातुएं समुद्र के फर्श पर बैठे आलू के आकार के नोड्यूल में पाई जा सकती हैं।

पिछले 40 वर्षों में डीप-सी माइनिंग रिसर्च और प्रयोगों से पता चला है कि कैसे नोड्यूल्स को हटाने से सीफ्लोर जीवों को उनके आवासों को बाधित करके जोखिम में डाल दिया जा सकता है। हालांकि, यह प्रक्रिया भी मिडवाटर इकोसिस्टम में इसके ऊपर रहने के लिए एक खतरा पैदा कर सकती है। यदि भविष्य के गहरे-समुद्र के खनन संचालन में तलछट प्लम को पानी के स्तंभ में छोड़ दिया जाता है, तो प्रस्तावित, मलबे जानवरों के खिलाने, भोजन के जाले को बाधित करने और जानवरों के व्यवहार को बदलने में हस्तक्षेप कर सकता है।

इन नोड्यूल्स में अमीर के एक क्षेत्र में समुद्री जीवन का अध्ययन करने वाले एक महासागर के रूप में, मेरा मानना ​​है कि इससे पहले कि देश और कंपनियां मेरे पास जाएँ, हमें जोखिमों को समझने की जरूरत है। क्या मानवता एक पारिस्थितिकी तंत्र के कुछ हिस्सों को जोखिम में डालने के लिए तैयार है जिसे हम मुश्किल से उन संसाधनों के लिए समझते हैं जो हमारे भविष्य के लिए महत्वपूर्ण हैं?

क्लेरियन-क्लिपरटन ज़ोन का खनन

हवाई के दक्षिण -पूर्व में प्रशांत महासागर के नीचे, पॉलीमेटेलिक नोड्यूल्स का एक छिपा हुआ खजाना समुद्र के पार बिखरे हुए पाया जा सकता है। ये नोड्यूल समुद्री जल या तलछट में धातुओं के रूप में बनते हैं, जो एक नाभिक के चारों ओर इकट्ठा होते हैं, जैसे कि खोल या शार्क के दांत का एक टुकड़ा। वे प्रति मिलियन वर्षों में कुछ मिलीमीटर की अविश्वसनीय रूप से धीमी दर से बढ़ते हैं। नोड्यूल निकेल, कोबाल्ट और मैंगनीज जैसे धातुओं में समृद्ध हैं – बैटरी, स्मार्टफोन, पवन टर्बाइन और सैन्य हार्डवेयर के लिए प्रमुख सामग्री।

जैसे-जैसे इन प्रौद्योगिकियों की मांग बढ़ती है, खनन कंपनियां इस दूरस्थ क्षेत्र को लक्षित कर रही हैं, जिसे क्लेरियन-क्लिपरटन ज़ोन के रूप में जाना जाता है, साथ ही दुनिया भर में समान नोड्यूल वाले कुछ अन्य क्षेत्र भी हैं।

अब तक, केवल परीक्षण खनन किया गया है। हालांकि, पूर्ण पैमाने पर वाणिज्यिक खनन के लिए योजनाएं तेजी से आगे बढ़ रही हैं।

1970 के दशक में खोजपूर्ण गहरे समुद्र का खनन शुरू हुआ, और अंतर्राष्ट्रीय सीबेड अथॉरिटी को 1994 में संयुक्त राष्ट्र सम्मेलन के तहत इसे विनियमित करने के लिए सागर के कानून पर कन्वेंशन के तहत स्थापित किया गया था। लेकिन यह 2022 तक नहीं था कि मेटल्स कंपनी और नौरू ओशन रिसोर्सेज इंक ने क्लेरियन-क्लिपरटन ज़ोन में पहले एकीकृत नोड्यूल कलेक्शन सिस्टम का पूरी तरह से परीक्षण किया।

