ടോക്കിയോ [ജപ്പാൻ], ആസ്ത്മ, റൂമറ്റോയ്ഡ് ആർത്രൈറ്റിസ്, മൾട്ടിപ്പിൾ സ്ക്ലിറോസിസ് തുടങ്ങിയ രോഗപ്രതിരോധ വ്യവസ്ഥകളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന അപൂർവമായ സഹായി ടി സെൽ ഉപവിഭാഗങ്ങളെ ഒരു സംഘം ഗവേഷകർ തിരിച്ചറിഞ്ഞു.
ജപ്പാനിലെ ക്യോട്ടോ യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ RIKEN സെൻ്റർ ഫോർ ഇൻ്റഗ്രേറ്റീവ് മെഡിക്കൽ സയൻസസിലെയും (IMS) യസുഹിറോ മുറകാവയുടെ ഗവേഷകരുടെയും ഇറ്റലിയിലെ IFOM ETS ലെയും ഗവേഷകർ നടത്തിയ ഗവേഷണം. സയൻസിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച കണ്ടെത്തലുകൾ, അടുത്തിടെ സൃഷ്ടിച്ച റീപ്‌ടെക് എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഒരു സാങ്കേതികതയിലൂടെ പ്രായോഗികമാക്കി, ഇത് പ്രത്യേക രോഗപ്രതിരോധ രോഗങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട അസാധാരണമായ ടി സെൽ ഉപവിഭാഗങ്ങളിൽ ജനിതക മെച്ചപ്പെടുത്തലുകൾ കണ്ടെത്തി. പൊതുവായി ആക്‌സസ് ചെയ്യാവുന്ന, അപ്‌ഡേറ്റ് ചെയ്ത ടി സെൽ അറ്റ്‌ലസ് രോഗപ്രതിരോധ-മധ്യസ്ഥ രോഗങ്ങൾക്കുള്ള പുതിയ ഫാർമക്കോളജിക്കൽ ചികിത്സകൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ സഹായിക്കും.
ഹെൽപ്പർ ടി സെല്ലുകൾ ഒരുതരം വെളുത്ത രക്താണുക്കളാണ്, അത് രോഗപ്രതിരോധവ്യവസ്ഥയുടെ വലിയൊരു ഭാഗം ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. അവർ രോഗകാരികളെ തിരിച്ചറിയുകയും രോഗപ്രതിരോധ പ്രതികരണത്തെ നിയന്ത്രിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പല രോഗപ്രതിരോധ-മധ്യസ്ഥ രോഗങ്ങളും അസാധാരണമായ ടി സെൽ പ്രവർത്തനം മൂലമാണ് ഉണ്ടാകുന്നത്. മൾട്ടിപ്പിൾ സ്ക്ലിറോസിസ് പോലുള്ള സ്വയം രോഗപ്രതിരോധ രോഗങ്ങളിൽ, അവ രോഗാണുക്കളെപ്പോലെ ശരീരത്തിൻ്റെ ഭാഗങ്ങളെ തെറ്റായി ആക്രമിക്കുന്നു. അലർജിയുടെ കാര്യത്തിൽ, ടി കോശങ്ങൾ കൂമ്പോള പോലുള്ള പരിസ്ഥിതിയിലെ ദോഷകരമല്ലാത്ത വസ്തുക്കളോട് അമിതമായി പ്രതികരിക്കുന്നു. പൊതുവായ നിരവധി ടി സെല്ലുകളെക്കുറിച്ച് നമുക്കറിയാം, എന്നാൽ സമീപകാല പഠനങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത് അപൂർവവും പ്രത്യേകവുമായ ടി സെല്ലുകൾ നിലവിലുണ്ട്, അവ രോഗപ്രതിരോധ-മധ്യസ്ഥ രോഗങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കാം.
