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Science behind setting the right temperature on the air conditioner

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Science behind setting the right temperature on the air conditioner

केंद्रीय शक्ति मंत्रालय ने कहा है कि यह है नए एयर कंडीशनर (एसीएस) की तापमान रेंज को प्रतिबंधित करना मुलिंग देश में 20 डिग्री और 28 डिग्री सेल्सियस के बीच।

मंगलवार को एक संवाददाता सम्मेलन में, बिजली मंत्री मनोहर लाल खट्टर ने प्रेसपर्सन को बताया कि प्रतिबंध घरों, होटलों और कारों में एसीएस पर लागू होगा। कथित तौर पर इस विकल्प पर विचार किया जा रहा है और कोई दृढ़ निर्णय नहीं लिया गया है।

यह विचार नया नहीं है: 2018 में और फिर 2021 में, आरके सिंह, तब सत्ता के लिए राज्य मंत्री (स्वतंत्र प्रभार) ने कहा था कि मंत्रालय एसी निर्माताओं से ऊर्जा दक्षता और स्वास्थ्य बिंदुओं से इष्टतम तापमान सेटिंग के साथ एसीएस को लेबल करने के बारे में बात कर रहा था और 24 डिग्री पर डिफ़ॉल्ट तापमान सेटिंग को ठीक कर रहा था। उस समय मंत्रालय ने एक बयान में भी कहा था कि वह चार से छह महीने और सार्वजनिक परामर्श के बाद जागरूकता अभियान के बाद डिफ़ॉल्ट सेटिंग को स्थापित करने पर विचार करेगा।

श्री सिंह ने कहा, “एयर कंडीशनर तापमान में प्रत्येक 1 डिग्री सेल्सियस में वृद्धि से 6% बिजली की बचत होती है।” उन्होंने कहा कि 24 डिग्री सेल्सियस की सिफारिश एक से आई थी ऊर्जा दक्षता अध्ययन ब्यूरो और यह कि सभी उपभोक्ताओं को सेटिंग को अपनाना चाहिए, देश प्रति वर्ष 20 बिलियन यूनिट बिजली की बचत करेगा। मधुमक्खी ने उस समय कहा था कि एसीएस के कारण कुल जुड़ा हुआ लोड 2030 तक 200 गीगावाट होगा।

18-21 डिग्री सेल्सियस रेंज “असहज” को कॉल करने के अलावा, मंत्री ने कहा कि यह “अस्वास्थ्यकर” था। दरअसल, कई अध्ययनों में पाया गया है कि रक्त-दबाव का भार 18 डिग्री सेल्सियस से नीचे जल्दी से बढ़ जाता है, जिसमें वासोकॉन्स्ट्रिक्शन और सहानुभूति सक्रियण होता है, जो सिस्टोलिक रक्तचाप को लगभग 6-8 मिमी (एचजी) और लंबे समय तक एक्सपोज़र में उच्च रक्तचाप के उच्च जोखिम में अनुवाद करने के लिए पाया जाता है। जापान, न्यूजीलैंड और यूनाइटेड किंगडम में बच्चों को शामिल करने वाले अलग -अलग परीक्षणों ने भी पाया है कि वे आसान सांस लेते हैं जब वे 18 डिग्री सेल्सियस से अधिक एसीएस सेट के साथ सोते थे। दूसरी तरफ, इन्सुलेशन और/या हीटर के साथ पूरे-हाउस वार्मिंग को कुछ महीनों के भीतर श्वसन संक्रमण और कम एंटीबायोटिक उपयोग की व्यापकता को कम करने के लिए पाया गया था।

2018 में, अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी ने अनुमान लगाया कि दुनिया भर में 2 बिलियन एसी का उपयोग किया गया था और आवासीय इकाइयों की संख्या 2000 से 2022 तक, 1.5 बिलियन तक तीन गुना थी। एजेंसी ने यह भी कहा कि 2022 तक, एशिया प्रशांत क्षेत्र में 43% लोगों को अभी भी अतिरिक्त शीतलन की आवश्यकता थी।

एक एसी कैसे काम करता है?