कंपनियां अब इस क्षेत्र में पूर्ण पैमाने पर खनन कार्यों की योजना बना रही हैं और 27 जून, 2025 तक आईएसए को अपना आवेदन प्रस्तुत करने की उम्मीद कर रही हैं। आईएसए जुलाई 2025 में खनन नियमों, दिशानिर्देशों और लाभ-साझाकरण तंत्र जैसे महत्वपूर्ण मुद्दों पर चर्चा करने के लिए बुलाएगा।

प्रस्तावित खनन प्रक्रिया आक्रामक है। कलेक्टर वाहन समुद्र के फर्श के साथ खुरचते हैं क्योंकि वे नोड्यूल्स को स्कूप करते हैं और तलछट को हिला देते हैं। यह समुद्री जीवों द्वारा उपयोग किए जाने वाले आवासों को हटा देता है और जैव विविधता को खतरे में डालता है, जिससे संभावित रूप से सीफ्लोर पारिस्थितिक तंत्र को अपरिवर्तनीय नुकसान होता है। एक बार एकत्र होने के बाद, नोड्यूल को एक जहाज के माध्यम से समुद्री जल और तलछट के साथ लाया जाता है, जहां वे कचरे से अलग होते हैं।

पानी, तलछट और कुचल नोड्यूल के बचे हुए घोल को फिर पानी के स्तंभ के बीच में वापस डंप किया जाता है, जिससे प्लम बन जाता है। जबकि डिस्चार्ज की गहराई अभी भी चर्चा में है, कुछ खनन ऑपरेटरों ने लगभग 4,000 फीट (1,200 मीटर) मिडवाटर की गहराई पर कचरे को जारी करने का प्रस्ताव दिया।

हालांकि, एक महत्वपूर्ण अज्ञात है: महासागर गतिशील है, लगातार धाराओं के साथ शिफ्ट हो रहा है, और वैज्ञानिकों को पूरी तरह से समझ में नहीं आता है कि ये खनन प्लम एक बार मिडवाटर ज़ोन में जारी किए जाने के बाद कैसे व्यवहार करेंगे।

मलबे के ये बादल बड़े क्षेत्रों में फैल सकते हैं, संभावित रूप से समुद्री जीवन को नुकसान पहुंचा सकते हैं और पारिस्थितिक तंत्र को बाधित कर सकते हैं। एक ज्वालामुखी विस्फोट की तस्वीर – लावा की नहीं, बल्कि ठीक, मर्की तलछट का विस्तार पानी के स्तंभ में फैलता है, जिससे उसके रास्ते में सब कुछ प्रभावित होता है।

जोखिम में मिडवाटर इकोसिस्टम

क्लेरियन-क्लिपरटन ज़ोन में ज़ोप्लांकटन का अध्ययन करने वाले एक समुद्र विज्ञान के रूप में, मैं इस पारिस्थितिक रूप से महत्वपूर्ण मिडवाटर ज़ोन पर गहरे समुद्र के खनन के प्रभाव के बारे में चिंतित हूं। यह पारिस्थितिकी तंत्र ज़ोप्लांकटन का घर है – छोटे जानवर जो समुद्र की धाराओं के साथ बहाव करते हैं – और माइक्रोनकटन, जिसमें छोटी मछली, स्क्वीड और क्रस्टेशियंस शामिल हैं जो भोजन के लिए ज़ोप्लांकटन पर भरोसा करते हैं।

पानी के स्तंभ में तलछट प्लम इन जानवरों को नुकसान पहुंचा सकता है। ठीक तलछट मछली और फिल्टर फीडरों की संरचनाओं को खिलाने में श्वसन संरचनाओं को रोक सकता है। निलंबित कणों पर फ़ीड करने वाले जानवरों के लिए, प्लम पोषण संबंधी खराब सामग्री के साथ खाद्य संसाधनों को पतला कर सकता है। इसके अतिरिक्त, प्रकाश को अवरुद्ध करके, प्लम बायोल्यूमिनसेंट जीवों और दृश्य शिकारियों के लिए आवश्यक दृश्य संकेतों के साथ हस्तक्षेप कर सकते हैं।

