वैज्ञानिक सटीक दवा वितरण के लिए ‘लाइट स्विच’ बनाते हैं

एक ऐसे विकास में जो शरीर में दवाओं को कैसे वितरित किया जाता है, यह बदल सकता है, जिनेवा विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने एक प्रणाली बनाई है जो दवाओं को सक्रिय करने के लिए प्रकाश का उपयोग करता है जहां और कब उनकी आवश्यकता होती है। प्रकृति संचार में प्रकाशित अग्रिम, कम दुष्प्रभावों के साथ अधिक प्रभावी उपचार का नेतृत्व कर सकता है।

टीम ने दवा के अणुओं को संशोधित करने के लिए एक विधि विकसित की, ताकि वे एक विशिष्ट प्रकाश पल्स के संपर्क में आने तक निष्क्रिय रहें, फिर लक्षित कोशिकाओं के भीतर फंस जाए। यह सटीक लक्ष्यीकरण नाटकीय रूप से प्रणालीगत प्रभावों को कम कर सकता है जो कई वर्तमान दवाओं को पूरे शरीर में अवांछित दुष्प्रभाव पैदा करते हैं।

दवा वितरण के लिए एक नया दृष्टिकोण

“इस पद्धतिगत प्रश्न से सब कुछ शुरू हुआ,” मोनिका गोट्टा, सेल फिजियोलॉजी विभाग में प्रोफेसर और यूनीज फैकल्टी ऑफ मेडिसिन में चयापचय। टीम ने शुरू में PLK1 नामक एक प्रोटीन को नियंत्रित करने की मांग की, जो कि सेल डिवीजन में शामिल है, जो जीव विकास में अपनी भूमिका को बेहतर ढंग से समझने के लिए है।

रासायनिक लॉक और कुंजी

शोधकर्ताओं ने एक अणु को संशोधित किया जो दो प्रकाश-संवेदनशील घटकों को जोड़कर PLK1 को रोकता है। एक घटक दवा को प्रकाश द्वारा सक्रिय होने तक काम करने से रोकता है, जबकि दूसरा आणविक लंगर के रूप में कार्य करता है, सक्रिय दवा को विशिष्ट कोशिकाओं तक सीमित रखता है।

“एक जटिल प्रक्रिया के बाद, हम अपने अवरोधक की सक्रिय साइट को एक कौरिन व्युत्पन्न के साथ अवरुद्ध करने में सक्षम थे, एक यौगिक स्वाभाविक रूप से कुछ पौधों में मौजूद है। इस कौमारिन को तब एक साधारण लाइट पल्स के साथ हटाया जा सकता था, ”अध्ययन के पहले लेखक विक्टोरिया वॉन ग्लासेनैप कहते हैं।

प्रकाश के माध्यम से परिशुद्धता

सिस्टम की प्रभावशीलता को व्यक्तिगत कोशिकाओं और तीन-आयामी सेल संस्कृतियों दोनों में प्रदर्शित किया गया था। जब शोधकर्ताओं ने एक विशिष्ट क्षेत्र में प्रकाश की एक संक्षिप्त पल्स लागू किया, तो केवल उस क्षेत्र की कोशिकाएं दवा से प्रभावित थीं, जबकि पड़ोसी कोशिकाएं अपरिवर्तित रहीं।

नियंत्रण का यह स्तर विशेष रूप से उपचार के लिए मूल्यवान हो सकता है जो वर्तमान में गंभीर दुष्प्रभाव का कारण बनता है। अकेले स्विट्जरलैंड में, हजारों लोग सालाना गंभीर दवा से संबंधित दुष्प्रभावों से पीड़ित होते हैं।

भविष्य के अनुप्रयोग

“हम आशा करते हैं कि हमारे उपकरण का व्यापक रूप से उपयोग किया जाएगा, जिससे जीवित जीव कैसे कार्य करते हैं और दीर्घकालिक रूप से, स्थान-विशिष्ट उपचारों के विकास के लिए बेहतर समझ के लिए अग्रणी हैं,” गोट्टा कहते हैं।

तकनीक को संभावित रूप से कई अलग -अलग प्रकार की दवाओं के लिए अनुकूलित किया जा सकता है। भविष्य के अनुप्रयोगों में उपचार को सक्रिय करने के लिए सरल लेज़रों का उपयोग करना शामिल हो सकता है, जहां स्वस्थ ऊतक के आसपास बख्शते हुए, संभवतः त्वचा कैंसर और अन्य स्थानीयकृत रोगों जैसी स्थितियों के लिए उपचार को बदलना।

एक सहयोगी उपलब्धि

अनुसंधान जीवविज्ञानी और रसायनज्ञों के बीच एक सफल सहयोग का प्रतिनिधित्व करता है। निकोलस विंसिंगर, UNIGE में कार्बनिक रसायन विज्ञान विभाग में प्रोफेसर, बताते हैं कि टीम दवा की गतिविधि के सटीक नियंत्रण के लिए एक दोहरे तंत्र बनाने के लिए एक ही प्रकाश पल्स के साथ अवरोधक को सक्रिय करने और लंगर डालने में सक्षम थी।

जबकि सिस्टम वर्तमान में दृश्यमान प्रकाश के साथ काम करता है जो ऊतक में केवल थोड़ी दूरी पर प्रवेश कर सकता है, शोधकर्ताओं का सुझाव है कि भविष्य के विकास संभावित रूप से गहरे ऊतक पैठ के लिए विभिन्न तरंग दैर्ध्य या दो-फोटॉन सक्रियण का उपयोग कर सकते हैं, इस दृष्टिकोण के संभावित अनुप्रयोगों का विस्तार कर सकते हैं।