"आंशिक पुनर्प्रोग्रामिंग" उम्र बढ़ने की गति धीमी करने की उम्मीद देता है

उम्र बढ़ना एक जटिल और बहुआयामी प्रक्रिया है, जिसमें आणविक, कोशिकीय, ऊतकीय और अंग स्तरों पर कई बदलाव शामिल हैं।
इसके परिणामस्वरूप, वृद्ध कोशिकाएं अपनी इष्टतम कार्यक्षमता खो देती हैं, जिससे शरीर की कार्यक्षमता में गिरावट और बीमारियों की बढ़ती घटनाएं होती हैं।

पुनर्प्रोग्रामिंग एक अभिनव चिकित्सीय दृष्टिकोण है जिसका उद्देश्य वृद्ध कोशिकाओं को युवा अवस्था में वापस लाकर उम्र बढ़ने की प्रक्रिया को उलटना है।
यह दृष्टिकोण Yamanaka कारकों की पुनः अभिव्यक्ति पर आधारित है,
जो जीनों का एक समूह है जिसकी भूमिका दैहिक कोशिकाओं को iPS कोशिकाओं (प्रेरित प्लुरिपोटेंट स्टेम कोशिकाओं) में बदलने में केंद्रीय है।

आंशिक पुनर्प्रोग्रामिंग इस दृष्टिकोण का एक नया और विकसित होता संस्करण है।
पूर्ण पुनर्प्रोग्रामिंग के विपरीत, जो दैहिक कोशिकाओं को iPS कोशिकाओं में बदल देता है,
आंशिक पुनर्प्रोग्रामिंग कोशिका में अधिक परिभाषित परिवर्तन लाता है, जबकि इसकी पहचान बनाए रखता है।
यह दृष्टिकोण अधिक प्रभावी और सुरक्षित हो सकता है, और उम्र बढ़ने और उम्र से संबंधित बीमारियों के इलाज के लिए नई संभावनाएं खोलता है।

अभिनव अनुसंधान जो हाल ही में eLife पत्रिका में प्रकाशित हुआ, आंशिक पुनर्प्रोग्रामिंग की विशाल क्षमता को प्रदर्शित करता है।
कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले के शोधकर्ताओं की एक टीम, जिसका नेतृत्व वेन मिशेल, लुडगर गोमिना, अलेक्जेंडर तिशकोव्स्की और उनकी टीम ने किया,
ने वृद्ध कोशिकाओं पर आंशिक पुनर्प्रोग्रामिंग के प्रभावों की जांच की।

इस अध्ययन ने वृद्ध कोशिकाओं पर आंशिक पुनर्प्रोग्रामिंग के प्रभावों की जांच करने के लिए विभिन्न प्रकार की उन्नत विधियों का उपयोग किया:

1. आंशिक पुनर्प्रोग्रामिंग:

• शोधकर्ताओं ने ज्ञात छोटे यौगिकों के एक कॉकटेल का उपयोग किया, जिसे विशेष रूप से आंशिक पुनर्प्रोग्रामिंग को प्रेरित करने के लिए डिज़ाइन किया गया था।
• ये यौगिक Yamanaka कारकों की अस्थायी अभिव्यक्ति का कारण बनते हैं, जो जीनों का एक समूह है जिसकी भूमिका दैहिक कोशिकाओं को iPS कोशिकाओं में बदलने में केंद्रीय है।
• यह अस्थायी अभिव्यक्ति कोशिका को पूरी तरह से iPS कोशिका में बदलने से बचते हुए, वांछित परिवर्तन प्राप्त करने की अनुमति देती है।

2. फाइब्रोब्लास्ट:

• अध्ययन फाइब्रोब्लास्ट पर केंद्रित था, जो संयोजी ऊतकों में पाए जाने वाले कोशिकाएं हैं।
• इन कोशिकाओं को चुना गया क्योंकि प्रयोगशाला में इन्हें विकसित करना अपेक्षाकृत आसान है और इनसे सटीक परिणाम प्राप्त किए जा सकते हैं।
• एक अतिरिक्त लाभ यह है कि फाइब्रोब्लास्ट उम्र से संबंधित विभिन्न बीमारियों के लिए प्रासंगिक हैं।

3. व्यापक आणविक विश्लेषण:

