अध्ययन में पाया गया है कि एसएनसीए प्रोटीन के दो रूपों को संतुलित करने से पार्किंसंस को प्रबंधित करने में मदद मिल सकती है

सिन्यूक्लिन अल्फा (एसएनसीए) एक रहस्यमय प्रोटीन है। यह स्वस्थ कोशिकाओं में मौजूद होता है लेकिन हम नहीं जानते कि यह वहां क्या करता है। यह उम्र से संबंधित न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारियों में शामिल होने के लिए कुख्यात है। सत्ताईस साल पहले, शोधकर्ताओं ने पहली बार एसएनसीए को पार्किंसंस रोग से जोड़ा था। इस बीमारी से पीड़ित लोग अपने मस्तिष्क के एक हिस्से में न्यूरोट्रांसमीटर के रूप में डोपामाइन का उपयोग करके एक दूसरे के साथ संचार करने वाले न्यूरॉन्स खो देते हैं।

इन डोपामिनर्जिक न्यूरॉन्स में लेवी बॉडीज़ नामक प्रोटीन का एकत्रित द्रव्यमान पाया गया है। इनमें से अधिकांश प्रोटीन एसएनसीए हैं।

तब से, शोधकर्ताओं ने अन्य न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारियों वाले लोगों के मस्तिष्क में भी इसी तरह के समुच्चय में एसएनसीए की सूचना दी है। लेकिन इसकी उपस्थिति पार्किंसंस वाले मस्तिष्क में सबसे प्रमुख है।

एसएनसीए न्यूरॉन्स में प्रचुर मात्रा में पाया जाता है, खास तौर पर डोपामिनर्जिक न्यूरॉन्स में। यह इन कोशिकाओं के नाभिक के पास और दो न्यूरॉन्स के बीच जंक्शनों पर पाया जाता है। यह गलत तरीके से मुड़ने के साथ-साथ तंतुमय संरचनाएँ बनाने में भी सक्षम है। इसलिए अधिकांश अन्य प्रोटीनों के विपरीत, जो पूर्वानुमानित त्रि-आयामी संरचनाएँ लेते हैं, एसएनसीए कई तरीकों से मुड़ सकता है। गलत तरीके से मुड़े हुए प्रोटीन सही तरीके से काम नहीं करते।

लेकिन इन अवलोकनों से परे, शोधकर्ता इन समुच्चय के गठन की गतिशीलता को नहीं समझते हैं और वास्तव में वे न्यूरॉन्स को कैसे प्रभावित करते हैं।

दो आबादी

सीएसआईआर-सेंटर फॉर सेल्युलर एंड मॉलिक्यूलर बायोलॉजी, हैदराबाद में स्वस्ति रायचौधरी की प्रयोगशाला से एक हालिया अध्ययन प्रकाशित हुआ। जर्नल ऑफ़ सेल साइंस, ने दो तरीकों की सूचना दी जिसमें एसएनसीए कोशिकाओं में समुच्चय के रूप में मौजूद है: एक जो कोशिकाओं के नाभिक की संरचनात्मक अखंडता में हस्तक्षेप करता है और दूसरा जो कोशिका को गलत तरीके से मुड़े हुए प्रोटीन को नष्ट करने की अनुमति देता है। शोधकर्ताओं ने पाया कि पहला रोगग्रस्त अवस्था से संबंधित है जबकि दूसरा स्वस्थ कोशिकाओं के लिए महत्वपूर्ण है।

इस प्रकार, अध्ययन पार्किंसंस रोग के प्रबंधन के लिए इन दो एसएनसीए आबादी के बीच संतुलन बनाने के महत्व पर प्रकाश डालता है।

शोधकर्ताओं ने एक जीवित शरीर के बाहर न्यूरॉन्स की खेती की, उन्हें एक प्रयोगशाला सेटअप में पोषक तत्व प्रदान किए। इन न्यूरॉन्स में, उन्होंने कृत्रिम रूप से कुछ मात्रा में मुड़े हुए एसएनसीए, जिन्हें बीज कहा जाता है, जोड़कर लेवी निकायों से मिलती-जुलती संरचनाएं बनाईं।

समय के साथ, उन्हें कोशिकाओं में दो एसएनसीए आबादी मिली: एक नाभिक के चारों ओर थी, जो दसियों माइक्रोमीटर लंबे फिलामेंट्स के आकार की थी, जो लेवी निकायों की तरह थी। अन्य आबादी भी नाभिक के आसपास थी लेकिन बहुत छोटे गुच्छों के समान थी जिन्हें एग्रेसोम्स कहा जाता था। ऐसे आक्रामक तब बनते हैं जब कोशिकाएं आगे की प्रक्रिया के लिए गलत तरीके से मुड़े हुए प्रोटीन को एक छोटे समूह (जैसे एक कोने में कचरा इकट्ठा करना) में स्थानीयकृत करती हैं।

नाभिक को तोड़ना

उन्होंने देखा कि लेवी-शरीर जैसी संरचनाएँ बहुत धीरे-धीरे बनीं। अधिकांश समय, एग्रेसोम्स ने एसएनसीए प्रोटीन ग्रहण किया और लेवी-शरीर जैसी संरचनाओं को बढ़ने नहीं दिया। लेकिन अपने प्रयोग में, जब शोधकर्ताओं ने बार-बार न्यूरॉन्स को गलत तरीके से मुड़े हुए एसएनसीए के साथ जोड़ा, तो लेवी-बॉडी जैसी संरचनाएं तेजी से बनीं और कोशिका के अन्य हिस्सों को प्रभावित करने के लिए काफी बड़ी हो गईं। एक समय पर, वे इतनी अधिक आबादी वाले हो गए कि आक्रामक लोग उनकी व्यापकता को कम नहीं कर सके।

