वैज्ञानिकों ने 75% कैंसर को बढ़ावा देने वाले अव्यवस्थित प्रोटीन को नियंत्रित किया

 (phys.org)
1 पॉइंट द्वारा GN⁺ 2024-01-22 | 1 टिप्पणियां | WhatsApp पर शेयर करें

वैज्ञानिकों ने 75% कैंसर को बढ़ावा देने वाले अव्यवस्थित प्रोटीन को काबू किया

  • University of California, Riverside के शोधकर्ताओं ने मानव कैंसर के अधिकांश मामलों को और गंभीर बनाने वाले आकारहीन प्रोटीन MYC को नियंत्रित करने का तरीका खोजा है.
  • सामान्य कोशिकाओं में MYC, DNA से RNA और अंततः प्रोटीन में बदलने वाली transcription प्रक्रिया का मार्गदर्शन करने में मदद करता है.
  • कैंसर कोशिकाओं में MYC अत्यधिक सक्रिय हो जाता है और उसका उचित नियमन नहीं हो पाता.

MYC को नियंत्रित करने की चुनौती

  • अधिकांश अन्य प्रोटीनों के विपरीत, MYC की कोई स्थिर संरचना नहीं है और इसे "एक बेतरतीब गुच्छा" के रूप में वर्णित किया जाता है.
  • पारंपरिक drug discovery pipeline अच्छी तरह परिभाषित संरचना पर निर्भर करती है, लेकिन MYC में ऐसी संरचना नहीं है.

नया peptide compound

  • शोधकर्ताओं ने Journal of the American Chemical Society में एक peptide compound का वर्णन किया है जो MYC से बंधकर उसकी activity को दबाता है.
  • 2018 में शोधकर्ताओं ने पाया था कि peptide की rigidity और shape बदलने से MYC जैसे असंरचित प्रोटीनों के साथ उसकी interaction क्षमता बेहतर होती है.
  • नया peptide, antibody जैसी मजबूती के करीब sub-micromolar affinity के साथ सीधे MYC से बंधता है.

drug development लक्ष्य के एक कदम और करीब

  • शोधकर्ताओं ने इस peptide की binding performance को पिछले version की तुलना में दो अंकों के स्तर तक बेहतर किया, जिससे वे drug development लक्ष्य के और करीब पहुंच गए.
  • वर्तमान में शोधकर्ता lipid nanoparticles का उपयोग करके peptide को कोशिकाओं के भीतर पहुंचाने के तरीकों पर काम कर रहे हैं.
  • शोधकर्ता ऐसी chemistry विकसित कर रहे हैं जो peptide की कोशिकाओं के भीतर प्रवेश करने की क्षमता को और बेहतर बनाए.

UC Riverside की प्रयोगशाला

  • UC Riverside की Xue lab, biology को बेहतर समझने के लिए molecular tools विकसित करती है और उसी ज्ञान का उपयोग drug discovery में करती है.
  • Xue लंबे समय से अव्यवस्थित प्रक्रियाओं की chemistry में रुचि रखते हैं और MYC को काबू करने की चुनौती से आकर्षित रहे हैं.
  • MYC को कैंसर drug development के "holy grail" में से एक माना जाता है, क्योंकि इसकी कोई स्थिर संरचना नहीं है और यह कई प्रकार के कैंसर पर सीधे प्रभाव डालता है.

GN⁺ की राय

  • यह शोध कैंसर उपचार के एक नए युग की उम्मीद देता है. MYC कैंसर कोशिकाओं की असीमित वृद्धि को बढ़ावा देने वाला एक प्रमुख कारक है, इसलिए इसे नियंत्रित करने का तरीका खोजना बेहद महत्वपूर्ण है.
  • peptide-आधारित drug development, पारंपरिक drug discovery तरीकों से अलग एक नया दृष्टिकोण प्रस्तुत करता है. इससे असंरचित प्रोटीनों को लक्ष्य बनाने वाली drug development में नई संभावनाएं खुल सकती हैं.
  • यह लेख कैंसर अनुसंधान और उपचार के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण प्रगति दिखाता है, और खास तौर पर बिना संरचना वाले प्रोटीनों को लक्ष्य बनाने वाले शोध के प्रति रुचि जगा सकता है.

