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Groundwater, the invisible gift

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Groundwater, the invisible gift

भूजल एक महत्वपूर्ण लेकिन अक्सर अनदेखा संसाधन है जो भारत के कृषि, उद्योगों और पेयजल आपूर्ति को बनाए रखता है। भूमिगत एक्विफर्स में संग्रहीत – झरझरा रॉक संरचनाएं जो एक स्पंज की तरह पानी रखती हैं – यह राष्ट्र के जीवन के रूप में कार्य करती है। मानसून इन एक्विफर्स को फिर से भरने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, लेकिन निष्कर्षण और रिचार्ज के बीच नाजुक संतुलन खतरे में है।

भारत भूजल का दुनिया का सबसे बड़ा चिमटा है, जो वैश्विक उपयोग के 25% के लिए लेखांकन है। सिंचाई और दैनिक जरूरतों के लिए लाखों लोग इस पर भरोसा करते हैं, फिर भी अस्थिर वापसी, प्रदूषण, और जलवायु परिवर्तन ने घिनौनी कमी की दरों को जन्म दिया है। पंजाब, हरियाणा और राजस्थान जैसे क्षेत्र खेती के लिए अति-निष्कर्षण के कारण गंभीर भूजल तनाव का सामना करते हैं। भविष्य की पीढ़ियों के लिए दीर्घकालिक जल सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए इस अदृश्य अभी तक महत्वपूर्ण संसाधन का प्रबंधन आवश्यक है।

स्थिति और एटलस

राष्ट्रीय भूजल एटीएलएएस पूरे भारत में भूजल उपलब्धता का एक व्यापक मूल्यांकन प्रदान करता है, जिसमें स्टार्क क्षेत्रीय असमानताओं का खुलासा होता है। जबकि पश्चिम बंगाल और बिहार जैसे राज्यों में उपजाऊ जलोढ़ एक्विफर्स और नदी-खिलाए गए भंडार से लाभ होता है, विशेष रूप से चावल जैसी पानी-गहन फसलों के लिए पंजाब में अत्यधिक वापसी-महत्वपूर्ण कमी का कारण बना।

भारत में भूजल की उपलब्धता: मानचित्र क्षेत्रीय असमानताओं को उजागर करता है, लाल-चिह्नित राज्यों (राजस्थान, गुजरात, और तमिलनाडु) के साथ कम रिचार्ज दरों और अति-निष्कर्षण के कारण गंभीर पानी के तनाव का अनुभव करता है, जबकि पीले-चिह्नित राज्यों (पंजाब, बिहार, और पश्चिम बंगाल) के लिए बेहतर है।

इसके विपरीत, राजस्थान और तमिलनाडु कम वर्षा, हार्ड रॉक एक्विफर्स और धीमी गति से रिचार्ज दरों के कारण गंभीर पानी के तनाव का सामना करते हैं। गुजरात एक मिश्रित तस्वीर प्रस्तुत करता है, जिसमें कुछ क्षेत्रों में तीव्र कमी का अनुभव होता है, जबकि अन्य नदी-खिलाए गए भंडार से लाभान्वित होते हैं। एटलस इन विरोधाभासों पर प्रकाश डालता है, जो लक्षित भूजल प्रबंधन रणनीतियों को विकसित करने के लिए नीति निर्माताओं के लिए महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्रदान करता है। चूंकि कई क्षेत्रों में प्राकृतिक पुनरावृत्ति को पछाड़ना जारी है, इसलिए लंबे समय तक भूजल सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए स्थायी संरक्षण प्रयास आवश्यक हैं।

महत्वपूर्ण अवधारणाएं:

एक्विफर: भूमिगत रॉक/तलछट परतें जो पानी पकड़ती हैं।

पानी की मेज: एक एक्वीफर में भूजल का ऊपरी स्तर।

घुसपैठ: मिट्टी में प्रवेश करने वाला पानी।

परकोलेशन: पानी मिट्टी की परतों के माध्यम से नीचे की ओर बढ़ रहा है।

नीचे खजाना

भूजल एक महत्वपूर्ण लेकिन अक्सर अनदेखा संसाधन है जो भारत के कृषि, उद्योगों और पेयजल आपूर्ति को बनाए रखता है। भूमिगत एक्विफर्स में संग्रहीत – झरझरा रॉक संरचनाएं जो एक स्पंज की तरह पानी रखती हैं – यह राष्ट्र के जीवन के रूप में कार्य करती है। मानसून इन एक्विफर्स को फिर से भरने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, लेकिन निष्कर्षण और रिचार्ज के बीच नाजुक संतुलन खतरे में है।

