ডিএনএ মেরামত এবং বার্ধক্য: বিজ্ঞান আসলে কী জানে

বার্ধক্য একটি জটিল প্রক্রিয়া, এবং এটিকে চালিত করে এমন একটি কেন্দ্রীয় প্রক্রিয়া হল ডিএনএ-তে ক্ষতি জমা হওয়ার পাশাপাশি কোষের সেগুলি মেরামত করার ক্ষমতার ক্রমশ হ্রাস। প্রতিদিন প্রতিটি কোষে, বিকিরণ, অভ্যন্তরীণ জারণ প্রক্রিয়া এবং প্রতিলিপিকরণের ত্রুটির কারণে হাজার হাজার ডিএনএ ক্ষতি হয়। ডিএনএ মেরামত ব্যবস্থাগুলি তাদের বেশিরভাগই মেরামত করে, কিন্তু বয়স বাড়ার সাথে সাথে তাদের কার্যকারিতা হ্রাস পায়, ক্ষতি জমা হয় এবং ক্যান্সার, হৃদরোগ এবং নিউরোডিজেনারেটিভ রোগের মতো বয়স-সম্পর্কিত রোগের বিকাশে অবদান রাখে।

২০২১ সালে Nature জার্নালে প্রকাশিত একটি বিস্তৃত পর্যালোচনা (Schumacher এবং তার সহকর্মীরা) ডিএনএ ক্ষতিকে বার্ধক্য প্রক্রিয়ার একটি কেন্দ্রীয় কারণ হিসাবে চিহ্নিত করেছে, শুধুমাত্র এর একটি পার্শ্বপ্রতিক্রিয়া নয়। এই বোঝাপড়া ডিএনএ মেরামতকে দীর্ঘায়ু গবেষণার সবচেয়ে আকর্ষণীয় ক্ষেত্রগুলির মধ্যে একটি করে তুলেছে।

শরীর কীভাবে ডিএনএ মেরামত করে: প্রধান পথগুলি

কোষের মেরামতের পথগুলির একটি অত্যাধুনিক সেট রয়েছে, যার প্রতিটি বিভিন্ন ধরণের ক্ষতি মোকাবেলা করে। এই আণবিক প্রক্রিয়াগুলির আবিষ্কার এতটাই তাৎপর্যপূর্ণ ছিল যে ২০১৫ সালে এটি রসায়নে নোবেল পুরস্কার এনেছিল, যা টমাস লিন্ডাল, পল মডরিচ এবং আজিজ সানকারকে তাদের ডিএনএ মেরামতের গবেষণার জন্য প্রদান করা হয়েছিল।

• বেস এক্সিশন রিপেয়ার (BER): প্রধানত জারণ ক্ষতি থেকে ক্ষতিগ্রস্ত একক বেস মেরামত করে। এটি সেই পথ যার উপর টমাস লিন্ডাল কাজ করেছিলেন।
• নিউক্লিওটাইড এক্সিশন রিপেয়ার (NER): ক্ষতিগ্রস্ত অংশগুলি সরিয়ে দেয়, যেমন অতিবেগুনী বিকিরণের ক্ষতি থেকে। এটি সেই পথ যা আজিজ সানকার উন্মোচন করেছিলেন।
• মিসম্যাচ রিপেয়ার (MMR): ডিএনএ প্রতিলিপিকরণের সময় সৃষ্ট ত্রুটিগুলি সংশোধন করে। এটি সেই পথ যার উপর পল মডরিচ কাজ করেছিলেন।
• হোমোলোগাস রিকম্বিনেশন (HR): একটি সঠিক কপিকে টেমপ্লেট হিসাবে ব্যবহার করে ডিএনএ-র উভয় স্ট্র্যান্ডের ভাঙ্গন সঠিকভাবে মেরামত করে। BRCA1 এবং BRCA2-এর মতো জিন এই পথের জন্য অপরিহার্য।
• নন-হোমোলোগাস এন্ড জয়নিং (NHEJ): ডাবল-স্ট্র্যান্ড ব্রেক মেরামতের একটি দ্রুততর পথ, তবে কম সঠিক।

যখন এই পথগুলির মধ্যে একটি ক্ষতিগ্রস্ত হয়, উদাহরণস্বরূপ বংশগত মিউটেশনের কারণে, রোগের ঝুঁকি উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়। এই কারণেই মেরামতের পথগুলি ওষুধ বিকাশের লক্ষ্যবস্তুতে পরিণত হয়েছে, তবে সবসময় আমরা যেভাবে আশা করি সেভাবে নয়।

PARP ইনহিবিটর: ওষুধ যা ডিএনএ মেরামতকে ব্লক করে, উৎসাহিত করে না

এখানে একটি সাধারণ ভুল সংশোধন করা গুরুত্বপূর্ণ। Olaparib এবং Niraparib-এর মতো ওষুধ, যা PARP ইনহিবিটর নামে পরিচিত, ডিএনএ মেরামতের ক্ষমতা উন্নত করে এমন ওষুধ নয়। প্রকৃতপক্ষে, তারা ঠিক বিপরীত কাজ করে: তারা একটি মেরামত প্রক্রিয়াকে ব্লক করে।

