আশ্চর্য! আমাদের শরীর জিন থেরাপির জন্য একটি ট্রোজান হর্স লুকিয়ে রেখেছে

প্রকৃতি আশ্চর্যজনক চিকিৎসা যুগান্তকারী লুকিয়ে রাখে।

গ্রহণ করা CRISPR, রূপান্তরকারী জিন সম্পাদনা টুল। এটি একটি নিম্ন ব্যাকটেরিয়া প্রতিরোধী প্রতিরক্ষা ব্যবস্থা দ্বারা অনুপ্রাণিত হয়েছিল এবং উত্তরাধিকারসূত্রে প্রাপ্ত রোগের চিকিত্সার জন্য, ক্যান্সারের চিকিত্সাকে শক্তিশালী করতে বা এমনকি আমাদের জিনগুলিকে সম্পাদনা করার জন্য সহ-অপ্ট করা হয়েছিল। জীবনকাল প্রসারিত করা. এখন, ডাঃ ফেং ঝাং, CRISPR-এর অন্যতম পথিকৃৎ, আরেকটি সৃষ্টি নিয়ে ফিরে এসেছেন যা পরবর্তী প্রজন্মের জিন থেরাপি এবং আরএনএ ভ্যাকসিন. শুধুমাত্র এই সময়, তার দল আমাদের নিজেদের দেহের গভীরে তাকালো।

তারা যেমন শক্তিশালী, ডিএনএ এবং আরএনএ থেরাপিউটিকসকে কাজ করার জন্য আমাদের কোষগুলিতে একটি যাত্রা করতে হবে। বিজ্ঞানীরা সাধারণত ভাইরাল ভেক্টর - নিরাপদ ভাইরাস থেকে তৈরি ডেলিভারি যান - বা লিপিড ন্যানো পার্টিকেল, প্রতিরক্ষামূলক চর্বির সামান্য ব্লবগুলিকে নতুন জেনেটিক উপাদান এবং কোষে টানেলকে আবদ্ধ করার জন্য ডাকেন৷

সমস্যাটি? আমাদের দেহগুলি বিদেশী পদার্থের বড় অনুরাগী নয় - বিশেষ করে যেগুলি একটি অবাঞ্ছিত ইমিউন প্রতিক্রিয়া ট্রিগার করে। আরও কী, এই ডেলিভারি সিস্টেমগুলি জৈবিক জিপ কোডগুলির সাথে দুর্দান্ত নয়, প্রায়শই চিকিত্সার ক্ষেত্রে ফোকাস করার পরিবর্তে পুরো শরীরকে ঝাঁকুনি দেয়৷ এই "ডেলিভারি সমস্যা" হল কিছু পার্শ্বপ্রতিক্রিয়া সহ কার্যকর জেনেটিক ওষুধের জন্য অর্ধেক যুদ্ধ।

"বায়োমেডিকাল সম্প্রদায় শক্তিশালী আণবিক থেরাপিউটিকস তৈরি করছে, কিন্তু একটি সুনির্দিষ্ট এবং দক্ষ উপায়ে কোষে তাদের সরবরাহ করা চ্যালেঞ্জিং।" বলেছেন ব্রড ইনস্টিটিউট, ম্যাকগভর্ন ইনস্টিটিউট এবং এমআইটিতে ঝাং।

SEND লিখুন। নতুন ডেলিভারি প্ল্যাটফর্ম, বর্ণিত বিজ্ঞান, তার নিছক চাতুর্য সঙ্গে dazzles. বিদেশী ক্যারিয়ারের উপর নির্ভর না করে, SEND (sনির্বাচক endogenous enসেলুলার জন্য capsidation dএলিভারি) মানব প্রোটিনকে ডেলিভারি যান তৈরি করতে কমান্ড করে যা নতুন জেনেটিক উপাদানগুলিতে শাটল করে। টেস্টের একটি সিরিজে, দলটি একটি থালায় সংষ্কৃত কোষের ভিতরে আরএনএ কার্গো এবং সিআরআইএসপিআর উপাদানগুলি এম্বেড করেছে। কোষগুলি, প্যাকিং কারখানা হিসাবে কাজ করে, জিনগত উপাদানগুলিকে আবদ্ধ করতে মানব প্রোটিন ব্যবহার করে, ছোট বেলুনের মতো জাহাজ তৈরি করে যা চিকিত্সা হিসাবে সংগ্রহ করা যেতে পারে।

