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From field to screen: the changing landscape of ecology research

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From field to screen: the changing landscape of ecology research

सदियों से, पारिस्थितिकी और जीव विज्ञान का निर्माण किया गया है गंदे जूते, मच्छर के काटने और लंबे दिन जंगलों, आर्द्रभूमियों और महासागरों में बिताया गया। फ़ील्डवर्क केवल एक विधि नहीं थी; यह एक पहचान थी. एक पारिस्थितिकीविज्ञानी होने का मतलब है बाहर रहना, प्रकृति में डूब जाना, जीवन को उसकी कच्ची, अप्रत्याशित जटिलता में देखना। लेकिन कृत्रिम बुद्धिमत्ता का युग चुपचाप – और निर्णायक रूप से – इस रिश्ते को फिर से बना रहा है। आज फील्डवर्क में तेजी से बदलाव आ रहा है सिलिको में एल्गोरिदम, सेंसर और स्वचालित सिस्टम द्वारा संचालित, कंप्यूटर स्क्रीन पर किया गया कार्य।

यह बदलाव न तो आकस्मिक है और न ही मामूली। यह डेटा के अभूतपूर्व विस्फोट से प्रेरित है। विश्व स्तर पर एक अरब से अधिक प्राकृतिक इतिहास नमूनों को डिजिटलीकृत किया गया है, जिनमें से कई आनुवंशिक जानकारी से जुड़े हुए हैं। नागरिक वैज्ञानिक iNaturalist जैसे प्लेटफार्मों पर लाखों अवलोकन अपलोड करते हैं, जबकि उपग्रह, ड्रोन, कैमरा ट्रैप, ध्वनिक सेंसर और पर्यावरण डीएनए नमूने भूमि, समुद्र और हवा से लगातार डेटा स्ट्रीम करते हैं। एआई सिस्टम अब प्रजातियों को वर्गीकृत करते हैं, प्रवासन, मॉडल वितरण को ट्रैक करते हैं, और यहां तक ​​कि पारिस्थितिक भविष्य की भविष्यवाणी भी करते हैं – ये सभी कार्य हैं जिनके लिए एक बार वर्षों के श्रमसाध्य क्षेत्र अवलोकन की आवश्यकता होती है।

स्क्रीन पारिस्थितिकी

इस संदर्भ में, जैव विविधता का दस्तावेजीकरण करने के लिए जंगलों में शारीरिक रूप से घूमने का रोमांटिक आदर्श अप्रभावी, यहां तक ​​​​कि अनावश्यक भी लगने लगता है। रसद, स्वास्थ्य और कार्बन उत्सर्जन को जोखिम में डालकर घने जंगलों में यात्रा क्यों करें, जब परिष्कृत रोबोटिक कैमरे वर्षों तक चुपचाप बैठकर दिन-रात तस्वीरें खींच सकते हैं? जब एआई-सक्षम कैमरा ट्रैप स्वचालित रूप से हजारों प्रजातियों की पहचान कर सकते हैं तो मैन्युअल रूप से कीड़ों की गिनती क्यों करें? और जब सेंसर कभी नहीं सोते तो छिटपुट मानवीय यात्राओं पर भरोसा क्यों करें?

रोबोटिक और स्वचालित सिस्टम स्पष्ट लाभ प्रदान करते हैं। वे संवेदनशील आवासों में मानवीय अशांति को कम करते हैं। वे चरम या दुर्गम वातावरण में काम कर सकते हैं – जिसमें गहरे समुद्र और घनी छतरियों के बीच से भी शामिल है – और जहां मानव उपस्थिति सीमित या खतरनाक है। वे विशाल स्थानिक और लौकिक पैमानों पर मानकीकृत, उच्च-रिज़ॉल्यूशन डेटा उत्पन्न करते हैं, जिसे कोई भी व्यक्तिगत शोधकर्ता कभी हासिल नहीं कर सका। कई मामलों में, भौतिक उपस्थिति पर जोर देने से थोड़ा वैज्ञानिक मूल्य जुड़ सकता है, जबकि डेटा का विश्लेषण करने में समय और संसाधनों की बेहतर खपत होती है।