চিকিৎসাগত কৌশলটি "সিন্থেটিক লেথালিটি" নামক একটি নীতির উপর ভিত্তি করে তৈরি। BRCA মিউটেশনযুক্ত ক্যান্সার কোষে, হোমোলোগাস রিকম্বিনেশন পথ ইতিমধ্যেই ক্ষতিগ্রস্ত। যখন একটি PARP ইনহিবিটর যোগ করা হয় যা ব্যাকআপ মেরামত প্রক্রিয়াকেও ব্লক করে, তখন ক্যান্সার কোষটি তার ডিএনএ মেরামত করার ক্ষমতা হারিয়ে ফেলে এবং মারা যায়। স্বাস্থ্যকর কোষ, যাদের একটি কার্যকরী BRCA পথ আছে, তারা বেঁচে থাকে। এইভাবে, PARP ইনহিবিটররা মেরামতের উন্নতি করার কারণে নয়, বরং এটিকে ব্লক করার কারণেই ক্যান্সারকে লক্ষ্যবস্তু করে মেরে ফেলে।

এটি একটি চমৎকার উদাহরণ যে ডিএনএ মেরামত একটি দ্বি-ধারী তলোয়ার: একটি স্বাস্থ্যকর কোষে আমরা দক্ষ মেরামত চাই, কিন্তু একটি ক্যান্সার কোষে, মেরামতকে ব্লক করাই জীবন বাঁচায়।

জিন থেরাপি এবং ত্বরিত বার্ধক্য সিনড্রোম

ওয়ার্নার সিনড্রোম একটি বিরল জিনগত রোগ যেখানে WRN জিন, যা ডিএনএ মেরামত এবং স্থিতিশীলতা রক্ষার জন্য দায়ী, ত্রুটিপূর্ণ। এই সিনড্রোম ত্বরিত বার্ধক্যের লক্ষণ সৃষ্টি করে, তবে কখনও কখনও যা বর্ণনা করা হয় তার বিপরীতে, এটি সাধারণত শুধুমাত্র প্রাপ্তবয়স্ক অবস্থায়, বয়ঃসন্ধির পরে দেখা যায়, শৈশবে নয়।

বর্তমানে ওয়ার্নার সিনড্রোমে আক্রান্ত মানুষের জন্য কোনও জিন থেরাপি উপলব্ধ নেই। যা প্রদর্শিত হয়েছে তা হল একটি ল্যাবরেটরি গবেষণা: গবেষকরা জিন এডিটিং প্রযুক্তি (CRISPR) ব্যবহার করে রোগীদের থেকে প্রাপ্ত স্টেম সেল (iPSC কোষ)-এ WRN জিন সংশোধন করেছেন এবং দেখিয়েছেন যে এই সংশোধন সংস্কৃতিতে কোষের প্রোটিনের কার্যকারিতা পুনরুদ্ধার করে। এগুলি কোষ স্তরে আশাব্যঞ্জক ফলাফল, তবে এগুলি মানুষের ক্লিনিকাল চিকিৎসা থেকে অনেক দূরে, এবং এগুলিকে বিদ্যমান চিকিৎসা হিসাবে উপস্থাপন না করা গুরুত্বপূর্ণ।

জীবনধারা পরিবর্তন: গবেষণা আসলে কী দেখায়

একটি স্বাস্থ্যকর জীবনধারা অনেক গবেষণায় ডিএনএ ক্ষতির নিম্ন স্তরের সাথে যুক্ত, তবে দাবিগুলি সঠিক হওয়া উচিত এবং বিজ্ঞান যা দেখায় তার চেয়ে বেশি প্রতিশ্রুতি দেওয়া উচিত নয়।

