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Urban spider found building soundproof webs to keep noise out

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Urban spider found building soundproof webs to keep noise out

अगली बार जब आप एक दूसरे विचार के बिना एक कोबवे को झाड़ू लगाते हैं, तो इस पर विचार करें: सिल्केन संरचना एक इंजीनियरिंग मार्वल है। के अनुसार नया शोध में पिछले हफ्ते प्रकाशित हुआ वर्तमान जीव विज्ञानएक उत्तर अमेरिकी मकड़ी की प्रजाति बदल सकती है कि कैसे इसके जाले कंपन को प्रसारित करते हैं।

लेखकों ने बताया है कि शहरी वातावरण में मकड़ियों ऐसे जाले का निर्माण कर सकते हैं जो जोर से परिवेशी कंपन को फ़िल्टर करते हैं। इसके विपरीत, शांत ग्रामीण रिक्त स्थान के मकड़ियों ऐसे जाले का निर्माण करते हैं जो जैविक रूप से प्रासंगिक कंपन को बढ़ाते हैं जो उन्हें अपने शोर वातावरण में लेने की आवश्यकता होती है।

लोकगीत और विज्ञान में जाले

मकड़ियों और उनकी उल्लेखनीय बुनाई क्षमताओं को हजारों वर्षों से लोककथाओं में मनाया जाता है। वेस्ट अफ्रीकन फोकलोर टेल्स ऑफ अननसे, चालबाज मकड़ी जो मानव को बदल सकती है, उसे एक बुद्धिमान निर्माता के रूप में मनाती है। ग्रीक पौराणिक कथाओं में, अरचने एक कुशल महिला थीं, जिन्होंने एक निर्दोष टेपेस्ट्री को बुनाई करके एक प्रतियोगिता में एथेना को हराया था। उसे अपने जीवन के बाद एक मकड़ी में बदल दिया गया था, और सुंदर जाले बनाने के लिए चला गया, या इसलिए कहानी हमें बताती है।

जाले पौराणिक कथाओं के साथ -साथ सामग्री विज्ञान में निर्माण के उपकरण हैं। स्पाइडर रेशम को अद्वितीय गुणों के साथ एक अद्भुत प्राकृतिक सामग्री के रूप में जाना जाता है। इसने शोधकर्ताओं को प्रेरित किया है सामग्री विकसित करना ऊतक इंजीनियरिंग और पुनर्योजी चिकित्सा में अनुप्रयोगों के साथ मकड़ी के रेशम से व्युत्पन्न। वे भी अध्ययन कर रहे हैं अद्वितीय संयोजन कपड़ा उत्पादन में उपयोग के लिए मकड़ी के रेशम में शक्ति और लचीलापन।

कुछ दशक पहले, शोधकर्ताओं ने अध्ययन करना शुरू किया कि कैसे जाले में कंपन मकड़ियों के लिए महत्वपूर्ण जानकारी प्रसारित करते हैं।

हालांकि, पहली बार, नेब्रास्का-लिंकन विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं, ब्रांडी पेसमैन और एलीन हेबेट्स ने दिखाया है कि मकड़ियों को बदल सकते हैं कि वे जोर से वातावरण में कंपन जानकारी कैसे प्राप्त करते हैं।

वेब से कंपन जानकारी मकड़ियों के लिए महत्वपूर्ण है क्योंकि उनके पास कान नहीं हैं। अध्ययन के प्रमुख लेखक पेसमैन ने कहा, “जाले केवल जाल से अधिक हैं जो बग को पकड़ते हैं। वे वास्तव में स्पाइडर के संवेदी प्रणाली के एक्सटेंशन हैं।”

एक शोर की दुनिया में स्पाइडर ‘हियरिंग’

शोधकर्ताओं ने फ़नल-बुनाई मकड़ियों की एक प्रजाति का अध्ययन किया, पेनसिल्वेनिकाएक प्रजाति पूरे उत्तरी अमेरिका में फैल गई। वे एक फ़नल के आकार का वेब बुनते हैं जिसमें वे शिकारियों से खुद को बचाने के लिए पीछे हट जाते हैं। अपने चचेरे भाई के विपरीत जो ओर्ब के आकार के जाले का निर्माण करते हैं, ये मकड़ियों चिपचिपे जाले का निर्माण नहीं करते हैं। इसके बजाय, यह प्रजाति वेब में सिर्फ वास्तविक समय के कंपन का उपयोग करती है जब इसमें शिकार होता है, तो बाहर कूदता है और उन्हें जहर के साथ इंजेक्ट करता है।