এমনকি অদ্ভুত, এই প্রোটিনগুলির উত্স বিবর্তনের মাধ্যমে আমাদের নিজস্ব জিনোম দ্বারা বহু বছর আগে গৃহপালিত ভাইরাল জিনের উপর নির্ভর করে। যেহেতু প্রোটিনগুলি মূলত মানব, তারা আমাদের ইমিউন সিস্টেমকে ট্রিগার করার সম্ভাবনা কম।

যদিও লেখকরা শুধুমাত্র একটি প্যাকেজিং সিস্টেম চেষ্টা করেছেন, আমাদের জিনোমে আরও অনেক কিছু লুকিয়ে আছে। “এটা খুবই উত্তেজনাপূর্ণ,” গবেষণার লেখক ডঃ মাইকেল সেগেল বলেছেন, তারা যে সিস্টেম ব্যবহার করেছেন তা অনন্য নয়; "সম্ভবত মানবদেহে অন্যান্য আরএনএ স্থানান্তর ব্যবস্থা রয়েছে যা থেরাপিউটিক উদ্দেশ্যে ব্যবহার করা যেতে পারে।"

শরীরের শিপিং অবকাঠামো

আমাদের কোষগুলি বিশাল চ্যাটারবক্স। এবং তারা একাধিক ফোন লাইন আছে.

বিদ্যুৎ একটি জনপ্রিয় একটি। এটি আংশিকভাবে নিউরনগুলিকে নেটওয়ার্ক এবং হৃদপিন্ডের কোষগুলির সাথে সিঙ্ক করে রাখে। হরমোন হল আরেকটি, যা রক্তপ্রবাহে রাসায়নিকের মাধ্যমে শরীরের অর্ধেক থেকে কোষকে সংযুক্ত করে।

তবে সবচেয়ে অদ্ভুত জিনিসটি আসে মানুষ এবং ভাইরাসের মধ্যে একটি বহু পুরনো যুদ্ধবিরতি থেকে। আজ মানুষের জিনোম ঘষে, এটা পরিষ্কার যে আমাদের ভাইরাল ডিএনএ এবং অন্যান্য জেনেটিক উপাদানগুলি আমাদের নিজস্ব ডাবল হেলিসের মধ্যে এমবেড করা আছে। এই ভাইরাল সংযোজনগুলির বেশিরভাগই তাদের আসল ফাংশন হারিয়েছে। কিছু, তবে, আমাদের শরীর এবং মন গঠনের জন্য নিয়োগ করা হয়েছে।

আর্ক নিন, একটি জিন থেকে তৈরি একটি প্রোটিন যা অন্যথায় বলা হয় ঠাট্টা- একটি কোর ভাইরাল জিন যা আমাদের জিনোমে সাধারণ। অর্ক হল a স্মৃতি গ্র্যান্ডমাস্টার: যেমন আমরা শিখি, প্রোটিন ছোট ক্যাপসুল গঠন করে যা জৈবিক উপাদান স্থানান্তর করে, যা আমাদের নিউরাল নেটওয়ার্কের ভাণ্ডারে নতুন স্মৃতিকে সিমেন্ট করতে সাহায্য করে। অনুরূপ আরেকটি প্রোটিন ঠাট্টা, PEG10 নামে ডাকা হয়, RNA-কে ধরতে পারে এবং প্লাসেন্টা এবং প্রজননে সহায়তা করার জন্য বুদবুদ স্পেসশিপ গঠন করতে পারে।

যদি PEG10 জেনেটিক উপাদানের জন্য কার্ডবোর্ড প্যাকেজিং তৈরি করে, তাহলে মেইল ​​স্ট্যাম্পটি অন্য ভাইরাল জিন পরিবার, ফুসোজেন থেকে আসে। জিনটি বিভিন্ন ধরণের জিপ কোড তৈরি করে, প্রতিটি স্পেসশিপকে, কার্গো বহন করে, টার্গেট করা কোষগুলিতে ডক করার অনুমতি দেয়।