ടി സെല്ലുകൾ ഉൾപ്പെടെ എല്ലാ കോശങ്ങളിലും ഡിഎൻഎയുടെ "എൻഹാൻസറുകൾ" എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന മേഖലകളുണ്ട്. ഈ ഡിഎൻഎ പ്രോട്ടീനുകളെ കോഡ് ചെയ്യുന്നില്ല. പകരം, ഇത് ആർഎൻഎയുടെ ചെറിയ കഷണങ്ങൾക്കായി കോഡ് ചെയ്യുകയും മറ്റ് ജീനുകളുടെ പ്രകടനത്തെ വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അതിനാൽ ടി സെൽ എൻഹാൻസറായ ഡിഎൻഎയിലെ വ്യതിയാനങ്ങൾ ജീൻ എക്സ്പ്രഷനിലെ വ്യത്യാസങ്ങളിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, ഇത് ടി സെല്ലുകളുടെ പ്രവർത്തനത്തെ ബാധിക്കും. ചില എൻഹാൻസറുകൾ ദ്വിദിശയിലുള്ളവയാണ്, അതിനർത്ഥം ഡിഎൻഎയുടെ രണ്ട് ഇഴകളും എൻഹാൻസർ ആർഎൻഎയുടെ ടെംപ്ലേറ്റുകളായി ഉപയോഗിക്കുന്നു എന്നാണ്. RIKEN IMS-ലെ വിവിധ ലബോറട്ടറികളിൽ നിന്നുള്ള ഗവേഷകരും മറ്റ് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടുകളിലെ സഹപ്രവർത്തകരും പുതിയ ReapTEC സാങ്കേതികവിദ്യ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനും ബൈഡയറക്ഷണൽ ടി സെൽ എൻഹാൻസറുകളും രോഗപ്രതിരോധ രോഗങ്ങളും തമ്മിലുള്ള ബന്ധങ്ങൾ അന്വേഷിക്കുന്നതിനും ഒത്തുചേർന്നു.
ഏകദേശം ഒരു ദശലക്ഷം മനുഷ്യ ടി സെല്ലുകൾ വിശകലനം ചെയ്ത ശേഷം, അപൂർവമായ ടി സെൽ തരങ്ങളുടെ നിരവധി ഗ്രൂപ്പുകളെ അവർ കണ്ടെത്തി, മൊത്തം 5% ൽ താഴെ മാത്രമാണ് ഇത്. ഈ സെല്ലുകളിൽ ReapTEC പ്രയോഗിക്കുന്നത് ഏകദേശം 63,000 സജീവ ദ്വിദിശ മെച്ചപ്പെടുത്തലുകളെ തിരിച്ചറിഞ്ഞു. ഈ മെച്ചപ്പെടുത്തലുകളിൽ ഏതെങ്കിലും രോഗപ്രതിരോധ രോഗങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതാണോ എന്ന് കണ്ടെത്തുന്നതിന്, അവർ ജീനോം-വൈഡ് അസോസിയേഷൻ പഠനങ്ങളിലേക്ക് (GWAS) തിരിഞ്ഞു, ഇത് വിവിധ രോഗപ്രതിരോധ രോഗങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട സിംഗിൾ-ന്യൂക്ലിയോടൈഡ് പോളിമോർഫിസങ്ങൾ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന നിരവധി ജനിതക വ്യതിയാനങ്ങൾ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തിട്ടുണ്ട്.
ഗവേഷകർ GWAS ഡാറ്റയെ അവരുടെ ReapTEC വിശകലനത്തിൻ്റെ ഫലങ്ങളുമായി സംയോജിപ്പിച്ചപ്പോൾ, പ്രതിരോധ-മധ്യസ്ഥ രോഗങ്ങൾക്കുള്ള ജനിതക വകഭേദങ്ങൾ പലപ്പോഴും അവർ തിരിച്ചറിഞ്ഞ അപൂർവ ടി സെല്ലുകളുടെ ദ്വിദിശ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്ന ഡിഎൻഎയിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നുണ്ടെന്ന് അവർ കണ്ടെത്തി. നേരെമറിച്ച്, ന്യൂറോളജിക്കൽ രോഗങ്ങൾക്കുള്ള ജനിതക വകഭേദങ്ങൾ സമാനമായ പാറ്റേൺ കാണിച്ചില്ല, അതായത് ഈ അപൂർവ ടി സെല്ലുകളിലെ ദ്വിദിശ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നവർ രോഗപ്രതിരോധ-മധ്യസ്ഥ രോഗങ്ങളുമായി പ്രത്യേകമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.