रासायनिक रूप से दूषित भूजल से भरे हुमनाबाद औद्योगिक क्षेत्र के पास एक किसान के खेत में एक कुएं।

रासायनिक रूप से दूषित भूजल से भरे हुमनाबाद औद्योगिक क्षेत्र के पास एक किसान के खेत में एक कुएं। | फोटो क्रेडिट: कुमार बराडिकट्टी

धमकी

लंबे समय तक जल सुरक्षा के लिए टिकाऊ प्रबंधन को महत्वपूर्ण बनाने के लिए, अति-निष्कर्षण, संदूषण और जलवायु परिवर्तन के कारण भारत का भूजल दबाव बढ़ रहा है।

ओवर-एक्सट्रैक्शन: सिंचाई, उद्योग और शहरी खपत के लिए अत्यधिक भूजल वापसी तेजी से एक्विफर्स को कम कर रही है, विशेष रूप से पंजाब, हरियाणा और तमिलनाडु में। बोरवेल्स का अनियंत्रित उपयोग पानी की मेजों को खतरनाक रूप से निम्न स्तर पर धकेल रहा है।

लवणता और संदूषण: प्राकृतिक और मानव-प्रेरित प्रदूषण पीने और कृषि के लिए भूजल असुरक्षित है। पश्चिम बंगाल और बिहार उच्च आर्सेनिक संदूषण का सामना करते हैं, जबकि राजस्थान फ्लोराइड संदूषण के साथ संघर्ष करता है, जिससे गंभीर स्वास्थ्य जोखिम होता है।

जलवायु परिवर्तन प्रभाव: अप्रत्याशित मानसून, लंबे समय तक सूखे, और बढ़ते तापमान भूजल पुनर्भरण दरों को कम कर रहे हैं। गुजरात और महाराष्ट्र जैसे क्षेत्र विशेष रूप से कमजोर हैं, जिसमें अनियमित वर्षा संकट को खराब करती है।

भूजल संदूषण

भूजल संदूषण

शहरी भूजल संकट

दिल्ली, बेंगलुरु और हैदराबाद जैसे शहरों को अनियमित बोरवेल ड्रिलिंग और तेजी से शहरीकरण के कारण गंभीर कमी का सामना करना पड़ता है।

बेंगलुरु जल संकट (2024): बेंगलुरु अचानक राष्ट्रीय ध्यान का केंद्र बन गया क्योंकि शहर की तीव्र पानी की कमी ने सुर्खियां बटोरीं। बोरवेल्स सूख गया, अति-निष्कर्षण और अनियमित वर्षा के कारण झीलें सिकुड़ गईं, और कई क्षेत्रों में निवासियों को महंगे निजी पानी के टैंकरों के लिए स्क्रैचिंग छोड़ दिया गया। संकट ने सोशल मीडिया पर और नीतिगत हलकों पर व्यापक चर्चा की, विशेषज्ञों ने तत्काल कार्रवाई के लिए बुलाया। उद्योगों और आईटी हब ने व्यवधानों का सामना किया, जिससे व्यवसायों को उनके पानी की निर्भरता पर पुनर्विचार करने के लिए मजबूर होना पड़ा। स्थिति ने भविष्य के संकटों को रोकने के लिए वर्षा जल संचयन, सख्त भूजल नियमों और स्थायी शहरी नियोजन की तत्काल आवश्यकता को रेखांकित किया।

बेंगलुरु में पानी के संकट के बीच एक टैंकर से निवासियों को मुफ्त पानी एकत्र करता है।

बेंगलुरु में पानी के संकट के बीच एक टैंकर से निवासियों को मुफ्त पानी एकत्र करता है। | फोटो क्रेडिट: शैलेंद्र भोजक

चेन्नई का वाटर क्राइसिस (2019): बारिश के पानी की कटाई और कृत्रिम रिचार्ज पर अधिक ध्यान केंद्रित करते हुए, अति-निष्कर्षण के खतरों का प्रदर्शन किया।

जारपेट से चेन्नई तक 2.5 मिलियन लीटर पानी के साथ पहली विशेष ‘पानी’ ट्रेन, पानी की कमी से शहर के ज्वार की मदद करने के लिए विलिवक्कम पहुंची। तमिलनाडु सरकार ने दक्षिणी रेलवे से अनुरोध किया कि वह शहर में पीने के पानी के 10 मिलियन लीटर प्रति दिन 10 मिलियन लीटर की आपूर्ति करने के लिए जोलरपेटाई से विलिवक्कम तक पानी का परिवहन करे।

भूजल को कैसे रिचार्ज किया जाता है?

