कैंसर को मारने वाले बैक्टीरिया प्रतिरक्षा प्रणाली से बचते हैं

जीवाणु चिकित्सा, जिसमें जीवित जीवाणुओं का उपयोग कैंसर कोशिकाओं को मारने के लिए दवाएं या अन्य पेलोड देने के लिए किया जाता है, कैंसर की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए एक वैकल्पिक उपचार प्रदान कर सकता है। जब बैक्टीरिया मानव शरीर में घुसपैठ करते हैं, तो प्रतिरक्षा प्रणाली विदेशी पदार्थ के खिलाफ एक लड़ाई तंत्र को ट्रिगर करती है, इस तरह की घटनाओं के बाद जीवाणु की शक्ति पर निर्भर करती है। हालांकि, कुछ प्रोबायोटिक बैक्टीरिया, जैसे Escherichia कोलाई Nissle 1917 (EcN), आसानी से प्रतिरक्षा प्रणाली की रक्षा की रेखाओं का विरोध करता है। यह समस्याग्रस्त हो सकता है यदि ऐसे जीवाणुओं को चिकित्सीय अनुप्रयोगों के लिए विचार किया जा रहा है।

जीवित बैक्टीरिया को प्रतिरक्षा प्रणाली के खिलाफ वापस किक करने के लिए इंजीनियर किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप दो संभावित परिणाम होते हैं: बैक्टीरिया वितरण के बाद प्रतिरक्षा प्रणाली में समझौता; और जीवित जीवाणु इसकी मेजबान कोशिकाओं को विषाक्तता पैदा करते हैं। पिछले एक दशक में, शोधकर्ताओं ने जीवाणु के उन हिस्सों को आनुवंशिक रूप से हटाकर जीवित जीवाणुओं से विषाक्तता में कमी का पता लगाया है जो विषाक्तता पैदा कर सकते हैं; लेकिन इससे जीवाणु में ही अवांछित परिवर्तन हो सकते हैं और चिकित्सीय प्रभावकारिता में काफी कमी आ सकती है।

से इंजीनियरों की एक टीम कोलंबिया विश्वविद्यालय ने अब जीवाणु की अखंडता को बनाए रखते हुए और विषाक्तता को कम करते हुए, जीवित इंजीनियर बैक्टीरिया की कोशिकाओं में वितरण को बढ़ाने के लिए एक प्रभावी दृष्टिकोण निर्धारित किया है। में उनके निष्कर्षों की रिपोर्ट करना प्रकृति जैव प्रौद्योगिकी, शोधकर्ताओं ने एक इंड्यूसिबल कैप्सुलर पॉलीसेकेराइड (आईसीएपी) के साथ इंजीनियर बैक्टीरिया को कोटिंग करने के एक तरीके का वर्णन किया है जो शरीर में वितरित होने पर स्मार्ट तरीके से प्रतिक्रिया करता है।

कैप्सुलर पॉलीसेकेराइड (सीएपी) पानी के अणुओं की एक परत है जो प्राकृतिक बैक्टीरिया की सतह को कोट करती है और विदेशी संक्रमणों के खिलाफ एक ढाल के रूप में कार्य करती है। सीएपी को आईसीएपी में परिवर्तित करके, शोधकर्ता प्रोग्राम योग्य बाहरी उत्तेजना को लागू कर सकते हैं जो इंजीनियर बैक्टीरिया को प्रतिरक्षा हमले से बचने में सक्षम बनाता है, मेजबान वातावरण में काफी अवधि तक जीवित रहता है और एक सहनीय चिकित्सीय खुराक प्रदान करता है।

