ટોક્યો [જાપાન], સંશોધકોની એક ટીમે અસ્થમા, રુમેટોઇડ સંધિવા અને મલ્ટિપલ સ્ક્લેરોસિસ જેવી રોગપ્રતિકારક સ્થિતિ સાથે સંકળાયેલા અસંખ્ય અસામાન્ય સહાયક ટી સેલ પેટાપ્રકારોની ઓળખ કરી છે.
RIKEN સેન્ટર ફોર ઇન્ટિગ્રેટિવ મેડિકલ સાયન્સ (IMS), જાપાનની ક્યોટો યુનિવર્સિટી અને ઇટાલીમાં IFOM ETS ખાતે યાસુહિરો મુરાકાવાના સંશોધકોની ટીમ દ્વારા સંશોધન કરવામાં આવ્યું છે. વિજ્ઞાનમાં પ્રકાશિત થયેલા તારણો, ReapTEC તરીકે ઓળખાતી તાજેતરમાં બનાવેલ ટેકનિક દ્વારા શક્ય બનાવવામાં આવ્યા હતા, જેમાં ખાસ રોગપ્રતિકારક બિમારીઓ સાથે જોડાયેલા અસામાન્ય T સેલ પેટા પ્રકારોમાં આનુવંશિક વધારનારા જોવા મળ્યા હતા. સાર્વજનિક રીતે સુલભ, અપડેટ કરેલ ટી સેલ એટલાસ રોગપ્રતિકારક-મધ્યસ્થી બિમારીઓ માટે નવલકથા ફાર્માકોલોજિકલ સારવારના નિર્માણમાં મદદ કરશે.
હેલ્પર ટી કોશિકાઓ સફેદ રક્ત કોશિકાઓ છે જે રોગપ્રતિકારક તંત્રનો મોટો ભાગ બનાવે છે. તેઓ પેથોજેન્સને ઓળખે છે અને રોગપ્રતિકારક પ્રતિક્રિયાને નિયંત્રિત કરે છે. ઘણા રોગપ્રતિકારક-મધ્યસ્થી રોગો T સેલના અસામાન્ય કાર્યને કારણે થાય છે. મલ્ટીપલ સ્ક્લેરોસિસ જેવા સ્વયંપ્રતિરક્ષા રોગોમાં, તેઓ ભૂલથી શરીરના ભાગો પર હુમલો કરે છે જાણે કે તેઓ પેથોજેન્સ હોય. એલર્જીના કિસ્સામાં, ટી કોશિકાઓ પરાગ જેવા પર્યાવરણમાં હાનિકારક પદાર્થો પર વધુ પડતી પ્રતિક્રિયા આપે છે. આપણે ઘણા સામાન્ય ટી કોષો વિશે જાણીએ છીએ, પરંતુ તાજેતરના અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે દુર્લભ અને વિશિષ્ટ પ્રકારના ટી કોષો અસ્તિત્વમાં છે, અને તે રોગપ્રતિકારક-મધ્યસ્થી રોગો સાથે સંબંધિત હોઈ શકે છે.
ટી કોશિકાઓ સહિત તમામ કોષોની અંદર, "વધારનારા" તરીકે ઓળખાતા DNA ના પ્રદેશો છે. આ ડીએનએ પ્રોટીન માટે કોડ નથી કરતું. તેના બદલે, તે RNA ના નાના ટુકડાઓ માટે કોડ કરે છે, અને અન્ય જનીનોની અભિવ્યક્તિને વધારે છે. ટી સેલ એન્હાન્સર ડીએનએમાં ભિન્નતા તેથી જનીન અભિવ્યક્તિમાં તફાવત તરફ દોરી જાય છે, અને આ ટી કોશિકાઓ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તેના પર અસર કરી શકે છે. કેટલાક વધારનારાઓ દ્વિદિશીય હોય છે, જેનો અર્થ છે કે ડીએનએના બંને સેરનો ઉપયોગ આરએનએ વધારવાના નમૂના તરીકે થાય છે. RIKEN IMS ખાતેની વિવિધ પ્રયોગશાળાઓના સંશોધકો તેમજ અન્ય સંસ્થાઓના સહકર્મીઓએ નવી ReapTEC ટેક્નોલોજી વિકસાવવા અને દ્વિપક્ષીય T સેલ વધારનારાઓ અને રોગપ્રતિકારક રોગો વચ્ચે જોડાણ શોધવા માટે ટીમ બનાવી.