भूजल रिचार्जिंग प्राकृतिक और कृत्रिम साधनों के माध्यम से भूमिगत जल भंडार (एक्विफर्स) को फिर से भरने की एक प्रक्रिया है।

प्राकृतिक पुनर्भरण

  • वर्षा: बारिश और स्नोमेल्ट मिट्टी में घुसपैठ करते हैं और एक्विफर्स में नीचे गिरते हैं।

  • सतह का पानी: नदियों, झीलों और आर्द्रभूमि को पानी के रूप में रिचार्ज करने में योगदान दिया जाता है क्योंकि पानी भूमिगत परतों में होता है।

  • इंटरफ्लो और बेसफ्लो: कुछ पानी गहरे एक्विफर्स तक पहुंचने से पहले मिट्टी की परतों के माध्यम से बाद में चलते हैं, शुष्क मौसमों में नदी के प्रवाह को बनाए रखते हैं।

  • रिचार्ज को प्रभावित करने वाले कारक: मिट्टी के प्रकार (पारगम्य बनाम क्लेय), वनस्पति (जड़ें घुसपैठ मार्ग बनाती हैं), स्थलाकृति (कोमल ढलान पानी बनाए रखते हैं), और जलवायु (वर्षा पैटर्न)।

कृत्रिम पुनर्भरण

मनुष्य सक्रिय रूप से भूजल पुनर्भरण की सहायता करता है जैसे कि तरीकों के माध्यम से:

  • बांधों और परकोलेशन तालाबों की जाँच करें: ये धीमी गति से पानी के प्रवाह, सीपेज के लिए अधिक समय की अनुमति देते हैं।

  • रिचार्ज वेल्स: विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए कुओं ने सीधे पानी को एक्वीफर्स में इंजेक्ट किया।

  • वर्षा जल कटाई: टैंकों में वर्षा जल को इकट्ठा करना और भंडारण करना या रिचार्ज गड्ढों के माध्यम से इसे जमीन में निर्देशित करना।

  • नहर सिंचाई: नहरों से पानी भूमिगत रूप से रिसता है, स्थानीय जल तालिकाओं की भरपाई करता है।

  • एक्विफर स्टोरेज एंड रिकवरी (एएसआर): चेन्नई, राजस्थान, और महाराष्ट्र जैसे शहरों में, उपचारित पानी या अतिरिक्त मानसून अपवाह को बाद में उपयोग के लिए एक्विफर्स में इंजेक्ट किया जाता है।

  • फ्लडवाटर मैनेजमेंट: बिहार, पश्चिम बंगाल और उत्तर प्रदेश जैसे बाढ़-प्रवण राज्यों में, गंगा और ब्रह्मपुत्र से अतिरिक्त नदी के पानी को कृत्रिम आर्द्रभूमि और प्रतिधारण बेसिन जैसे रिचार्ज संरचनाओं में बदल दिया जाता है।

पारंपरिक जल संरक्षण प्रणाली:

Baolis (Stepwells): बारिश के पानी को इकट्ठा करने और संग्रहीत करने के लिए राजस्थान और गुजरात में उपयोग किया जाता है।

ERI सिस्टम (तमिलनाडु): पानी संरक्षण और भूजल पुनर्भरण के लिए निर्मित प्राचीन टैंक, आज भी उपयोग में हैं।

ज़बो सिस्टम (नागालैंड): स्वदेशी जल कटाई विधि जो कृषि और पशुधन खेती को एकीकृत करती है।

भूजल रिचार्ज क्यों महत्वपूर्ण है?

  • सूखे के दौरान पानी की उपलब्धता बनाए रखता है

  • एक्वीफर्स के अति-निष्कर्षण और कमी को रोकता है

  • भूमिगत प्रवाह को बनाए रखकर नदियों, झीलों और आर्द्रभूमि का समर्थन करता है

  • मिट्टी के कटाव और भूमि उप -भाग को कम करता है

राजस्थान में कुओं का पुनरुद्धार: एक सफलता की कहानी

राजस्थान के अलवर जिले में, पारंपरिक जोहाड्स (चेक बांधों) के पुनरुद्धार ने बंजर भूमि को उपजाऊ क्षेत्रों में बदल दिया है। सामुदायिक प्रयासों के नेतृत्व में, इन संरचनाओं ने भूजल को रिचार्ज करने, सूखे कुओं को बहाल करने और जल सुरक्षा सुनिश्चित करने में मदद की। इस सफलता की कहानी ने भारत के जल-तनाव वाले क्षेत्रों में समान संरक्षण परियोजनाओं को प्रेरित किया 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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