पेसमैन ने देखा कि इन मकड़ियों के प्रति स्पाइडर कितने संवेदनशील थे। “यहां तक ​​कि मेरे नक्शेकदम पर मकड़ियों को परेशान किया जाता है, इसलिए वे पीछे हटने और छिप जाते हैं,” उसने कहा। फिर उसने यह पता लगाना शुरू कर दिया कि मकड़ियों ने शिकार का पता लगाने के लिए कंपन का उपयोग कैसे किया। पेसमैन एक वाइब्रेटिंग टूथब्रश पर एक टूथपिक टेप करेगा, फिर टूथपिक को फ़नल वेब पर रखें। “स्पाइडर मज़बूती से बाहर आ जाएगा और टूथपिक पर हमला करेगा क्योंकि उन्हें लगता है कि यह शिकार है,” उसने कहा।

शोधकर्ताओं ने एक शोर शहर और उसके शांतिपूर्ण देश के परिवेश से मकड़ियों को एकत्र किया और उन्हें वापस प्रयोगशाला में लाया। उन्होंने सबसे नीचे एक वक्ता के साथ मकड़ियों के लिए छोटे अखाड़े का निर्माण किया, जो शहरी और ग्रामीण दोनों मकड़ियों के लिए जोर से या शांत सफेद शोर निभाता था।

अगले चार दिनों में, मकड़ियों ने इन स्थितियों में अपने जाले बनाए। इसके बाद, शोधकर्ताओं ने 60 जाले का परीक्षण किया, जो कि रिट्रीट के उद्घाटन से क्रमशः छोटी या लंबी दूरी (3.5 सेमी और 7 सेमी, क्रमशः) के माध्यम से नियंत्रित कंपन भेजकर, और ऊर्जा संचरण दर्ज किया गया। उन्हें जो मिला वह बहुत रोशन था।

“यह ऐसा है जैसे मकड़ियों अपने स्वयं के व्यक्तिगत वॉल्यूम डायल के रूप में अपने जाले का उपयोग कर रहे हैं,” पेसमैन ने कहा।

जब जोर से शोर के साथ सामना किया जाता है, तो शहर के मकड़ियों ने उन जालों का निर्माण किया, जिन्होंने छोटी सीमा पर आवृत्तियों (300-1,000 हर्ट्ज) की एक विस्तृत श्रृंखला से ऊर्जा को कम कर दिया। दूसरी ओर, ग्रामीण मकड़ियों ने उन जालों का निर्माण किया, जिन्होंने लंबी दूरी से एक संकीर्ण सीमा (350-600 हर्ट्ज) में ऊर्जा बनाए रखी।

शहरी वन्यजीवों के लिए इसका क्या मतलब है

शहर और ग्रामीण मकड़ियों के बीच का अंतर तभी उभरा जब मकड़ियों को जोर से सफेद शोर के साथ विस्फोट किया गया, यह सुझाव देते हुए कि मकड़ियों ने परिवेशी शोर का प्रबंधन करने के लिए अपने जाले को अलग तरह से बनाया था। हालांकि, यह साबित करना बहुत मुश्किल है कि क्या वे ऐसा सचेत रूप से करते हैं।

उस ने कहा, नए अध्ययन ने स्वाभाविक रूप से इस बात पर सवाल उठाए कि इसके निष्कर्षों का क्या मतलब है कि दुनिया भर में तेजी से शहरीकरण वाले स्थानों में रहने वाले पशु समुदायों के लिए। पेसमैन ने कहा, “हमें जानवरों में बहुत अधिक अध्ययन की आवश्यकता है, इससे पहले कि हम वास्तव में सामान्य करना शुरू कर सकें।” “शहर जानवरों के रहने के लिए एक बहुत ही कठिन जगह हैं और ऐसे कई जानवर नहीं हैं जिन्होंने शहरों में इतना अच्छा करने में सक्षम होने के इस तरह के उपलब्धि को पूरा किया है।”