एक एसी एक स्थान से दूसरे स्थान पर गर्मी पंप करके काम करता है। गर्मी स्वाभाविक रूप से गर्म से कूलर क्षेत्रों में बहती है, जिसका अर्थ है कि इसे लगातार दूसरी दिशा में ले जाना – जैसे कि 30 डिग्री सेल्सियस में एक कमरे से 35 डिग्री सेल्सियस में एक वातावरण में – काम की आवश्यकता होती है। यह काम एसी की बिजली की खपत में दर्शाया गया है।

एक एसी का विशिष्ट वाष्प-संपीड़न चक्र एक तरल का उपयोग करता है जिसे गर्मी का परिवहन करने के लिए एक सर्द कहा जाता है। वाष्पीकरण नामक एक उपकरण सर्द को उसके उबलते बिंदु के बारे में बताता है। जब एक प्रशंसक बाष्पीकरणकर्ता के ऊपर कमरे में हवा चलाता है, तो हवा से गर्मी को अवशोषित करके सर्द उबलता है। हवा भी बाष्पीकरण और नालियों पर हवा के संघनन में नमी के रूप में नमी के रूप में विचलित हो जाती है। अगला, यह एक सुपरहिट वाष्प के रूप में कंप्रेसर में बहता है। कंप्रेसर इसे 3-4x से संपीड़ित करता है, इस प्रक्रिया में इसे लगभग 90 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करता है। यह वह कदम है जिसके दौरान एसी अपनी अधिकांश शक्ति का उपभोग करता है।

उच्च दबाव वाले सुपरहिटेड वाष्प फिर कंडेनसर की ओर बढ़ता है, जहां यह स्वाभाविक रूप से एक तरल में वापस जाने के दौरान एनवायरन को अपनी गर्मी खो देता है। चूंकि इसका दबाव अभी भी अधिक है, यह एक विस्तार डिवाइस से गुजरता है जो इसे कम दबाव वाले तरल-वाष्प मिश्रण में बदल देता है, जो इसके क्वथनांक के करीब है, और इसे बाष्पीकरणकर्ता को वापस भेजता है।

तापमान सीमा जिसमें एक सर्द ले जाता है और गर्मी को सबसे अधिक कुशलता से जारी करता है, वह सीमा है जिसके भीतर एसी को भी सबसे कुशल कहा जाता है। इस सीमा के दोनों ओर ऊर्जा दक्षता बंद हो जाती है। यह भी तथ्य है कि उच्च तापमान पर गर्मी हस्तांतरण अधिक कुशल है।

अपने एसी को कम तापमान पर सेट करने के जोखिम

एसीएस की पावर-कॉस्ट एकमात्र कारण नहीं है कि वे कम तापमान को स्पष्ट करने के लिए चाहते हैं, विशेष रूप से अंतरिक्ष-कूलिंग उद्यमों में 18 डिग्री सेल्सियस से कम। कई अध्ययनों ने यह पता लगाया है कि उन लोगों के छोटे अंशों के लिए बचत करते हैं जिन्हें ठंडे स्थानों तक पहुंच की आवश्यकता होती है, सामान्य आबादी – जिनमें शिशुओं, बुजुर्गों, कार्डियोरेस्पिरेटरी रोगों वाले लोग शामिल हैं – 18 डिग्री सेल्सियस के तहत रहने वाले स्थानों के संपर्क में आने पर उच्च रक्तचाप, अस्थमा और श्वसन संक्रमण के उच्च जोखिम विकसित कर सकते हैं।

शोधकर्ताओं ने आम तौर पर ‘आराम’ का इलाज किया है, जहां एक शरीर का मुख्य तापमान (लगभग 37 डिग्री सेल्सियस) और इसका मतलब है कि त्वचा का तापमान किसी भी पसीने या कंपकंपी के बिना स्थिर रखा जा सकता है और जब किसी अंतरिक्ष के 10% से अधिक लोगों का कहना है कि वे बहुत गर्म या बहुत ठंड महसूस करते हैं (पूर्वानुमानित मत कहो)। ASHRAE-55 और ISO 7730 मानक इस अंगूठे के नियम से शुरू होते हैं, जो दुनिया के विभिन्न हिस्सों में कपड़ों, सांस्कृतिक संवेदनाओं और प्रचलित प्रकार के शीतलन के अनुसार ‘आराम’ को समायोजित करने से पहले इस अंगूठे के नियम से शुरू होते हैं।

रेस्ट में शरीर लगभग 100 डब्ल्यू चयापचय गर्मी को विघटित करता है। लगभग 20 से 24 डिग्री सेल्सियस, एक हल्के से कपड़े पहने हुए व्यक्ति पसीने को तोड़ने या त्वचा के रक्त के प्रवाह को प्रतिबंधित किए बिना अकेले विकिरण और संवहन द्वारा गर्मी को बहा सकता है। ASHRAE-55 ज़ोन को औसत परिवेश के तापमान में हर 1 डिग्री सेल्सियस के लिए लगभग 0.3 डिग्री सेल्सियस बढ़ने की अनुमति देता है, लगभग 30 डिग्री तक 32 डिग्री सेल्सियस तक।