दरअसल, इस विचार को चुनौती दी जा रही है कि पारिस्थितिक समझ प्रत्यक्ष शारीरिक विसर्जन से आनी चाहिए। हाल के वर्षों की कुछ सबसे प्रभावशाली पारिस्थितिक अंतर्दृष्टि व्यावहारिक क्षेत्र अध्ययनों के बजाय कंप्यूटर-आधारित विश्लेषणों से सामने आई हैं। फूलों के समय, आक्रामक प्रजातियों या कीड़ों की गिरावट का अध्ययन करने वाले शोधकर्ता तेजी से घर के अंदर काम करते हैं, फील्ड नोट्स के बजाय कोड लिखते हैं। व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए उनकी रुचि का पारिस्थितिकी तंत्र अब स्क्रीन पर अमूर्त वस्तुओं के रूप में मौजूद है।

इस दृष्टिकोण से, शारीरिक रूप से जंगल में जाना लगभग अप्रासंगिक लग सकता है। आज जंगल पहले से ही प्रौद्योगिकियों से संतृप्त हैं: पेड़ों पर लगाए गए कैमरा जाल, ध्वनि दृश्यों को रिकॉर्ड करने वाले माइक्रोफोन, छतरियों को स्कैन करने वाले ड्रोन, अंतरिक्ष से फेनोलॉजी पर नज़र रखने वाले उपग्रह। एआई केवल फील्डवर्क का पूरक नहीं है बल्कि इसके बड़े हिस्से को प्रतिस्थापित करता है। वास्तव में, जंगल वैज्ञानिक के पास डेटा की धाराओं के रूप में आते हैं। मायने यह नहीं रखता कि वैज्ञानिक कहां खड़ा है, बल्कि यह मायने रखता है कि वह कितनी समझदारी से डेटा की व्याख्या करने में सक्षम है।

असुविधा के बिना नहीं

एक व्यावहारिक तर्क भी है. आधुनिक शैक्षणिक करियर गति और प्रकाशन मात्रा को पुरस्कृत करते हैं। सिलिको में डेटा द्वारा संचालित अनुसंधान अक्सर दीर्घकालिक क्षेत्रीय अध्ययनों की तुलना में तेजी से परिणाम देता है। प्रतिस्पर्धी माहौल में, लैपटॉप से ​​​​वैश्विक डेटासेट का विश्लेषण करने की तुलना में जंगल के अंदर वर्षों बिताना करियर-सीमित हो सकता है। विज्ञान का प्रोत्साहन रोमांच के बजाय एल्गोरिदम को अधिकाधिक पसंद आ रहा है।

फिर भी यह सुनिश्चित करने के लिए कि यह परिवर्तन असुविधा के बिना नहीं है। कई पारिस्थितिकीविज्ञानी अनुभव के विलुप्त होने के बारे में चिंता करते हैं, यानी प्रकृति के साथ सीधे जुड़ाव का क्रमिक नुकसान जो पारिस्थितिक अंतर्ज्ञान, प्रासंगिक समझ और नैतिक जिम्मेदारी को नष्ट कर सकता है। उनका तर्क है कि गहन क्षेत्र ज्ञान के बिना प्रशिक्षित एल्गोरिदम पूर्वाग्रह और गलत व्याख्या का जोखिम उठाते हैं। आख़िरकार डेटा तटस्थ नहीं हैं: वे दर्शाते हैं कि उन्हें कैसे, कहाँ और क्यों एकत्र किया गया था।

लेकिन इन चिंताओं को भी वास्तविकता से तौला जाना चाहिए। पारिस्थितिकी, भौतिकी या जीनोमिक्स की तरह, जटिलता के स्तर पर पहुंच गई है जिसके लिए विशेषज्ञता की आवश्यकता होती है। हर भौतिक विज्ञानी डिटेक्टर नहीं बनाता और हर जीवविज्ञानी को जंगलों के माध्यम से जानवरों का पीछा करने की ज़रूरत नहीं होती। सभी पारिस्थितिकीविदों से क्षेत्रीय प्रकृतिवादी होने की अपेक्षा करना तर्कसंगत के बजाय उदासीन हो सकता है। जैसे-जैसे क्षेत्र परिपक्व होता है, इसके प्रतिपादकों को श्रम विभाजन पर अधिक गंभीरता और संवेदनशीलता से विचार करना चाहिए।