जेलीफ़िश और साइफोनोफोरस जैसे नाजुक जीवों के लिए – जिलेटिनस जानवर जो 100 फीट से अधिक लंबे हो सकते हैं – तलछट संचय उछाल और अस्तित्व के साथ हस्तक्षेप कर सकता है। एक हालिया अध्ययन में पाया गया कि तलछटों के संपर्क में आने वाली जेली ने उनके श्लेष्म उत्पादन को बढ़ाया, एक सामान्य तनाव प्रतिक्रिया जो ऊर्जावान रूप से महंगी है, और घाव की मरम्मत से संबंधित जीन की उनकी अभिव्यक्ति।

इसके अतिरिक्त, मशीनरी से ध्वनि प्रदूषण इस बात पर हस्तक्षेप कर सकता है कि प्रजातियां कैसे संवाद और नेविगेट करती हैं।

इस तरह की गड़बड़ी में पारिस्थितिक तंत्र को बाधित करने की क्षमता होती है, जो डिस्चार्ज की गहराई से परे फैली हुई है। ज़ोप्लांकटन आबादी में गिरावट से मछली और अन्य समुद्री पशु आबादी को नुकसान हो सकता है जो भोजन के लिए उन पर भरोसा करते हैं।

मिडवाटर ज़ोन पृथ्वी की जलवायु को विनियमित करने में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। महासागर की सतह पर Phytoplankton वायुमंडलीय कार्बन पर कब्जा कर लेता है, जो Zooplankton खाद्य श्रृंखला के माध्यम से उपभोग और स्थानांतरण करता है। जब Zooplankton और मछली की मृत्यु के बाद अपशिष्ट, अपशिष्ट, या डूब जाती है, तो वे गहरे महासागर में कार्बन निर्यात में योगदान करते हैं, जहां इसे सदियों तक अनुक्रमित किया जा सकता है। प्रक्रिया स्वाभाविक रूप से वायुमंडल से ग्रह-वार्मिंग कार्बन डाइऑक्साइड को हटा देती है।

अधिक शोध की आवश्यकता है

गहरे-समुद्र के खनन में बढ़ती रुचि के बावजूद, अधिकांश गहरे महासागर, विशेष रूप से मिडवाटर ज़ोन, को खराब तरीके से समझा जाता है। क्लेरियन-क्लिपरटन ज़ोन में 2023 के एक अध्ययन में पाया गया कि क्षेत्र में 88% से 92% प्रजातियां विज्ञान के लिए नए हैं।

वर्तमान खनन नियम मुख्य रूप से सीफ्लोर पर ध्यान केंद्रित करते हैं, व्यापक पारिस्थितिकी तंत्र के प्रभावों को देखते हुए। इंटरनेशनल सीबेड अथॉरिटी जुलाई 2025 में भविष्य के सीबेड माइनिंग पर महत्वपूर्ण निर्णय लेने की तैयारी कर रही है, जिसमें खनन कचरे, डिस्चार्ज की गहराई और पर्यावरण संरक्षण से संबंधित नियम और दिशानिर्देश शामिल हैं।

ये निर्णय क्लेरियन-क्लिपरटन ज़ोन जैसे पारिस्थितिक रूप से महत्वपूर्ण क्षेत्रों में बड़े पैमाने पर वाणिज्यिक खनन के लिए रूपरेखा निर्धारित कर सकते हैं। फिर भी समुद्री जीवन के परिणाम स्पष्ट नहीं हैं। सीफ्लोर खनन तकनीकों के प्रभाव पर व्यापक अध्ययन के बिना, दुनिया के जोखिम अपरिवर्तनीय विकल्प बनाते हैं जो इन नाजुक पारिस्थितिक तंत्रों को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

एलेक्सस कैज़रेस-न्युसेर एक पीएच.डी. हवाई मनोआ विश्वविद्यालय में जैविक समुद्र विज्ञान में उम्मीदवार जो क्लेरियन-क्लिपरटन ज़ोन में ज़ोप्लांकटन पारिस्थितिकी का अध्ययन करते हैं।इस लेख को पुनर्प्रकाशित किया गया है बातचीत

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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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