ದೈತ್ಯ-ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಕೋಶಗಳು ಆರಂಭಿಕ ಹಂತದ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ನ ಅಡಿಪಾಯವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ

ಕಬ್ಬಿಣವು ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಪೋಷಕಾಂಶವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಬ್ಬಿಣವು ಜೀವಕೋಶಗಳನ್ನು ಹಾನಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಅಪಾಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಕಬ್ಬಿಣದ-ಪ್ರೇರಿತ ಆಕ್ಸಿಡೇಟಿವ್ ಒತ್ತಡದಿಂದ ಅನೇಕ ಜೀವಕೋಶಗಳು ಸಾಯುತ್ತವೆ, ಉಪವಿಭಾಗವು ಉಳಿದುಕೊಂಡಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಆಗಬಹುದು. ಹಿಂದೆ, ಈ ಜೀವಂತ ಕೋಶಗಳ ಗುರುತು ಅಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿತ್ತು.

ಜಪಾನಿನ ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಕಬ್ಬಿಣದ-ಪ್ರೇರಿತ ಹಾನಿಯಿಂದ ಬದುಕುಳಿಯುವ ದೈತ್ಯ-ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಕೋಶಗಳು ಆರಂಭಿಕ ಹಂತದ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ನ ಅಡಿಪಾಯವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ. ಈ ದೈತ್ಯ-ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಕೋಶಗಳು ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ನ ಆರಂಭಿಕ ಸೂಚಕಗಳಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ತಂಡವು ಭಾವಿಸುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅವುಗಳು ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಗುರುತಿಸಲು ಸುಲಭವಾಗಿದೆ. ಈ ಅಧ್ಯಯನವನ್ನು ಜರ್ನಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ ರೆಡಾಕ್ಸ್ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರ.

1980 ರ ದಶಕದಿಂದಲೂ, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಆಕ್ಸಿಡೇಟಿವ್ ಒತ್ತಡದಿಂದ ಪ್ರಚೋದಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ನ ಆರಂಭಿಕ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಅಸಹಜವಾಗಿ ದೊಡ್ಡ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕೋಶಗಳನ್ನು ನೋಡಿದ್ದಾರೆ, ಆದರೆ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಬೆಳವಣಿಗೆಯಲ್ಲಿ ಅವರ ಪಾತ್ರವು ಅಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿದೆ.”

ಶಿನ್ಯಾ ಟೊಯೊಕುನಿ, ಪ್ರಮುಖ ಲೇಖಕ ಮತ್ತು ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಎಮೆರಿಟಸ್, ನಗೋಯಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಗ್ರಾಜುಯೇಟ್ ಸ್ಕೂಲ್ ಆಫ್ ಮೆಡಿಸಿನ್

ಈ ದೈತ್ಯ-ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಕೋಶಗಳ ಪಾತ್ರವನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡಲು, ಡಾ. ಟೊಯೊಕುನಿ, ಸಹಾಯಕ ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಯಿಂಗಿ ಕಾಂಗ್ ಮತ್ತು ಅವರ ಸಹೋದ್ಯೋಗಿಗಳು ಕಾಡು-ಮಾದರಿಯ ಇಲಿಗಳು ಮತ್ತು ಇಲಿಗಳು ಒಂದೇ ರೂಪಾಂತರಿತ BRCA1 ಜೀನ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ನಡೆಸಿದರು.

ಮ್ಯಾಪಿಂಗ್ ಕಬ್ಬಿಣದ-ಪ್ರೇರಿತ ಹಾನಿ

ಕಿಡ್ನಿ ಹಾನಿಯನ್ನುಂಟುಮಾಡಲು ಸಂಶೋಧಕರು ಫೆರಿಕ್ ನೈಟ್ರಿಲೋಟ್ರಿಯಾಸೆಟೇಟ್ ಎಂಬ ಕಾರ್ಸಿನೋಜೆನಿಕ್ ಕಬ್ಬಿಣದ ಸಂಯುಕ್ತವನ್ನು ಇಲಿಗಳಿಗೆ ಚುಚ್ಚಿದರು. ನಂತರ ಅವರು ಚುಚ್ಚುಮದ್ದಿನ ಮೊದಲು ಮತ್ತು ಒಂದು ಮತ್ತು ಮೂರು ವಾರಗಳ ನಂತರ ಮೂತ್ರಪಿಂಡದ ಅಂಗಾಂಶದ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಿದರು.

ಆರಂಭಿಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ, ತಂಡವು ವಿಭಿನ್ನ ಸಮಯದ ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿನಿಧಿ ಮೂತ್ರಪಿಂಡದ ಅಂಗಾಂಶದ ಮಾದರಿಗಳ ಆಳವಾದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ನಡೆಸಿತು. ಮುಂದೆ, ಅವರು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಪ್ರಾಣಿಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಮಾನವ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಡೇಟಾಸೆಟ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸುವ ಮೂಲಕ ತಮ್ಮ ಸಂಶೋಧನೆಗಳನ್ನು ಮೌಲ್ಯೀಕರಿಸಿದರು.

ಅಂಗಾಂಶದ ಮೂಲ ರಚನೆಯನ್ನು ಸಂರಕ್ಷಿಸುವಾಗ ಅಂಗಾಂಶ ವಿಭಾಗಗಳೊಳಗಿನ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಜೀವಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಜೀನ್ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ನಕ್ಷೆ ಮಾಡಲು ಸಂಶೋಧಕರು ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಪ್ರತಿಲೇಖನವನ್ನು ಬಳಸಿದರು. ಎರಡೂ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ ಜೀವಕೋಶದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ಗಾತ್ರ, ಆಕಾರ ಮತ್ತು ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸಲು ಅವರು ಕಂಪ್ಯೂಟೇಶನಲ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳನ್ನು ನಡೆಸಿದರು.

ಉಳಿದಿರುವ ಜೀವಕೋಶಗಳು ಹೇಗೆ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಆಗುತ್ತವೆ?

ಕಬ್ಬಿಣದ ಆಡಳಿತದ ಒಂದು ವಾರದೊಳಗೆ, ದೈತ್ಯ-ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಕೋಶಗಳು ಕಾಣಿಸಿಕೊಂಡವು. ಈ ಜೀವಕೋಶಗಳು ಕ್ಯಾನ್ಸರ್-ಸಂಬಂಧಿತ ವಂಶವಾಹಿಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದವು ಮೈಕ್ ಮತ್ತು ಭೇಟಿಯಾದರುಮತ್ತು ಕಬ್ಬಿಣ-ಅವಲಂಬಿತ ಜೀವಕೋಶದ ಸಾವಿನ ಒಂದು ವಿಧವಾದ ಫೆರೋಪ್ಟೋಸಿಸ್‌ಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ.

BRCA1-ಮ್ಯುಟೆಂಟ್ ಇಲಿಗಳು ದೈತ್ಯ-ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಕೋಶಗಳನ್ನು ವೈಲ್ಡ್-ಟೈಪ್ ಇಲಿಗಳಿಂದ ವಿಭಿನ್ನ ಜೈವಿಕ ಪ್ರೊಫೈಲ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದವು. ಇದು BRCA1 ಕೊರತೆಯು DNA ದುರಸ್ತಿಯನ್ನು ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚು ಪೂರ್ವಭಾವಿ ದೈತ್ಯ-ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಬದುಕಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.

ಕುತೂಹಲಕಾರಿಯಾಗಿ, ದೈತ್ಯ-ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಕೋಶಗಳ ಸಮೀಪವಿರುವ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನದ ಸಾಮಾನ್ಯ ಕೋಶಗಳು ಸಹ ತಮ್ಮ ಬದುಕುಳಿಯುವಿಕೆಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುವ ಜೀನ್ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಿದವು. ಮೂತ್ರಪಿಂಡದ ಜೀವಕೋಶಗಳಲ್ಲಿನ ದೊಡ್ಡ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಅಂಗಾಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಆರಂಭಿಕ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಇದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, BRCA1-ಮ್ಯುಟೆಂಟ್ ಇಲಿಗಳಿಂದ ಮೂತ್ರಪಿಂಡದ ಅಂಗಾಂಶವು ಹಾನಿಗೊಳಗಾದ ಪ್ರದೇಶಗಳ ಸುತ್ತಲೂ ಸ್ಟ್ರೋಮಲ್ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ (ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಅಲ್ಲದ ಬೆಂಬಲ ಕೋಶಗಳು, ಪ್ರತಿರಕ್ಷಣಾ ಮತ್ತು ಸಂಯೋಜಕ ಅಂಗಾಂಶ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ) ಗಮನಾರ್ಹ ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಥಳೀಯ ಅಂಗಾಂಶ ಪರಿಸರದ ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಪಷ್ಟವಾದ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಇದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಜೀನ್ ಚಟುವಟಿಕೆ ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಸಂಶೋಧಕರು ದೈತ್ಯ-ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಆರು ವಿಧಗಳಾಗಿ ವರ್ಗೀಕರಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಒಂದು ವಿಧವು ಬಹಳ ದೊಡ್ಡ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಹಿಂದಿನ ಅಧ್ಯಯನಗಳ ಪ್ರೊಫೈಲ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಿರವಾದ ಒತ್ತಡ-ಪ್ರೇರಿತ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಸ್ತಂಭನದ ಚಿಹ್ನೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಮತ್ತೊಂದು ವಿಧ, BRCA1-ಮ್ಯುಟೆಂಟ್ ಮೂತ್ರಪಿಂಡಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ, ಕ್ಯಾನ್ಸರ್-ಸಂಬಂಧಿತ ಜೀನ್ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಮತ್ತು ಉದ್ದವಾದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ, ಇದು ಸಂಭಾವ್ಯ ಪೂರ್ವಭಾವಿ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಮತ್ತಷ್ಟು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಮತ್ತು ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ಉಸಿರಾಟದ ಮಾಪನಗಳು BRCA1-ಮ್ಯುಟೆಂಟ್ ಇಲಿಗಳ ಜೀವಕೋಶಗಳು ಮೈಟೊಕಾಂಡ್ರಿಯದ ಮರುರೂಪಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ದೃಢಪಡಿಸಿತು, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಕಬ್ಬಿಣದ ನಿರ್ವಹಣೆ ಮತ್ತು ಉಸಿರಾಟದ ಕಾರ್ಯವು ದುರ್ಬಲಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಾಣಿಗಳ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಮಾನವ ರೋಗಿಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳಿಗೆ ಲಿಂಕ್ ಮಾಡುವುದು