ഡാറ്റയിലേക്ക് കൂടുതൽ ആഴത്തിൽ പോകുമ്പോൾ, ചില അപൂർവ ടി സെല്ലുകളിലെ വ്യക്തിഗത മെച്ചപ്പെടുത്തലുകൾ നിർദ്ദിഷ്ട രോഗപ്രതിരോധ രോഗങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നുവെന്ന് ഗവേഷകർക്ക് കാണിക്കാൻ കഴിഞ്ഞു. മൊത്തത്തിൽ, 63,000 ദ്വിദിശ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നവരിൽ, 18 പ്രതിരോധ-മധ്യസ്ഥ രോഗങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട സിംഗിൾ-ന്യൂക്ലിയോടൈഡ് പോളിമോർഫിസങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്ന 606 എണ്ണം തിരിച്ചറിയാൻ അവർക്ക് കഴിഞ്ഞു. അവസാനമായി, ഈ രോഗവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട മെച്ചപ്പെടുത്തലുകളുടെ ലക്ഷ്യമായ ചില ജീനുകളെ തിരിച്ചറിയാൻ ഗവേഷകർക്ക് കഴിഞ്ഞു. ഉദാഹരണത്തിന്, കോശജ്വലന മലവിസർജ്ജനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഒരു ജനിതക വകഭേദം ഉൾക്കൊള്ളുന്ന ഒരു എൻഹാൻസറിനെ അവർ സജീവമാക്കിയപ്പോൾ, തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന എൻഹാൻസറായ RNA, IL7R ജീനിൻ്റെ നിയന്ത്രണത്തിന് കാരണമായി.
"ഹ്രസ്വകാലത്തിൽ, ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ഗവേഷകർക്ക് ഉപയോഗിക്കാവുന്ന ഒരു പുതിയ ജനിതകശാസ്ത്ര രീതി ഞങ്ങൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്," മുറകാവ പറയുന്നു. "ഈ രീതി ഉപയോഗിച്ച്, പുതിയ തരം ഹെൽപ്പർ ടി സെല്ലുകളും രോഗപ്രതിരോധ വൈകല്യങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ജീനുകളും ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തി. ഈ അറിവ് മനുഷ്യൻ്റെ രോഗപ്രതിരോധ-മധ്യസ്ഥ രോഗങ്ങൾക്ക് അടിവരയിടുന്ന ജനിതക സംവിധാനങ്ങളെക്കുറിച്ച് നന്നായി മനസ്സിലാക്കാൻ സഹായിക്കുമെന്ന് ഞങ്ങൾ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു."
ജപ്പാനിലെ ക്യോട്ടോ യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ RIKEN സെൻ്റർ ഫോർ ഇൻ്റഗ്രേറ്റീവ് മെഡിക്കൽ സയൻസസിലെയും (IMS) യസുഹിറോ മുറകാവയുടെ ഗവേഷകരുടെയും ഇറ്റലിയിലെ IFOM ETS ലെയും ഗവേഷകർ നടത്തിയ ഗവേഷണം. സയൻസിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച കണ്ടെത്തലുകൾ, അടുത്തിടെ സൃഷ്ടിച്ച റീപ്‌ടെക് എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഒരു സാങ്കേതികതയിലൂടെ പ്രായോഗികമാക്കി, ഇത് പ്രത്യേക രോഗപ്രതിരോധ രോഗങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട അസാധാരണമായ ടി സെൽ ഉപവിഭാഗങ്ങളിൽ ജനിതക മെച്ചപ്പെടുത്തലുകൾ കണ്ടെത്തി. പൊതുവായി ആക്‌സസ് ചെയ്യാവുന്ന, അപ്‌ഡേറ്റ് ചെയ്ത ടി സെൽ അറ്റ്‌ലസ് രോഗപ്രതിരോധ-മധ്യസ്ഥ രോഗങ്ങൾക്കുള്ള പുതിയ ഫാർമക്കോളജിക്കൽ ചികിത്സകൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ സഹായിക്കും.