• খাদ্যে অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট: ২০০৮ সালে British Journal of Nutrition-এ প্রকাশিত একটি গবেষণা অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট সম্পূরক এবং ডিএনএ মেরামতের উপর তাদের প্রভাব পরীক্ষা করেছিল। আকর্ষণীয় ফলাফল: মেরামতের ক্ষমতার উন্নতি শুধুমাত্র দুর্বল পুষ্টিযুক্ত পুরুষ ধূমপায়ীদের একটি গ্রুপে দেখা গেছে, যারা প্রায় ৪ সপ্তাহ ধরে ভিটামিন সি (বিলম্বিত মুক্তি) পেয়েছিলেন, যার ফলে মেরামতের কার্যকলাপে প্রায় ২৭ শতাংশ বৃদ্ধি পেয়েছে। স্বাভাবিক পুষ্টিযুক্ত ব্যক্তিদের মধ্যে কোনও সুবিধা দেখা যায়নি। অর্থাৎ, অ্যান্টিঅক্সিডেন্টগুলি প্রধানত তখনই সাহায্য করতে পারে যখন প্রকৃত পুষ্টির ঘাটতি থাকে, সবার জন্য একটি সাধারণ সম্পূরক হিসাবে নয়।
• ফল এবং শাকসবজি সমৃদ্ধ খাদ্য: উদ্ভিদ, ফাইবার এবং অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট সমৃদ্ধ খাদ্য সাধারণত ডিএনএ-তে কম অক্সিডেটিভ ক্ষতি এবং ভাল কোষীয় স্বাস্থ্যের সাথে যুক্ত। এটি একটি যুক্তিসঙ্গত এবং প্রমাণ-ভিত্তিক খাদ্যতালিকাগত সুপারিশ, তবে ক্ষতি হ্রাসের একটি নির্দিষ্ট শতাংশের প্রতিশ্রুতি দেয় এমন কোনও সঠিক সংখ্যা নেই।
• নিয়মিত শারীরিক কার্যকলাপ: নিয়মিত শারীরিক কার্যকলাপ ভাল বিপাকীয় স্বাস্থ্য এবং আরও সক্রিয় কোষীয় প্রতিরক্ষা ব্যবস্থার সাথে যুক্ত, এবং গবেষণাগত ভিত্তি রয়েছে যে এটি ডিএনএ স্থিতিশীলতাকে সমর্থন করতে পারে। তবে, এটিকে একটি সাধারণ সম্পর্ক হিসাবে বিবেচনা করা উচিত, একটি নির্দিষ্ট সময়ের মধ্যে ডিএনএ মেরামতের উন্নতি করে এমন একটি সঠিক প্রেসক্রিপশন হিসাবে নয়।
• চাপ কমানো এবং ধ্যান: দীর্ঘস্থায়ী চাপ প্রদাহ এবং কোষীয় ক্ষতির সাথে যুক্ত। ধ্যান এবং মন-দেহ অনুশীলনের উপর গবেষণায় (উদাহরণস্বরূপ ২০১৭ সালের একটি পর্যালোচনা) দেখা গেছে যে নিয়মিত অনুশীলন প্রদাহ-প্রবর্তক জিনের প্রকাশ হ্রাস করে (NF-kB পথের মাধ্যমে)। এটি সঠিক হওয়া গুরুত্বপূর্ণ: এই গবেষণাগুলি প্রদাহজনক জিনের প্রকাশে হ্রাস দেখিয়েছে, ডিএনএ মেরামতের প্রক্রিয়াগুলিতে সরাসরি উন্নতি নয়। প্রকৃত প্রভাবটি প্রদাহজনক পরিবেশের উপর, যা পরোক্ষভাবে ক্ষতি কমাতে পারে।

উল্লেখযোগ্য

• এই নিবন্ধে উপস্থাপিত তথ্য চিকিৎসা পরামর্শ গঠন করে না।
• PARP ইনহিবিটরগুলি ক্যান্সারের চিকিৎসার জন্য ওষুধ যা শুধুমাত্র একজন ডাক্তার দ্বারা নির্ধারিত হয় এবং তারা ডিএনএ মেরামতকে ব্লক করে। এগুলিকে বার্ধক্য বিরোধী সম্পূরক হিসাবে বিবেচনা করা উচিত নয়।
• চিকিৎসা বা সম্পূরক সম্পর্কে সিদ্ধান্ত নেওয়ার আগে, একজন যোগ্য ডাক্তারের সাথে পরামর্শ করুন এবং প্রতিটি পদ্ধতির ঝুঁকি এবং সুবিধাগুলি বিবেচনা করুন।

ভবিষ্যৎ

ডিএনএ মেরামতের ক্ষেত্রে গবেষণা তীব্রভাবে অব্যাহত রয়েছে, এবং ডিএনএ ক্ষতি বার্ধক্যের একটি কেন্দ্রীয় প্রক্রিয়া এই বোঝাপড়া নতুন দিক উন্মোচন করে। গবেষকরা পরীক্ষা করছেন যে ক্যান্সার থেকে আমাদের রক্ষাকারী সূক্ষ্ম ভারসাম্যকে ব্যাহত না করে স্বাস্থ্যকর কোষের মেরামত ব্যবস্থাকে শক্তিশালী করা যায় কিনা। এটি একটি আশাব্যঞ্জক ক্ষেত্র, তবে এখনও তার প্রাথমিক পর্যায়ে রয়েছে, এবং বার্ধক্যকে ধীর করে দেয় এমন চিকিৎসার যে কোনও প্রতিশ্রুতি প্রমাণের উপর ভিত্তি করে হওয়া উচিত, শুধুমাত্র আশার উপর নয়।

রেফারেন্স:
Schumacher et al., The central role of DNA damage in the ageing process, Nature 2021
The Nobel Prize in Chemistry 2015 (Lindahl, Modrich, Sancar)
DNA repair phenotype and dietary antioxidant supplementation, British Journal of Nutrition 2008
Mind-body interventions and inflammatory gene expression, 2017