इसके अलावा, यह विचार कि भौतिक उपस्थिति स्वचालित रूप से बेहतर समझ की गारंटी देती है, अपने आप में संदिग्ध है। मानव अवलोकन सीमित, व्यक्तिपरक और रुक-रुक कर होता है। रोबोटिक कैमरे थकते नहीं हैं, और वे भूलते नहीं हैं या चुनिंदा रूप से नोटिस नहीं करते हैं। एआई सिस्टम उन पैटर्न को भी प्रकट कर सकता है जो नग्न आंखों के लिए अदृश्य हैं, विभिन्न पैमाने पर रिश्तों को उजागर करते हैं जिन्हें अकेले फील्डवर्क कभी भी पकड़ नहीं सकता है। किस अर्थ में, सिलिको में पारिस्थितिकी को वास्तविकता से पीछे हटने की आवश्यकता नहीं है क्योंकि कई लोग इसे मानव शोधकर्ताओं के लिए और अधिक समझने का एक तरीका बनाते हैं।

विज्ञान, सिलिको में

इसका मतलब यह नहीं है कि जंगल, आर्द्रभूमि या चट्टानें वैज्ञानिक रूप से अप्रासंगिक हो गए हैं – केवल यह कि वैज्ञानिकों को अब इसमें शामिल खतरों का पता लगाने के लिए उनका अध्ययन करने के लिए शारीरिक रूप से उपस्थित होने की आवश्यकता नहीं है। ज्ञान उत्पादन का बिंदु बदल गया है। प्रौद्योगिकी के माध्यम से प्रकृति की मध्यस्थता बढ़ती जा रही है और वैज्ञानिक समझ अब संवेदी विसर्जन के बजाय संश्लेषण से उभर सकती है।

बदले में, भविष्य ज़मीन पर जूते और लैपटॉप के बीच एक आसान विकल्प नहीं है, बल्कि ‘फ़ील्डवर्क’ का क्या अर्थ हो सकता है, इसे फिर से परिभाषित करने का अवसर है। एक पेड़ से बंधा हुआ कैमरा ट्रैप उतना ही फील्ड उपकरण है जितना एक समय में एक नोटबुक हुआ करता था। लाखों अवलोकनों पर प्रशिक्षित एक मशीन-लर्निंग मॉडल दूरबीन की एक जोड़ी के समान प्रकृति पर एक लेंस है। एआई दुनिया में, जंगल अभी भी मायने रखता है; यह सिर्फ इतना है कि यह अब हमारी निरंतर भौतिक उपस्थिति की मांग नहीं करता है।

और जैसे-जैसे पारिस्थितिक अनुसंधान इस नए चरण में प्रवेश कर रहा है, चुनौती पारंपरिक क्षेत्रीय कार्य की गिरावट पर शोक मनाने की नहीं बल्कि यह सुनिश्चित करने की है सिलिको में विज्ञान पारिस्थितिक वास्तविकताओं, नैतिक जिम्मेदारी और संरक्षण लक्ष्यों पर आधारित है। हमारे जूतों से भले ही कीचड़ उतर गया हो, लेकिन जीव जगत को समझने और उसकी रक्षा करने की ज़िम्मेदारी हमारे पैरों के नीचे मजबूती से बनी हुई है, भले ही वे पैर अब किसी मेज़ के नीचे हों।

डॉ. बीजू धर्मपालन, गार्डन सिटी यूनिवर्सिटी, बेंगलुरु के अकादमिक मामलों के डीन और नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ एडवांस्ड स्टडीज, बेंगलुरु में सहायक संकाय सदस्य हैं।

प्रकाशित – 02 फरवरी, 2026 05:30 पूर्वाह्न IST

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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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