যদিও প্রকৃতিতে মূলত ভাইরাল, এই জিনগুলি আমাদের জিনোমে স্থানান্তরিত হয়েছে এবং একটি আশ্চর্যজনকভাবে নির্দিষ্ট পরিবহন ব্যবস্থায় অভিযোজিত হয়েছে যা কোষগুলিকে তথ্য ভাগ করতে দেয়। এটি মূলত একটি আইসক্রিম বল (বা মোচি বা ডাম্পলিংস), যেখানে আপনি যেকোনো ধরনের ফিলিং সন্নিবেশ করতে পারেন। যেহেতু আমাদের কোষগুলি ইতিমধ্যেই এই জৈবিক বেলুনগুলি ব্যবহার করে যোগাযোগ করে, জেনেটিক ডেটা দিয়ে ভরা, কেন আমরা আমাদের নিজস্ব জেনেটিক উপাদানগুলি যোগ করার প্রক্রিয়াটিকে হাইজ্যাক করি না?

পাঠান

নতুন ডেলিভারি সিস্টেম তিনটি উপাদানের উপর নির্ভর করে: প্যাকেজিং জিন, একটি এন্ট্রি কোড এবং কার্গো।

একটি পালানোর ঘরের সমাধানের মতো, প্রতিটি একটি কোষ থেকে বেরিয়ে আসার জন্য একটি জেনেটিক বার্তার জন্য প্রয়োজনীয়। প্রথম ধাপ হল মানবদেহের ভিতরে একটি প্যাকেজিং জিন খুঁজে বের করা যা তার কার্গোর চারপাশে একটি বুদবুদ তৈরি করতে পারে। একটি গণনামূলক জরিপের মাধ্যমে, দলটি মানব এবং মাউস উভয়ের জিনোম স্ক্যান করেছে ঠাট্টাজিনের মতো—যেগুলো আমাদের স্মৃতি তৈরি করতে সাহায্য করার জন্য প্রতিরক্ষামূলক ক্যাপসুল তৈরি করে। 48 জন প্রার্থী প্রাথমিকভাবে পণ্যবাহী বাহক হিসাবে উপস্থিত হয়েছিল। অবশেষে, দলটি তাদের অনুসন্ধানকে MmPEG10 নামক একটি প্রোটিনে সংকুচিত করে।

এটি মূলত ভাইরাল, লেখক বলেছেন, যদিও এটি আমাদের দেহে ক্ষতিকারক নয়। PEG10 এর বিশেষ শক্তি হল এর উষ্ণ আলিঙ্গন। এটি একটি কোষের অভ্যন্তরে আরএনএ ক্যাপচার করতে পারে, এটির চারপাশে একটি বুদবুদ তৈরি করতে পারে এবং একটি সেলুলার মাদারশিপ থেকে ক্ষুদ্রাকৃতির স্পেসশিপের মতো বুদবুদকে ক্ষরণ করতে পারে। আশ্চর্যজনকভাবে, এই স্পেসশিপগুলি তাদের পণ্যসম্ভারের পছন্দের ক্ষেত্রে বেশ বিশেষ। একটি CRISPR পরীক্ষার সাহায্যে, দলটি বুঝতে পেরেছিল যে বুদবুদগুলি শুধুমাত্র কার্গো হিসাবে আরএনএর একটি নির্দিষ্ট গ্রুপের সাথে আবদ্ধ এবং শাটল করে।

পরবর্তী পদক্ষেপটি ছিল PEG10 এর কার্গো পছন্দ হ্যাক এবং পুনরায় প্রোগ্রাম করা। জেনেটিক বিশ্লেষণের সাথে, দলটি PEG10-এ একটি বিভাগ খুঁজে পেয়েছে যা ক্যাপসুলটিকে তার পণ্যসম্ভার সনাক্ত করতে এবং প্যাকেজ করতে দেয়। পণ্যসম্ভারের জন্য, দল দুটি জেনেটিক "টিকিট" বা সিকোয়েন্স যোগ করে পরীক্ষা করেছিল যা তাদের একটি PEG10 জাহাজে প্রবেশ করতে দেয়। এটি মোটামুটি অনুরূপ যে একজন যাত্রী তাদের অ্যাপের সাথে গাড়ির ড্যাশবোর্ডে রঙ মিলিয়ে তাদের Lyft ড্রাইভারকে চিনতে পারেন।

একবার দুজনের দেখা হলে, PEG10 "ড্রাইভার" প্রোটিন তৈরি করে যা জেনেটিক রাইডারের চারপাশে ঘোরাফেরা করে, একটি ব্লব তৈরি করে যা আণবিক যান তৈরি করে, কোষ থেকে পালানোর লক্ষ্য নিয়ে।