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1 टिप्पणियां

 
GN⁺ 2024-01-22
Hacker News की रायें

  • मुझे हैरानी है कि यह MYC protein “बिना संरचना” वाला कैसे हो सकता है
    मेरी जानकारी में, protein structure transcription की प्रक्रिया में कई amino acids के एक-दूसरे को आकर्षित या प्रतिकर्षित करने से स्वाभाविक रूप से बनता है, और protein interactions भी 3D shape पर निर्भर करते हैं
    अगर protein की कोई structure नहीं है, तो यह कैसे function कर सकता है—यह समझ में कोई कमी जैसी लगती है

    • मूल रूप से अव्यवस्थित proteins या disordered proteins नाम की एक श्रेणी होती है, जो fixed arrangement के बिना भी function करती है
      आम तौर पर इसे उन states के ensemble की तरह सोचना बेहतर है जिनमें protein अस्थायी रूप से अधिक बार रहता है, और post-translational modifications जैसी चीज़ें बदलती हैं कि protein किस shape में कितनी देर तक जाता है
      बाकी जवाब protein structure को लेकर 15 साल से भी ज़्यादा पुरानी, कुछ हद तक गलत सोच जैसे हैं
      किसी खास region या पूरे protein को घूमते-लहराते noodles की तरह सोचें, जो कुछ shapes और arrangements में दूसरों की तुलना में ज़्यादा देर रहता है
      MYC के बारे में यह paper बेहतर अंदाज़ा देता है: https://europepmc.org/article/MED/22457068
      अगर मानव disordered proteins के बारे में और जानना हो, तो DisProt एक अच्छा शुरुआती बिंदु है: https://disprot.org
    • Structure इस बात से आती है कि bond angles का consistent arrangement हो, और ज़्यादातर proteins काफ़ी orderly होते हैं, इसलिए थोड़ा हिलने-डुलने पर भी फिर उसी shape में fold हो जाते हैं
      लेकिन किसी protein के कुछ हिस्सों में बिना किसी consistent shape के पूरी तरह गतिशील disordered/intrinsically unstructured regions होना असामान्य नहीं है
      MYC लगभग उस extreme के करीब है: इसमें consistent structure वाला सिर्फ़ एक region है, और बाकी हिस्सा जिन दूसरे proteins से bind करता है उनके हिसाब से shape लेता है या wobble करता रहता है
      यह paper शायद सबसे अच्छा न हो, लेकिन MYC के intrinsically unstructured character की कुछ हद तक, बाकी बातों के साथ, समीक्षा करता है: https://www.cell.com/trends/cell-biology/pdf/S0962-8924(22)0...
    • यहाँ बात यह है कि protein की कोई single conformation नहीं है जिसमें वह एक shape लेकर उसी में बना रहे
      protein की X-ray crystal structure solve करते समय अक्सर molecule के कुछ regions disordered होते हैं और उनका कोई clear shape नहीं दिखता
      atomic level पर protein solution environment में लगातार डोलता और shape बदलता रहता है, और अगर समय को किसी एक पल पर freeze करें, तो हर atom के coordinates होंगे, इसलिए पूरे molecule का भी कोई न कोई shape होगा
      मुख्य बात यह है कि structure static नहीं, बल्कि dynamic structure है
    • Folding process में मदद करने वाले chaperone proteins भी होते हैं: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Chaperone_(protein)
    • Proteins में moving parts होते हैं
      कुछ revolving door की तरह काम करते हैं, और कुछ microtubules के साथ चलते हैं
      intrinsically disordered proteins खोजने लायक keyword है, और biochemistry कभी-कभी probabilistic soup जैसी होती है

  • मुझे पता है कि MYC DNA transcription में शामिल है, लेकिन ऐसा लगता नहीं कि वे पक्के तौर पर कहते हैं कि cancer में यह abnormal तरीके से overactive हो जाता है
    हालांकि उन्होंने इसे धीमा करने का तरीका ढूंढ लिया है
    MYC को सभी cells में active होना चाहिए, इसलिए इसे शायद केवल cancer-specific तरीके से target करना होगा
    इसलिए यह cancer therapy से ज़्यादा दिलचस्प cell biology जैसा लगता है

  • HN को करीब 10 साल से देख रहा हूँ, और साल में कई बार कैंसर रिसर्च में किसी बड़े discovery की घोषणा वाली पोस्ट आ जाती है
    सौभाग्य से oncology से मेरा कोई सीधा संपर्क नहीं रहा, इसलिए यह判断 करना मुश्किल है कि ऐसी discoveries सच में इलाज तक पहुँचीं या नहीं
    उत्सुकता है कि oncology ऐसा field है जो लगातार छोटे-छोटे कदमों से आगे बढ़ता है, या फिर ऐसा field है जहाँ ऐसी बड़ी discoveries “production” में आने के बाद छलांग लगाती हैं