લગભગ એક મિલિયન માનવ T કોષોનું પૃથ્થકરણ કર્યા પછી, તેઓને દુર્લભ ટી કોશિકાઓના ઘણા જૂથો મળ્યા, જે કુલના 5% કરતા ઓછા છે. આ કોષો પર ReapTEC લાગુ કરવાથી લગભગ 63,000 સક્રિય દ્વિદિશ વધારનારા ઓળખાયા. આમાંના કોઈપણ વધારનારાઓ રોગપ્રતિકારક રોગ સાથે સંબંધિત છે કે કેમ તે શોધવા માટે, તેઓ જીનોમ-વાઇડ એસોસિએશન સ્ટડીઝ (જીડબ્લ્યુએએસ) તરફ વળ્યા, જેમાં સિંગલ-ન્યુક્લિયોટાઇડ પોલીમોર્ફિઝમ્સ તરીકે ઓળખાતા અસંખ્ય આનુવંશિક પ્રકારો નોંધાયા છે, જે વિવિધ રોગપ્રતિકારક રોગો સાથે સંબંધિત છે.
જ્યારે સંશોધકોએ તેમના ReapTEC પૃથ્થકરણના પરિણામો સાથે GWAS ડેટાને સંયોજિત કર્યો, ત્યારે તેઓએ શોધી કાઢ્યું કે રોગપ્રતિકારક-મધ્યસ્થી રોગો માટેના આનુવંશિક પ્રકારો ઘણીવાર તેઓ ઓળખી કાઢેલા દુર્લભ ટી કોશિકાઓના દ્વિદિશા વધારનાર ડીએનએની અંદર સ્થિત હતા. તેનાથી વિપરિત, ન્યુરોલોજીકલ રોગો માટેના આનુવંશિક પ્રકારો સમાન પેટર્ન દર્શાવતા નથી, એટલે કે આ દુર્લભ ટી કોશિકાઓમાં દ્વિદિશ વધારનારાઓ ખાસ કરીને રોગપ્રતિકારક-મધ્યસ્થી રોગો સાથે સંબંધિત છે.
ડેટાના વધુ ઊંડાણમાં જઈને, સંશોધકો એ બતાવવામાં સક્ષમ હતા કે અમુક દુર્લભ ટી કોશિકાઓમાં વ્યક્તિગત વધારનારા ચોક્કસ રોગપ્રતિકારક રોગો સાથે સંબંધિત છે. એકંદરે, 63,000 દ્વિદિશ વધારનારાઓ પૈકી, તેઓ 606 ઓળખવામાં સક્ષમ હતા જેમાં 18 રોગપ્રતિકારક-મધ્યસ્થી રોગો સંબંધિત સિંગલ-ન્યુક્લિયોટાઇડ પોલીમોર્ફિઝમનો સમાવેશ થાય છે. છેલ્લે, સંશોધકો કેટલાક જનીનોને ઓળખવામાં સક્ષમ હતા જે આ રોગ-સંબંધિત વધારનારાઓનું લક્ષ્ય છે. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે તેઓએ એક એન્હાન્સર સક્રિય કર્યું જેમાં આંતરડાની બળતરા સંબંધિત આનુવંશિક ભિન્નતા હતી, પરિણામી વધારનાર RNA એ IL7R જનીનને અપગ્ર્યુલેશનને ઉત્તેજિત કર્યું.
"ટૂંકા ગાળામાં, અમે એક નવી જીનોમિક્સ પદ્ધતિ વિકસાવી છે જેનો ઉપયોગ વિશ્વભરના સંશોધકો દ્વારા કરી શકાય છે," મુરાકાવા કહે છે. "આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને, અમે નવા પ્રકારનાં સહાયક ટી કોશિકાઓ તેમજ રોગપ્રતિકારક વિકૃતિઓથી સંબંધિત જનીનોની શોધ કરી. અમે આશા રાખીએ છીએ કે આ જ્ઞાન માનવ રોગપ્રતિકારક-મધ્યસ્થી રોગોની અંતર્ગત આનુવંશિક પદ્ધતિઓની વધુ સારી સમજણ તરફ દોરી જશે."