बैक्टीरिया का मार्गदर्शन करना

कैंसर कोशिकाओं में प्रतिरक्षा प्रणाली से बचने की प्राकृतिक क्षमता होती है, जो कैंसर के महत्वपूर्ण लक्षणों में से एक है। चूंकि प्रतिरक्षा हमले से बचने के लिए इंजीनियर बैक्टीरिया की भी आवश्यकता होती है, ट्यूमर को बैक्टीरिया को लक्षित करना एक कठिन कार्य बन जाता है, जिसके लिए ट्यूमर में बैक्टीरिया के पर्याप्त स्थानीयकरण को सक्षम करने के लिए अत्यधिक परिष्कृत डिजाइन की आवश्यकता होती है।

शोधकर्ताओं ने सिंथेटिक जीन सर्किट का उपयोग गतिशील रूप से नियंत्रित करने के लिए किया कि कैसे बैक्टीरिया आईसीएपी का उपयोग करके अपने आसपास के वातावरण के साथ बातचीत करते हैं। पर्यावरणीय दबावों से बचाने और बैक्टीरिया की दीवार के लिए एक अवरोध बनाने के साथ-साथ, कैप को प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं को महसूस करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाने की भी सूचना मिली है। सीएपी अभिव्यक्ति को नियंत्रित करने के लिए, लेखकों ने आईपीटीजी नामक एक छोटे-अणु संकेतक की शुरुआत की। आईपीटीजी के साथ सीएपी को शामिल करने से परिसंचारी रोगाणुरोधी, बैक्टीरियोफेज, एसिड और मेजबान प्रतिरक्षा प्रणाली के साथ बैक्टीरिया की बातचीत को संशोधित किया।

कैंसर अनुप्रयोगों के लिए आईसीएपी प्रणाली

जबकि कैंसर के लिए जीवाणु उपचार आगे बढ़ना जारी रखते हैं, सभी ट्यूमर को मारने के लिए एक मजबूत प्रणाली विकसित करना असंभव लग सकता है। प्रारंभिक बिंदु के रूप में, हालांकि, शोधकर्ताओं ने प्रदर्शित किया कि आईसीएपी प्रणाली माउस मॉडल में चिकित्सीय वितरण को नियंत्रित कर सकती है।

आईसीएपी की प्रभावकारिता की जांच करने के लिए, शोधकर्ताओं ने सबसे पहले मानव पूरे रक्त में जीवाणु व्यवहार्यता की जांच की। उन्होंने पाया कि प्राकृतिक कैप वाले बैक्टीरिया की तुलना में इंजीनियर बैक्टीरिया काफी लंबे समय तक जीवित रहते हैं। इसके अलावा, आईसीएपी बैक्टीरिया के साथ चूहों को प्रशासित करने के बाद, उन्होंने गैर-इंजीनियर बैक्टीरिया की तुलना में कम भड़काऊ प्रतिक्रियाएं देखीं।

ट्यूमर-असर वाले चूहों में, iCAP ने प्राकृतिक बैक्टीरिया की तुलना में तस्करी में वृद्धि के साथ, पूरे शरीर में कई डिस्टल ट्यूमर के लिए चिकित्सीय बैक्टीरिया के अनुवाद को सक्षम किया। इसके अतिरिक्त, एक एंटी-ट्यूमर टॉक्सिन का उत्पादन करने के लिए इंजीनियर एक EcN iCAP निर्माण प्रदान करने से चूहों में ट्यूमर के विकास में कमी आई, जो इसकी चिकित्सीय प्रभावकारिता का प्रदर्शन करता है।

ताल डैनिनो, इस अध्ययन के वरिष्ठ लेखक, अब भविष्य में नैदानिक ​​अनुवाद में तेजी लाने के लिए आईसीएपी और अन्य जीवाणु-आधारित चिकित्सा विज्ञान के उपयोग का पता लगाने की योजना बना रहे हैं।

पोस्ट कैंसर को मारने वाले बैक्टीरिया प्रतिरक्षा प्रणाली से बचते हैं पर पहली बार दिखाई दिया भौतिकी की दुनिया.

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• स्रोत: https://physicsworld.com/a/cancer-killing-bacteria-evade-the-immune-system/