    • उस क्षेत्र का अनुभव नहीं है, लेकिन मेरे एक करीबी परिवारजन को काफी दुर्लभ कैंसर, multiple myeloma, है
      डॉक्टरों से बात करने और treatment process से गुजरते हुए यह साफ हुआ कि मिल रहे treatment का काफी हिस्सा बहुत नया है
      दवाओं के चुनाव से लेकर bone marrow transplant process तक, वे हालिया वैज्ञानिक प्रगति का लाभ पा रहे हैं
      “कैंसर होने के लिए सबसे अच्छा समय हमेशा अभी या भविष्य है” जैसी बात अक्सर सुनी, और अगर यही कैंसर 10–20 साल पहले हुआ होता तो expected outcome बहुत अलग होता
    • मेरी माँ डॉक्टर हैं, लेकिन oncologist नहीं
      वर्षों में मैंने उनसे कई बार ऐसे मामले सुने हैं कि “अगर उस व्यक्ति को वह कैंसर 5 साल देर से हुआ होता, तो वह आज भी जीवित होता”
    • मैं biomedical scientist नहीं हूँ, लेकिन drug discovery teams को support करने वाला software और analytics करता हूँ
      इस तरह के “breakthrough” अलग हैं, क्योंकि ये drug development के लिए direct target discovery तक ले जा सकते हैं
      approval और clinical trials के अंतिम चरण के बहुत करीब तो नहीं हैं, लेकिन जिस institute में मैं हूँ वह small-molecule drugs में मजबूत है, और therapeutics की दुनिया उससे कहीं व्यापक है
      इस मायने में मैं इसे “production” के ज्यादा करीब का चरण मानता हूँ
    • इलाज में छोटे लेकिन लगातार सुधार होते दिखते हैं, और शुरू से कैंसर न होने देने की दिशा में प्रगति संदिग्ध लगती है
      उदाहरण के लिए Guardian के लेख में कहा गया है कि दुनिया भर में 50 साल से कम उम्र के लोगों में कैंसर के मामले 30 वर्षों में लगभग 80% बढ़े हैं
      experts अभी शुरुआती स्तर पर ही इस बढ़ोतरी के कारण समझ रहे हैं, और BMJ Oncology में प्रकाशित study के authors मानते हैं कि खराब diet, alcohol और tobacco, physical activity की कमी, obesity आदि संभावित factors हो सकते हैं: https://www.theguardian.com/society/2023/sep/05/cancer-cases...
    • कई breakthroughs understanding के लिहाज से महत्वपूर्ण होते हैं, लेकिन treatment के रूप में वे अव्यावहारिक हो सकते हैं या बहुत लंबा समय ले सकते हैं
      आखिरी सवाल का जवाब दूँ तो, cancer research करने वाले मेरे भाई/बहन के नजरिए से दोनों चीजें होती हैं
      कैंसर treatment में सबसे महत्वपूर्ण advances में से एक genome sequencing है
      पहले जैसी लगभग गलत धारणा—कि rainforest में सभी कैंसर का इलाज करने वाली कोई panacea खोजी जाएगी—के बजाय, यह हर व्यक्ति के कैंसर को खास तौर पर treat करने देता है
      लेकिन human genome 20 साल पहले sequence हो चुका था, और तब उम्मीद थी कि personalized treatment और genetic diseases के समाधान में step-change आएगा
      असल में अब जाकर हम 100-dollar genome के करीब पहुँच रहे हैं, और उल्टे 2000 में genetics के बारे में हमारी जानकारी कितनी कम थी, यही सामने आया
      फिर भी धीमे और स्थिर काम की बदौलत हम सच में patient-specific cancer को sequence कर पा रहे हैं और उसके हिसाब से treatment adjust कर पा रहे हैं
      छलांग Human Genome Project थी, लेकिन आज जहाँ हैं वहाँ पहुँचने के लिए उसके बाद की धीमी और steady progress जरूरी थी
      mRNA vaccines के साथ भी मुझे यही लगेगा
      एक leap के बाद, personalized mRNA vaccines से कैंसर को प्रभावी रूप से treat करने तक पहुँचने के लिए फिर लगातार progress चाहिए

  • तो क्या अब 75% कैंसर “tamed” हो गया है? या headline थोड़ी exaggerated है?