কিন্তু নির্দেশাবলী সম্পর্কে কি? এখানে এন্ট্রি কোড, বা ফুসোজেন, আসে। আমাজন রিটার্ন কোডের মতো, ফুসোজেন হল প্রোটিন যা একটি PEG10 ট্যাক্সির বাইরে বিন্দু থাকে, যা তাদের বিভিন্ন কোষের প্রকার এবং টিস্যুর ভিতরে যেতে নির্দেশ করে। বিভিন্ন ফুসোজেনের উপর থাপ্পড় মারার মাধ্যমে, দলটি জিপ কোড দ্বারা লেবেলযুক্ত জিনগত পণ্যসম্ভার কোথায় যায় তা নির্দেশ করতে পারে।

সবগুলোকে একত্রে রাখ

একটি পাঠান উপাদানগুলির একটি ট্রাইফেক্টা, প্রতিটি ভেক্টর ব্যবহার করে এনকোড করা হয় - ডিএনএর একটি ছোট, গোলাকার টুকরো যা কোষগুলিতে সুড়ঙ্গ করতে পারে।

একবার কোষের ভিতরে, যাদুটি ঘটে। প্রতিটি ভেক্টর কোষের প্রোটিন তৈরির কারখানায় ট্যাপ করে। PEG10 প্যাকিং তৈরি করতে কারখানা চালায়। ফুসোজেন ডেলিভারি স্লিপ সহ প্যাকেজিং বিন্দু. এবং কার্গো RNA, SEND-এ আরও ভাল ট্যাগ করার জন্য পরিবর্তন সহ, ফলস্বরূপ গাড়ির মধ্যে সুন্দরভাবে প্যাকেজ করা হয়, যা তার গন্তব্যের দিকে চলে যায়।

"SEND সিস্টেমে বিভিন্ন উপাদান মিশ্রিত এবং মেলানোর মাধ্যমে, আমরা বিশ্বাস করি যে এটি বিভিন্ন রোগের জন্য থেরাপিউটিক বিকাশের জন্য একটি মডুলার প্ল্যাটফর্ম প্রদান করবে," ঝাং বলেছেন৷

ধারণার প্রমাণ হিসাবে, দলটি একটি CRISPR সিস্টেম সরবরাহ করার জন্য SEND ব্যবহার করেছে যা মূলত মস্তিষ্কের ক্যান্সার থেকে উদ্ভূত একটি খাবারের কোষে ক্যান্সার সৃষ্টিকারী জিন বের করে দেয়। সিস্টেমটি দক্ষতার সাথে প্রাপক কোষে জিনের প্রায় 60 শতাংশ কেটে ফেলে। কিন্তু এটি তখনই হয়েছিল যখন SEND সেলের মধ্যে CRISPR উপাদানগুলিকে শাটল করে দেয়, দেখায় যে SEND শুধুমাত্র জেনেটিক উপাদান সরবরাহ করে যা এর পরিবহনের জন্য কাস্টম তৈরি করা হয়েছে।

সামনের দিকে, দলটি পশুর মডেলে SEND পরীক্ষা করছে এবং বিভিন্ন টিস্যু এবং কোষকে লক্ষ্য করার জন্য একটি টুলবক্স ইঞ্জিনিয়ারিং করছে। তারা সেন্ড প্ল্যাটফর্মে যোগ করতে পারে এমন প্রাচীন জেনেটিক উপাদানগুলির জন্য মানব জিনোমকেও স্ক্রাব করতে থাকবে।

"আমরা এই পদ্ধতিকে এগিয়ে নিয়ে যেতে উত্তেজিত," ঝাং বলেছেন, "[এটি] সত্যিই একটি শক্তিশালী ধারণা।"

ইমেজ ক্রেডিট: কোষের ভিতরে সমাবেশ করার পরে, জিন থেরাপির জন্য সংগ্রহ করার জন্য পাঠান প্যাকেজগুলি প্রকাশ করা হয়। ছবি ম্যাকগভর্ন ইনস্টিটিউটের সৌজন্যে।

সূত্র: https://singularityhub.com/2021/08/24/surprise-our-bodies-have-been-hiding-a-trojan-horse-for-gene-therapy/