ഹെൽപ്പർ ടി സെല്ലുകൾ ഒരുതരം വെളുത്ത രക്താണുക്കളാണ്, അത് രോഗപ്രതിരോധവ്യവസ്ഥയുടെ വലിയൊരു ഭാഗം ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. അവർ രോഗകാരികളെ തിരിച്ചറിയുകയും രോഗപ്രതിരോധ പ്രതികരണത്തെ നിയന്ത്രിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പല രോഗപ്രതിരോധ-മധ്യസ്ഥ രോഗങ്ങളും അസാധാരണമായ ടി സെൽ പ്രവർത്തനം മൂലമാണ് ഉണ്ടാകുന്നത്. മൾട്ടിപ്പിൾ സ്ക്ലിറോസിസ് പോലുള്ള സ്വയം രോഗപ്രതിരോധ രോഗങ്ങളിൽ, അവ രോഗാണുക്കളെപ്പോലെ ശരീരത്തിൻ്റെ ഭാഗങ്ങളെ തെറ്റായി ആക്രമിക്കുന്നു. അലർജിയുടെ കാര്യത്തിൽ, ടി കോശങ്ങൾ കൂമ്പോള പോലുള്ള പരിസ്ഥിതിയിലെ ദോഷകരമല്ലാത്ത വസ്തുക്കളോട് അമിതമായി പ്രതികരിക്കുന്നു. പൊതുവായ നിരവധി ടി സെല്ലുകളെക്കുറിച്ച് നമുക്കറിയാം, എന്നാൽ സമീപകാല പഠനങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത് അപൂർവവും പ്രത്യേകവുമായ ടി സെല്ലുകൾ നിലവിലുണ്ട്, അവ രോഗപ്രതിരോധ-മധ്യസ്ഥ രോഗങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കാം.
ടി സെല്ലുകൾ ഉൾപ്പെടെ എല്ലാ കോശങ്ങളിലും ഡിഎൻഎയുടെ "എൻഹാൻസറുകൾ" എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന മേഖലകളുണ്ട്. ഈ ഡിഎൻഎ പ്രോട്ടീനുകളെ കോഡ് ചെയ്യുന്നില്ല. പകരം, ഇത് ആർഎൻഎയുടെ ചെറിയ കഷണങ്ങൾക്കായി കോഡ് ചെയ്യുകയും മറ്റ് ജീനുകളുടെ പ്രകടനത്തെ വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അതിനാൽ ടി സെൽ എൻഹാൻസറായ ഡിഎൻഎയിലെ വ്യതിയാനങ്ങൾ ജീൻ എക്സ്പ്രഷനിലെ വ്യത്യാസങ്ങളിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, ഇത് ടി സെല്ലുകളുടെ പ്രവർത്തനത്തെ ബാധിക്കും. ചില എൻഹാൻസറുകൾ ദ്വിദിശയിലുള്ളവയാണ്, അതിനർത്ഥം ഡിഎൻഎയുടെ രണ്ട് ഇഴകളും എൻഹാൻസർ ആർഎൻഎയുടെ ടെംപ്ലേറ്റുകളായി ഉപയോഗിക്കുന്നു എന്നാണ്. RIKEN IMS-ലെ വിവിധ ലബോറട്ടറികളിൽ നിന്നുള്ള ഗവേഷകരും മറ്റ് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടുകളിലെ സഹപ്രവർത്തകരും പുതിയ ReapTEC സാങ്കേതികവിദ്യ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനും ബൈഡയറക്ഷണൽ ടി സെൽ എൻഹാൻസറുകളും രോഗപ്രതിരോധ രോഗങ്ങളും തമ്മിലുള്ള ബന്ധങ്ങൾ അന്വേഷിക്കുന്നതിനും ഒത്തുചേർന്നു.
ഏകദേശം ഒരു ദശലക്ഷം മനുഷ്യ ടി സെല്ലുകൾ വിശകലനം ചെയ്ത ശേഷം, അപൂർവമായ ടി സെൽ തരങ്ങളുടെ നിരവധി ഗ്രൂപ്പുകളെ അവർ കണ്ടെത്തി, മൊത്തം 5% ൽ താഴെ മാത്രമാണ് ഇത്. ഈ സെല്ലുകളിൽ ReapTEC പ്രയോഗിക്കുന്നത് ഏകദേശം 63,000 സജീവ ദ്വിദിശ മെച്ചപ്പെടുത്തലുകളെ തിരിച്ചറിഞ്ഞു. ഈ മെച്ചപ്പെടുത്തലുകളിൽ ഏതെങ്കിലും രോഗപ്രതിരോധ രോഗങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതാണോ എന്ന് കണ്ടെത്തുന്നതിന്, അവർ ജീനോം-വൈഡ് അസോസിയേഷൻ പഠനങ്ങളിലേക്ക് (GWAS) തിരിഞ്ഞു, ഇത് വിവിധ രോഗപ്രതിരോധ രോഗങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട സിംഗിൾ-ന്യൂക്ലിയോടൈഡ് പോളിമോർഫിസങ്ങൾ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന നിരവധി ജനിതക വ്യതിയാനങ്ങൾ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തിട്ടുണ്ട്.