RIKEN સેન્ટર ફોર ઇન્ટિગ્રેટિવ મેડિકલ સાયન્સ (IMS), જાપાનની ક્યોટો યુનિવર્સિટી અને ઇટાલીમાં IFOM ETS ખાતે યાસુહિરો મુરાકાવાના સંશોધકોની ટીમ દ્વારા સંશોધન કરવામાં આવ્યું છે. વિજ્ઞાનમાં પ્રકાશિત થયેલા તારણો, ReapTEC તરીકે ઓળખાતી તાજેતરમાં બનાવેલ ટેકનિક દ્વારા શક્ય બનાવવામાં આવ્યા હતા, જેમાં ખાસ રોગપ્રતિકારક બિમારીઓ સાથે જોડાયેલા અસામાન્ય T સેલ પેટા પ્રકારોમાં આનુવંશિક વધારનારા જોવા મળ્યા હતા. સાર્વજનિક રીતે સુલભ, અપડેટ કરેલ ટી સેલ એટલાસ રોગપ્રતિકારક-મધ્યસ્થી બિમારીઓ માટે નવલકથા ફાર્માકોલોજિકલ સારવારના નિર્માણમાં મદદ કરશે.
હેલ્પર ટી કોશિકાઓ સફેદ રક્ત કોશિકાઓ છે જે રોગપ્રતિકારક તંત્રનો મોટો ભાગ બનાવે છે. તેઓ પેથોજેન્સને ઓળખે છે અને રોગપ્રતિકારક પ્રતિક્રિયાને નિયંત્રિત કરે છે. ઘણા રોગપ્રતિકારક-મધ્યસ્થી રોગો T સેલના અસામાન્ય કાર્યને કારણે થાય છે. મલ્ટીપલ સ્ક્લેરોસિસ જેવા સ્વયંપ્રતિરક્ષા રોગોમાં, તેઓ ભૂલથી શરીરના ભાગો પર હુમલો કરે છે જાણે કે તેઓ પેથોજેન્સ હોય. એલર્જીના કિસ્સામાં, ટી કોશિકાઓ પરાગ જેવા પર્યાવરણમાં હાનિકારક પદાર્થો પર વધુ પડતી પ્રતિક્રિયા આપે છે. આપણે ઘણા સામાન્ય ટી કોષો વિશે જાણીએ છીએ, પરંતુ તાજેતરના અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે દુર્લભ અને વિશિષ્ટ પ્રકારના ટી કોષો અસ્તિત્વમાં છે, અને તે રોગપ્રતિકારક-મધ્યસ્થી રોગો સાથે સંબંધિત હોઈ શકે છે.
ટી કોશિકાઓ સહિત તમામ કોષોની અંદર, "વધારનારા" તરીકે ઓળખાતા DNA ના પ્રદેશો છે. આ ડીએનએ પ્રોટીન માટે કોડ નથી કરતું. તેના બદલે, તે RNA ના નાના ટુકડાઓ માટે કોડ કરે છે, અને અન્ય જનીનોની અભિવ્યક્તિને વધારે છે. ટી સેલ એન્હાન્સર ડીએનએમાં ભિન્નતા તેથી જનીન અભિવ્યક્તિમાં તફાવત તરફ દોરી જાય છે, અને આ ટી કોશિકાઓ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તેના પર અસર કરી શકે છે. કેટલાક વધારનારાઓ દ્વિદિશીય હોય છે, જેનો અર્થ છે કે ડીએનએના બંને સેરનો ઉપયોગ આરએનએ વધારવાના નમૂના તરીકે થાય છે. RIKEN IMS ખાતેની વિવિધ પ્રયોગશાળાઓના સંશોધકો તેમજ અન્ય સંસ્થાઓના સહકર્મીઓએ નવી ReapTEC ટેક્નોલોજી વિકસાવવા અને દ્વિપક્ષીય T સેલ વધારનારાઓ અને રોગપ્રતિકારક રોગો વચ્ચે જોડાણ શોધવા માટે ટીમ બનાવી.