शहरी पारिस्थितिकी, रासायनिक पारिस्थितिकी और स्थिरता के एक शोधकर्ता शैनन ओल्सन ने कहा, “यह [study] यह बताता है कि शहरी वातावरण के लिए क्रोनिक एक्सपोज़र इस तरह से प्रभावित करता है कि मकड़ियों अपने जाले का निर्माण करते हैं और पर्यावरणीय संकेतों का जवाब देते हैं। ”

ओल्सन, जो अध्ययन में शामिल नहीं थे, ने यह भी बताया कि क्या ये परिवर्तन वास्तव में शहरी शोर के लिए एक अनुकूलन हैं और क्या ये परिवर्तन वास्तव में शिकार कैप्चर को प्रभावित करते हैं, इसका परीक्षण किया जाना बाकी है। जैसा कि उसने इसे अभिव्यक्त किया: “भले ही, शहरीकरण प्रभावित करता है कि मकड़ियों अपने घर का निर्माण कैसे करते हैं और भोजन का स्रोत एक महत्वपूर्ण परिणाम है।”

मकड़ियों, मनुष्यों के लिए समान आवश्यकताएं

भारत के शहरी केंद्र उनके ध्वनि प्रदूषण के लिए कुख्यात हैं। जबकि सरकार ने ध्वनि प्रदूषण पर अंकुश लगाने के लिए ऊपरी सीमाओं को परिभाषित किया है, शहर नियमित रूप से उन्हें पार करने के लिए खबर बनाते हैं। ओल्सन ने कहा, “भारतीय शहरों में शोर प्रदूषण एक बहुत बड़ा मुद्दा है।” “आम तौर पर, लोग साउंडप्रूफ दीवारों और ध्वनि बाधाओं के साथ क्षतिपूर्ति करते हैं। हालांकि, तेजी से, शोधकर्ता हमारे वन्यजीवों पर शोर के प्रभावों को दिखा रहे हैं और कार्रवाई के लिए कॉल कर रहे हैं।”

कार्बन प्रदूषण की तुलना में ध्वनि प्रदूषण की कितनी चिंता है?

“विश्व स्तर पर, हमारे पास ‘कार्बन टनल विजन’ के रूप में जाना जाता है,” ओल्सन, जो ‘इको नेटवर्क’ के संस्थापक और वैश्विक निदेशक भी हैं, एक अंतरराष्ट्रीय कार्यक्रम जो 46 देशों में 2,500 सदस्यों को जोड़ता है जो वैश्विक स्थिरता चुनौतियों पर काम करता है। “फिर भी अन्य तनाव जैसे हवा, प्रकाश और ध्वनि प्रदूषण यकीनन पौधों और जानवरों पर अधिक तत्काल प्रभाव डालते हैं जिन पर हम जीवित रहने के लिए भरोसा करते हैं।”

भारत और दुनिया भर में, वन्यजीवों पर मनुष्यों के विविध परिणामों का अध्ययन और संचार करने की आवश्यकता बढ़ रही है। चेरोकी की पौराणिक कथाओं में, एक स्वदेशी उत्तर अमेरिकी लोग, स्पाइडर वेब सभी जीवित प्राणियों के बीच कनेक्शन के लिए एक रूपक है, जो प्रकृति के सभी को एक गहरी परस्पर जुड़े समुदाय के रूप में उजागर करता है।

जैसा कि ओल्सन ने कहा, “ये फ़नल वेब मकड़ियों एक निवास स्थान के लिए महत्वपूर्ण कीट नियंत्रक हैं, लेकिन उन्हें अपने घरों के निर्माण के लिए खाने के लिए बहुत सारे भोजन, और साफ और सुरक्षित स्थानों की आवश्यकता होती है। उनकी जरूरतें हमसे बहुत अलग नहीं हैं, अंत में।”

वृंदा रवि कुमार चेक गणराज्य में स्थित एक विकासवादी जीवविज्ञानी हैं।

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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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