    • बहुत ज्यादा exaggerated नहीं है
      headline का मतलब है कि scientists ने MYC protein को tamed किया है, और यह मोटे तौर पर सही है
      उन्होंने MYC से bind होकर उसकी activity रोकने वाला molecule खोजा है, और article सही तरह जोड़ता है कि MYC cancer cases के 75% में dysregulated दिखता है
      यह दावा नहीं करता कि 75% cancers को cure या tame कर दिया गया है
      MYC binder मिलना सच में बड़ी बात है
      दशकों से यह cancer का एक प्रमुख target माना जाता रहा है, लेकिन इसे रोकने वाली कोई drug नहीं थी, और यह result druggability का रास्ता दिखाता है
      पूरे field के लिए यह बड़ी advance है
    • नहीं
      हमेशा की तरह खराब science journalism है
      वह 75% वाला आंकड़ा paper के introduction की पहली sentence से आता है:
      “MYC एक important transcription factor है जिसकी aberrant activity सभी human cancer cases के 75% से ज्यादा में implicated है।”
      बाकी हिस्सा abstract के आधार पर मोटे तौर पर गढ़ा हुआ सा है
      [1] https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c09615
    • नहीं
      अगर ऐसा होता तो headline “75% cancers have been tamed” होती
      researchers ने एक chemical synthesize किया है जो 75% cancers से जुड़े protein को inactivate करता है
      protein को inactivate करने से भी cancer ठीक न हो सकता है, delivery mechanism synthesize करना अव्यावहारिक हो सकता है, और treatment के बड़े side effects भी हो सकते हैं
    • Petri dish में तो ऐसा लगता है
      खास तौर पर “taming” का मतलब growth rate कम कर सकना है, पूरी तरह cure करना नहीं लगता
      अभी इसे therapy भी नहीं बनाया गया है
      शरीर में जहाँ जरूरत है वहाँ इसे effective तरीके से पहुँचाने का तरीका अब भी research में है, और side effects दिखा सकने वाले human trials वगैरह भी अभी नहीं हुए
      “technology” को “product” बनाने वाला चरण नहीं है
      मुझे नहीं लगता headline इससे ज्यादा imply करता है
      “chaotic protein को tame किया” का मतलब “cancer cure किया” नहीं, बल्कि यह है कि ज्यादातर cancers में एक component को isolate करके handle करने का तरीका समझ लिया गया है, और यह एक कदम आगे है
    • नहीं
      अगर ऐसा होता तो headline “Scientists tamed 75% of cancer” होती
      यह headline असल में कुछ solve कर देने का बहुत बड़ा दावा भी नहीं करती, इसलिए ठीक ही है

  • headline थोड़ी ambiguous पढ़ी जाती है
    पहले मुझे लगा इसका मतलब है कि scientists ने chaotic protein को fuel देने का तरीका समझ लिया है

  • यह mice में किया होगा, है ना?

  • ऐसे cancer research results सच में useful होंगे या नहीं, इस पर मैं पहले से ही skeptical हूँ
    पिछले 10+ सालों में HN पर सिर्फ cancer search results देखें तो लगता है कैंसर तो अब तक treatable हो जाना चाहिए था

    • यह कहना मुश्किल है कि cancer generally treatable है, लेकिन इस अर्थ में treatable है कि बहुत से लोग treatment लेते हैं और survive करते हैं
      और survive करने वालों का proportion भी लगातार बेहतर हो रहा है
      मुझ जैसे व्यक्ति के लिए, जिसे research-based medical treatment कैसे बनते हैं यह नहीं पता, शायद यहीं gap है
      ऐसी research देखकर सोचना आसान है कि “अच्छा, अब इसे इंसानों पर कर देंगे तो कैंसर solve हो जाएगा”
      research को actual clinical practice में लागू करने में जाहिर है कहीं ज्यादा complexities होती हैं, इसलिए बात इतनी simple नहीं है
      फिर भी, भले ही ऐसी हर research complete cure तक न पहुँचे, यह साफ है कि ये cancer care में improvements ला रही हैं

  • शोधकर्ताओं के लिए यह अच्छी बात है, लेकिन पहले उन्हें कुछ ऐसा बनाना होगा जो पूरी कैंसर कोशिका के भीतर काम करे
    वहां तक पहुंचने के बाद यह दिखाना होगा कि यह जानवरों में काम करता है, और अगर जानवरों में काम करता है तो इंसानों पर phase 1, phase 2, phase 3 clinical trials करने होंगे
    इन तीन चरणों में से किसी में भी यह विफल हो सकता है
    यहां से सब कुछ बहुत ही दुर्लभ रूप से अच्छी तरह आगे बढ़े, तब भी clinical use तक पहुंचने में कम से कम 10 साल लगने की संभावना है
    इस खास approach के किसी blockbuster नई दवा तक पहुंचने की संभावना बहुत कम है
    मैं चिकित्सा विशेषज्ञ नहीं हूं, लेकिन मेरी शादी एक ऐसे medical scientist से हुई है जो drug discovery pipeline में काम करते हैं

    • तो फिर उन्होंने भी यही कहा होगा कि वैज्ञानिकों का इस तरह की शुरुआती खोजों को सार्वजनिक करना, ताकि बाकी दुनिया उस पर आगे काम कर सके, सामान्य बात है
      जब भी कोई चीज़ report होती है, हर बार यह दोहराने की जरूरत नहीं कि “यह तुरंत इस्तेमाल की जा सकने वाली दवा नहीं है और शायद कभी दवा बने ही नहीं”
      यह हमें पहले से पता है
    • सब बातें सही हैं
      फिर भी शुरुआत के लिए कोई attack path चाहिए होता है, और ऐसी चीज़ें मूल्यवान होती हैं