ഗവേഷകർ GWAS ഡാറ്റയെ അവരുടെ ReapTEC വിശകലനത്തിൻ്റെ ഫലങ്ങളുമായി സംയോജിപ്പിച്ചപ്പോൾ, പ്രതിരോധ-മധ്യസ്ഥ രോഗങ്ങൾക്കുള്ള ജനിതക വകഭേദങ്ങൾ പലപ്പോഴും അവർ തിരിച്ചറിഞ്ഞ അപൂർവ ടി സെല്ലുകളുടെ ദ്വിദിശ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്ന ഡിഎൻഎയിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നുണ്ടെന്ന് അവർ കണ്ടെത്തി. നേരെമറിച്ച്, ന്യൂറോളജിക്കൽ രോഗങ്ങൾക്കുള്ള ജനിതക വകഭേദങ്ങൾ സമാനമായ പാറ്റേൺ കാണിച്ചില്ല, അതായത് ഈ അപൂർവ ടി സെല്ലുകളിലെ ദ്വിദിശ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നവർ രോഗപ്രതിരോധ-മധ്യസ്ഥ രോഗങ്ങളുമായി പ്രത്യേകമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.
ഡാറ്റയിലേക്ക് കൂടുതൽ ആഴത്തിൽ പോകുമ്പോൾ, ചില അപൂർവ ടി സെല്ലുകളിലെ വ്യക്തിഗത മെച്ചപ്പെടുത്തലുകൾ നിർദ്ദിഷ്ട രോഗപ്രതിരോധ രോഗങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നുവെന്ന് ഗവേഷകർക്ക് കാണിക്കാൻ കഴിഞ്ഞു. മൊത്തത്തിൽ, 63,000 ദ്വിദിശ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നവരിൽ, 18 പ്രതിരോധ-മധ്യസ്ഥ രോഗങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട സിംഗിൾ-ന്യൂക്ലിയോടൈഡ് പോളിമോർഫിസങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്ന 606 എണ്ണം തിരിച്ചറിയാൻ അവർക്ക് കഴിഞ്ഞു. അവസാനമായി, ഈ രോഗവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട മെച്ചപ്പെടുത്തലുകളുടെ ലക്ഷ്യമായ ചില ജീനുകളെ തിരിച്ചറിയാൻ ഗവേഷകർക്ക് കഴിഞ്ഞു. ഉദാഹരണത്തിന്, കോശജ്വലന മലവിസർജ്ജനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഒരു ജനിതക വകഭേദം ഉൾക്കൊള്ളുന്ന ഒരു എൻഹാൻസറിനെ അവർ സജീവമാക്കിയപ്പോൾ, തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന എൻഹാൻസറായ RNA, IL7R ജീനിൻ്റെ നിയന്ത്രണത്തിന് കാരണമായി.
"ഹ്രസ്വകാലത്തിൽ, ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ഗവേഷകർക്ക് ഉപയോഗിക്കാവുന്ന ഒരു പുതിയ ജനിതകശാസ്ത്ര രീതി ഞങ്ങൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്," മുറകാവ പറയുന്നു. "ഈ രീതി ഉപയോഗിച്ച്, പുതിയ തരം ഹെൽപ്പർ ടി സെല്ലുകളും രോഗപ്രതിരോധ വൈകല്യങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ജീനുകളും ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തി. ഈ അറിവ് മനുഷ്യൻ്റെ രോഗപ്രതിരോധ-മധ്യസ്ഥ രോഗങ്ങൾക്ക് അടിവരയിടുന്ന ജനിതക സംവിധാനങ്ങളെക്കുറിച്ച് നന്നായി മനസ്സിലാക്കാൻ സഹായിക്കുമെന്ന് ഞങ്ങൾ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു."