લગભગ એક મિલિયન માનવ T કોષોનું પૃથ્થકરણ કર્યા પછી, તેઓને દુર્લભ ટી કોશિકાઓના ઘણા જૂથો મળ્યા, જે કુલના 5% કરતા ઓછા છે. આ કોષો પર ReapTEC લાગુ કરવાથી લગભગ 63,000 સક્રિય દ્વિદિશ વધારનારા ઓળખાયા. આમાંના કોઈપણ વધારનારાઓ રોગપ્રતિકારક રોગ સાથે સંબંધિત છે કે કેમ તે શોધવા માટે, તેઓ જીનોમ-વાઇડ એસોસિએશન સ્ટડીઝ (જીડબ્લ્યુએએસ) તરફ વળ્યા, જેમાં સિંગલ-ન્યુક્લિયોટાઇડ પોલીમોર્ફિઝમ્સ તરીકે ઓળખાતા અસંખ્ય આનુવંશિક પ્રકારો નોંધાયા છે, જે વિવિધ રોગપ્રતિકારક રોગો સાથે સંબંધિત છે.
જ્યારે સંશોધકોએ તેમના ReapTEC પૃથ્થકરણના પરિણામો સાથે GWAS ડેટાને સંયોજિત કર્યો, ત્યારે તેઓએ શોધી કાઢ્યું કે રોગપ્રતિકારક-મધ્યસ્થી રોગો માટેના આનુવંશિક પ્રકારો ઘણીવાર તેઓ ઓળખી કાઢેલા દુર્લભ ટી કોશિકાઓના દ્વિદિશા વધારનાર ડીએનએની અંદર સ્થિત હતા. તેનાથી વિપરિત, ન્યુરોલોજીકલ રોગો માટેના આનુવંશિક પ્રકારો સમાન પેટર્ન દર્શાવતા નથી, એટલે કે આ દુર્લભ ટી કોશિકાઓમાં દ્વિદિશ વધારનારાઓ ખાસ કરીને રોગપ્રતિકારક-મધ્યસ્થી રોગો સાથે સંબંધિત છે.
ડેટાના વધુ ઊંડાણમાં જઈને, સંશોધકો એ બતાવવામાં સક્ષમ હતા કે અમુક દુર્લભ ટી કોશિકાઓમાં વ્યક્તિગત વધારનારા ચોક્કસ રોગપ્રતિકારક રોગો સાથે સંબંધિત છે. એકંદરે, 63,000 દ્વિદિશ વધારનારાઓ પૈકી, તેઓ 606 ઓળખવામાં સક્ષમ હતા જેમાં 18 રોગપ્રતિકારક-મધ્યસ્થી રોગો સંબંધિત સિંગલ-ન્યુક્લિયોટાઇડ પોલીમોર્ફિઝમનો સમાવેશ થાય છે. છેલ્લે, સંશોધકો કેટલાક જનીનોને ઓળખવામાં સક્ષમ હતા જે આ રોગ-સંબંધિત વધારનારાઓનું લક્ષ્ય છે. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે તેઓએ એક એન્હાન્સર સક્રિય કર્યું જેમાં આંતરડાની બળતરા સંબંધિત આનુવંશિક ભિન્નતા હતી, પરિણામી વધારનાર RNA એ IL7R જનીનને અપગ્ર્યુલેશનને ઉત્તેજિત કર્યું.
"ટૂંકા ગાળામાં, અમે એક નવી જીનોમિક્સ પદ્ધતિ વિકસાવી છે જેનો ઉપયોગ વિશ્વભરના સંશોધકો દ્વારા કરી શકાય છે," મુરાકાવા કહે છે. "આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને, અમે નવા પ્રકારનાં સહાયક ટી કોશિકાઓ તેમજ રોગપ્રતિકારક વિકૃતિઓથી સંબંધિત જનીનોની શોધ કરી. અમે આશા રાખીએ છીએ કે આ જ્ઞાન માનવ રોગપ્રતિકારક-મધ્યસ્થી રોગોની અંતર્ગત આનુવંશિક પદ્ધતિઓની વધુ સારી સમજણ તરફ દોરી જશે."