बढ़े हुए लेवी-शरीर जैसी संरचनाएं कोशिकाओं के नाभिक की परिधि पर स्थित थीं, और शोधकर्ताओं ने तर्क दिया है कि यह परमाणु आवरण को नुकसान पहुंचाता है। कभी-कभी, संरचनाएँ भी टूटे हुए नाभिक में प्रवेश कर जाती हैं।

केन्द्रक कोशिका का नियंत्रण केन्द्र है। इसमें कोशिका की आनुवंशिक सामग्री होती है, और यह इस आनुवंशिक सामग्री के रखरखाव और प्रोटीन बनाने के लिए इसके उपयोग का केंद्र है। इसलिए यह तर्कसंगत है कि गलत तरीके से मुड़े हुए एसएनसीए का संचय नाभिक को निष्क्रिय कर देगा और अंततः इसे मार देगा। इसके अलावा, लेवी-बॉडी जैसी संरचनाएं एक कोशिका से दूसरी कोशिका में जा सकती हैं, इसलिए इसका प्रभाव पड़ोसी कोशिकाओं तक भी फैल सकता है।

डॉ. रायचौधरी की टीम चूहों के मस्तिष्क में लेवी-शरीर जैसी संरचनाओं के साथ अपने निष्कर्षों की जांच करने में सक्षम थी। उन्होंने बताया कि इन संरचनाओं के बढ़ते प्रसार ने पार्किंसंस रोग की नकल करने वाली स्थितियों को प्रेरित किया है। उन्होंने यह भी पाया कि प्रभावित सभी कोशिकाओं में परमाणु आवरण भी क्षतिग्रस्त हो गए थे।

एक चिकित्सीय लक्ष्य?

कई पार्किंसंस रोग शोधकर्ता चिकित्सीय उपाय के रूप में न्यूरॉन्स में एसएनसीए के प्रसार को कम करने पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं। शोधकर्ता इस बारे में विभिन्न तरीकों से प्रयास कर रहे हैं, लेकिन अभी तक ऐसा कोई उत्पाद नहीं मिला है जिसे बिक्री के लिए मंजूरी दी गई हो।

एक तरीका कोशिकाओं की एसएनसीए सामग्री को कम करना है। एसएनसीए की कम आबादी का मतलब है कम गलत तरीके से मुड़ा हुआ एसएनसीए भी। शोधकर्ताओं ने एसएनसीए जीन को खुद को अभिव्यक्त करने से रोककर या कोशिकाओं के अंदर एसएनसीए प्रोटीन को नष्ट करके, जब कोशिकाएं इसे बनाती हैं, इसे हासिल किया है। हालाँकि, इनमें से कोई भी हस्तक्षेप केवल चुनिंदा स्थानों पर ही होने की आवश्यकता है: यदि हर जगह से सभी एसएनसीए को हटा दिया जाता है, तो पशु का शरीर मर जाएगा।

एक अन्य व्यावहारिक समाधान एक सटीक स्थान पर CRISPR-Cas9 जैसे जीन-साइलेंसिंग टूल का उपयोग करना है। शोधकर्ताओं ने इस पद्धति को कोशिका संवर्धन और मॉडल जानवरों में आज़माया है। लेकिन एक महत्वपूर्ण चुनौती रक्त-मस्तिष्क बाधा को पार करना है, एक तरल जो मस्तिष्क में जाने वाले रक्त को फ़िल्टर करता है, और जो एक घटक सीआरआईएसपीआर को गुजरने से भी रोकता है।

इस बाधा को पार करने के लिए, कुछ शोधकर्ताओं ने एसएनसीए जीन को बाधित करने वाले अणुओं को खोपड़ी के माध्यम से सीधे वांछित मस्तिष्क क्षेत्र में इंजेक्ट करने का प्रयास किया है। दूसरों ने बाधा को दूर करने के लिए संशोधित वायरस जैसे छोटे अणुओं का उपयोग किया है। कुछ शोधकर्ताओं ने ऐसे एंजाइमों की भी पहचान की है जो चुनिंदा मस्तिष्क कोशिकाओं में प्रोटीन को ख़राब करते हैं, लेकिन अलग-अलग प्रभावकारिता के साथ।

एक अन्य संभावना एसएनसीए को बड़े समूह बनाने से रोकना है। डॉ. रायचौधरी ने एसएनसीए आबादी को आक्रामक और लेवी निकायों के बीच संतुलित करने का सुझाव दिया है। जितना अधिक एसएनसीए आक्रामकता में जाएगा, लेवी निकाय बनाने के लिए उतना ही कम उपलब्ध होगा। इसे कैसे हासिल किया जा सकता है, इस पर अभी भी काम किया जा रहा है।

भले ही इनमें से कोई भी तरीका सफल हो जाए, लेकिन यह आज पार्किंसंस रोग के इलाज के तरीके को बदल देगा। आज, पार्किंसंस का लक्षणात्मक रूप से इलाज डोपामाइन के स्तर को बढ़ाकर या इससे भी अधिक, मृत न्यूरॉन्स के स्थान पर नए न्यूरॉन्स को ग्राफ्ट करके किया जाता है। एसएनसीए-आधारित समाधान अधिक वांछनीय है क्योंकि यह अधिक टिकाऊ समाधान प्रदान करता है।

सोमदत्त कारक, पीएचडी, सीएसआईआर-सेलुलर और आणविक जीवविज्ञान केंद्र में विज्ञान संचार और सार्वजनिक आउटरीच के प्रमुख हैं।