कुछ नींद के अध्ययन ने स्वस्थ युवा और मध्यम आयु वर्ग के वयस्कों के लिए 16-19 डिग्री सेल्सियस में अभिसरण किया है। कूल हवा कथित तौर पर कोर तापमान में लगभग 1 डिग्री सेल्सियस की मदद करती है, नींद की शुरुआत को तेज करती है और गहरी नींद सुनिश्चित करती है। शिशु और बड़े वयस्क लगभग 19 डिग्री सेल्सियस की ऊपरी सीमा को पसंद कर सकते हैं क्योंकि उनके शरीर का थर्मोरेग्यूलेशन कम मजबूत है।

इसने कहा, डब्ल्यूएचओ के 2018 के आवास और स्वास्थ्य दिशानिर्देश 18 डिग्री सेल्सियस का उपयोग करने की सलाह देते हैं क्योंकि समशीतोष्ण या कूलर जलवायु में न्यूनतम सुरक्षित रहने वाले कमरे के तापमान के रूप में, क्योंकि हृदय और श्वसन प्रवेश उस सीमा से नीचे चढ़ने के लिए पाया गया था। 2014 में प्रकाशित एक क्रॉस-सेक्शनल अध्ययन ने 18 डिग्री सेल्सियस के तहत इनडोर तापमान और उच्च रक्तचाप के “जनसंख्या जिम्मेदार जोखिम” के 9% के बीच एक मजबूत संबंध की सूचना दी। इसी तरह, एक 2016 के एक अध्ययन ने उम्र बढ़ने के अंग्रेजी अनुदैर्ध्य अध्ययन के डेटा का उपयोग किया, 2012-2013 में 18 डिग्री सेल्सियस के तहत रहने वाले स्थान के संपर्क में आने वाले लोगों के बीच के लक्षणों में अंतर की तुलना करने के लिए। इससे पता चला कि ठंडे घरों में रहने वालों में कोलेस्ट्रॉल अधिक था और कमजोर पकड़ ताकत थी।

एक अन्य अनुदैर्ध्य अध्ययन ने उसी वर्ष कहा कि 50 वर्ष से अधिक आयु के 16% लोगों और 18 डिग्री सेल्सियस से कम होने वाले स्थानों में रहने वाले स्थानों में उच्च रक्तचाप, कम विटामिन डी का स्तर, और गरीब फेफड़े के कार्य थे।

श्वसन और मानसिक स्वास्थ्य

रेस्पिरेटरी फ्रंट पर: 2013 में प्रकाशित एक अध्ययन में 309 बच्चों और 12,000 से अधिक बाल-दिनों में शामिल एक अध्ययन ने 14-16 डिग्री सेल्सियस के औसत बेडरूम के तापमान के नीचे प्रत्येक 1 डिग्री सेल्सियस के प्रभावों का विश्लेषण किया। इसने एक बूंद का खुलासा किया कि बच्चे कितनी जल्दी हवा और कम फेफड़ों के कार्य को छोड़ सकते हैं।

2022 में, यूके में शोधकर्ताओं ने बताया कि लगातार “ठंडे घरों” में रहने वाले लोग अवसाद और चिंता के नए एपिसोड के दोगुना जोखिम में थे, आय और आधारभूत मानसिक संकट के लिए समायोजित करने के बाद भी।

बेशक, अधिकांश अध्ययनों ने डब्ल्यूएचओ को 18 डिग्री सेल्सियस के निशान को स्थापित करने में मदद की है क्योंकि कम तापमान सीमा में समशीतोष्ण मौसम वाले देशों में रहने वाले प्रतिभागियों को शामिल किया गया है। यह आंशिक रूप से है क्योंकि उष्णकटिबंधीय या उपोष्णकटिबंधीय राष्ट्रों में कई अध्ययन नहीं किए गए हैं, जहां कम उप -18 डिग्री सेल्सियस लिविंग स्पेस भी हैं। इसके अतिरिक्त, अधिक ठंडे जोखिम वाले लोगों को भी नम सतहों के संपर्क में आने की संभावना है और/या कुछ हद तक ऊर्जा गरीबी का सामना करना पड़ता है। बाद के दो स्वयं श्वसन और मानसिक परिणामों को खराब करते हैं।

एसीएस पर एक निश्चित तापमान सीमा की ओर बढ़ने का मामला स्पष्ट है – सार्वजनिक स्वास्थ्य लाभ के साथ -साथ ऊर्जा बचत द्वारा समर्थित।

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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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