ಸಂಶೋಧಕರು ಮೂತ್ರಪಿಂಡ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ರೋಗಿಗಳ ದೊಡ್ಡ ಸಾರ್ವಜನಿಕ ಡೇಟಾಬೇಸ್ TCGA-KIRC ಯಿಂದ ಡೇಟಾವನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಕ್ಯಾನ್ಸರ್-ಪೀಡಿತ ದೈತ್ಯ-ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಕೋಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಜೀನ್ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಂಡಿರುವ ರೋಗಿಗಳು ಕಡಿಮೆ ಬದುಕುಳಿಯುವ ಸಮಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದಾರೆ ಎಂದು ಅವರು ಕಂಡುಕೊಂಡರು, ಆದರೆ ಆರೋಗ್ಯಕರ ದೈತ್ಯ-ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವವರು ಉತ್ತಮ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದಾರೆ. ಎಲ್ಲಾ ದೈತ್ಯ-ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಕೋಶಗಳು ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಅಪಾಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ಈ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ.

ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಪೈಲಟ್ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ, ಸಂಶೋಧಕರು ಸ್ತನ ಅಂಗಾಂಶದಲ್ಲಿ ಆನುವಂಶಿಕವಾಗಿ BRCA1 ರೂಪಾಂತರಗಳೊಂದಿಗೆ ಏಳು ವ್ಯಕ್ತಿಗಳಿಂದ ಇದೇ ರೀತಿಯ ಅಸಹಜ ಪರಮಾಣು ಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಿದರು, ರೂಪಾಂತರವಿಲ್ಲದೆ 15 ಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ.

“ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಪ್ರತಿಲೇಖನಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ನಾವು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ದೈತ್ಯ-ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಆರು ವಿಧಗಳಾಗಿ ವರ್ಗೀಕರಿಸಿದ್ದೇವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್-ಸಂಬಂಧಿತ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಿದ್ದೇವೆ” ಎಂದು ಟೊಯೊಕುನಿ ಹೇಳಿದರು. “ಈ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳನ್ನು ಮಾನವ ಡೇಟಾಗೆ ಹೋಲಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಈ ಜೀವಕೋಶದ ಪ್ರಕಾರಗಳು ರೋಗಿಗಳ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಊಹಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದೇವೆ.”

ದೈತ್ಯ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಕೋಶಗಳು ಹೇಗೆ ಟ್ಯೂಮರ್ ಕೋಶಗಳಾಗುತ್ತವೆ, ಮೈಟೊಕಾಂಡ್ರಿಯದ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಅಥವಾ ಫೆರೋಪ್ಟೋಸಿಸ್ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಅನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆಯೇ ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ಆಕಾರ ಮತ್ತು ಜೀನ್ ಮಾದರಿಗಳು ದೊಡ್ಡ ರೋಗಿಗಳ ಗುಂಪುಗಳಲ್ಲಿ ಮೂತ್ರಪಿಂಡದ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಅನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಅಥವಾ ಊಹಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗುತ್ತವೆ.