• आंशिक पुनर्प्रोग्रामिंग करने के बाद, शोधकर्ताओं ने विभिन्न स्तरों पर कोशिकाओं का विश्लेषण किया:
  • RNA-seq: कोशिकाओं के RNA अनुक्रमों का विश्लेषण, जो जीन अभिव्यक्ति में परिवर्तन की पहचान करने की अनुमति देता है।
  • ChIP-seq: DNA पर प्रतिलेखन कारकों के बंधन स्थान का विश्लेषण, जो जीन अभिव्यक्ति नियंत्रण तंत्र को समझने की अनुमति देता है।
  • Proteomics: प्रोटीन का विश्लेषण, जो प्रोटीन के स्तर और कार्य में परिवर्तन की पहचान करने की अनुमति देता है।

4. अतिरिक्त मापदंड:

• आणविक विश्लेषण के अलावा, कार्यात्मक मापदंड भी मापे गए, जैसे:
  • कोशिकीय श्वसन: माइटोकॉन्ड्रिया के कार्य का एक माप, जो ऊर्जा उत्पादन के लिए आवश्यक कोशिकीय अंग हैं।
  • माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली क्षमता: माइटोकॉन्ड्रिया के कार्य का एक अतिरिक्त माप।

5. युवा और वृद्ध कोशिकाओं के बीच तुलना:

• अध्ययन में युवा कोशिकाओं और आंशिक पुनर्प्रोग्रामिंग से गुज़री वृद्ध कोशिकाओं से प्राप्त परिणामों की तुलना शामिल थी।
• इस तुलना ने वृद्ध कोशिकाओं में सामान्य कार्य बहाल करने में उपचार की प्रभावशीलता का आकलन करने की अनुमति दी।

अनुसंधान विधियों के लाभ:

• आधुनिक और सटीक प्रौद्योगिकियों का उपयोग।
• जीनोम से प्रोटीन तक विभिन्न स्तरों पर गहन विश्लेषण।
• कार्यात्मक मापदंडों की जांच।
• युवा और वृद्ध कोशिकाओं के बीच तुलना।

अध्ययन के परिणाम:

आंशिक पुनर्प्रोग्रामिंग उपचार ने प्रतिलेख और प्रोटीन दोनों स्तरों पर विभिन्न मापदंडों में महत्वपूर्ण परिवर्तन किए:

1. प्रतिलेख स्तर पर परिवर्तन:

• RNA-seq विश्लेषण ने हजारों जीनों की अभिव्यक्ति में परिवर्तन दिखाया।
• मुख्य परिवर्तन चयापचय प्रक्रियाओं से संबंधित जीनों की अभिव्यक्ति में वृद्धि से जुड़े थे, और विशेष रूप से माइटोकॉन्ड्रिया से संबंधित जीनों में।

2. प्रोटीन स्तर पर परिवर्तन:

• Proteomics विश्लेषण ने सैकड़ों प्रोटीनों के स्तर और कार्य में परिवर्तन दिखाया।
• फिर से, मुख्य परिवर्तन माइटोकॉन्ड्रियल चयापचय प्रक्रियाओं में शामिल प्रोटीनों की गतिविधि में वृद्धि से जुड़े थे।

3. कार्यात्मक प्रभाव:

• आंशिक पुनर्प्रोग्रामिंग ने कोशिकीय कार्य में महत्वपूर्ण सुधार किया, जैसा कि कोशिकीय श्वसन और माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली क्षमता में परिवर्तनों में पाया गया।
• परिणामस्वरूप, वृद्ध कोशिकाओं की जैविक आयु में काफी कमी आई।

4. युवा और वृद्ध कोशिकाओं के बीच तुलना:

• आंशिक पुनर्प्रोग्रामिंग युवा कोशिकाओं की तुलना में वृद्ध कोशिकाओं में अधिक प्रभावी था।
• यह परिणाम इंगित करता है कि उपचार युवा कोशिकाओं में सामान्य कार्य बहाल करने की तुलना में उम्र बढ़ने की प्रक्रिया को धीमा करने में अधिक प्रभावी हो सकता है।

निष्कर्ष:

यह अध्ययन उम्र बढ़ने के लिए एक अभिनव उपचार के रूप में आंशिक पुनर्प्रोग्रामिंग की विशाल क्षमता को प्रदर्शित करता है।
ये दृष्टिकोण हृदय रोग, अल्जाइमर और कैंसर जैसी उम्र से संबंधित विभिन्न बीमारियों के लिए नई दवाओं और अधिक प्रभावी उपचारों के विकास को जन्म दे सकते हैं।

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संदर्भ:
https://elifesciences.org/articles/90579