जानवरों पर किए गए अध्ययन से पता चलता है कि ग्लूकोमा की दवा न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारियों के खिलाफ कारगर साबित होती है

ग्लूकोमा के इलाज के लिए आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली दवा को जेब्राफिश और चूहों में प्रोटीन ताऊ के मस्तिष्क में निर्माण से बचाने के लिए दिखाया गया है, जो विभिन्न प्रकार के मनोभ्रंश का कारण बनता है और अल्जाइमर रोग में शामिल होता है।

ज़ेब्राफिश कोशिका संस्कृतियों का उपयोग करने की तुलना में दवा यौगिकों की स्क्रीनिंग का अधिक प्रभावी और यथार्थवादी तरीका प्रदान करता है, जो जीवित जीवों के लिए काफी अलग तरीके से कार्य करता है। एना लोपेज़ रामिरेज़

कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय के यूके डिमेंशिया रिसर्च इंस्टीट्यूट के शोधकर्ताओं ने जेब्राफिश का आनुवंशिक रूप से उपयोग करके 1,400 से अधिक चिकित्सकीय-अनुमोदित दवा यौगिकों की जांच की, ताकि उन्हें तथाकथित टाओपैथियों की नकल की जा सके। उन्होंने पता लगाया कि कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ इनहिबिटर के रूप में जानी जाने वाली दवाएं – जिनमें से ग्लूकोमा दवा मेथाज़ोलैमाइड एक है – ज़ेब्राफिश और चूहों में टाऊ के उत्परिवर्ती रूपों को स्पष्ट करती है और रोग के लक्षणों को कम करती है जो मानव मनोभ्रंश का कारण बनते हैं।

ताओपैथियाँ न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारियाँ हैं जो तंत्रिका कोशिकाओं के भीतर मस्तिष्क में ताऊ प्रोटीन 'समुच्चय' के निर्माण से होती हैं। इनमें मनोभ्रंश, पिक रोग और प्रगतिशील सुप्रान्यूक्लियर पाल्सी के रूप शामिल हैं, जहां ताऊ को प्राथमिक रोग चालक माना जाता है, और अल्जाइमर रोग और क्रोनिक ट्रॉमैटिक एन्सेफैलोपैथी (बार-बार सिर में चोट लगने के कारण न्यूरोडीजेनेरेशन, जैसा कि फुटबॉल और रग्बी खिलाड़ियों में बताया गया है), जहां ताऊ का निर्माण बीमारी का एक परिणाम है लेकिन इसके परिणामस्वरूप मस्तिष्क के ऊतकों का पतन होता है।

इन स्थितियों के इलाज के लिए प्रभावी दवाएं खोजने में बहुत कम प्रगति हुई है। एक विकल्प मौजूदा दवाओं का पुन: उपयोग करना है। हालाँकि, दवा स्क्रीनिंग – जहां यौगिकों का रोग मॉडल के खिलाफ परीक्षण किया जाता है – आमतौर पर सेल संस्कृतियों में होता है, लेकिन ये जीवित जीव में ताऊ निर्माण की कई विशेषताओं को पकड़ नहीं पाते हैं।

इसके आसपास काम करने के लिए, कैम्ब्रिज टीम ने जेब्राफिश मॉडल की ओर रुख किया जो उन्होंने पहले विकसित किया था। ज़ेब्राफिश परिपक्व हो जाती है और दो से तीन महीनों के भीतर प्रजनन करने और बड़ी संख्या में संतान पैदा करने में सक्षम हो जाती है। आनुवंशिक हेरफेर का उपयोग करके, मानव रोगों की नकल करना संभव है क्योंकि मानव रोगों के लिए जिम्मेदार कई जीन अक्सर जेब्राफिश में समकक्ष होते हैं।

में आज प्रकाशित एक अध्ययन में प्रकृति रासायनिक जीवविज्ञानप्रोफेसर डेविड रुबिन्ज़टीन, डॉ. एंजेलीन फ्लेमिंग और उनके सहयोगियों ने ज़ेब्राफिश में टौओपेथी का मॉडल तैयार किया और 1,437 दवा यौगिकों की जांच की। इनमें से प्रत्येक यौगिक को अन्य बीमारियों के लिए चिकित्सकीय रूप से अनुमोदित किया गया है।

कैंब्रिज इंस्टीट्यूट फॉर मेडिकल रिसर्च, फिजियोलॉजी, डेवलपमेंट एंड न्यूरोसाइंस विभाग और यूके डिमेंशिया रिसर्च इंस्टीट्यूट, कैम्ब्रिज यूनिवर्सिटी की संयुक्त प्रथम लेखिका डॉ. एना लोपेज़ रामिरेज़ ने कहा: “ज़ेब्राफिश दवा की स्क्रीनिंग का एक अधिक प्रभावी और यथार्थवादी तरीका प्रदान करता है।” सेल संस्कृतियों का उपयोग करने की तुलना में यौगिक, जो जीवित जीवों के लिए काफी अलग तरीके से कार्य करते हैं, वे हमें बड़े पैमाने पर ऐसा करने में सक्षम बनाते हैं, जो कि चूहों जैसे बड़े जानवरों के लिए संभव या नैतिक नहीं है।”

इस दृष्टिकोण का उपयोग करते हुए, टीम ने दिखाया कि कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ नामक एंजाइम को रोकना – जो कोशिकाओं में अम्लता के स्तर को विनियमित करने के लिए महत्वपूर्ण है – ने कोशिका को टाऊ प्रोटीन निर्माण से छुटकारा पाने में मदद की। इसने लाइसोसोम – 'कोशिका के भस्मक' – को कोशिका की सतह पर ले जाकर ऐसा किया, जहां वे कोशिका झिल्ली के साथ जुड़ गए और ताऊ को 'बाहर उगल' दिया।

जब टीम ने चूहों पर मेथाज़ोलमाइड का परीक्षण किया, जिसे आनुवंशिक रूप से ताऊ में P301S मानव रोग पैदा करने वाले उत्परिवर्तन को ले जाने के लिए इंजीनियर किया गया था, जो मस्तिष्क में ताऊ समुच्चय के प्रगतिशील संचय की ओर जाता है, तो उन्होंने पाया कि दवा के साथ इलाज करने वालों ने स्मृति कार्यों में बेहतर प्रदर्शन किया। और अनुपचारित चूहों की तुलना में बेहतर संज्ञानात्मक प्रदर्शन दिखाया।

चूहों के दिमाग के विश्लेषण से पता चला कि उनमें वास्तव में कम टाउ समुच्चय थे, और परिणामस्वरूप अनुपचारित चूहों की तुलना में मस्तिष्क कोशिकाओं में कम कमी आई।

कैम्ब्रिज इंस्टीट्यूट फॉर मेडिकल रिसर्च और यूके डिमेंशिया रिसर्च इंस्टीट्यूट से साथी संयुक्त लेखक डॉ फराह सिद्दीकी ने कहा: “हम अपने माउस अध्ययन में यह देखकर उत्साहित थे कि मेथाज़ोलमाइड मस्तिष्क में ताऊ के स्तर को कम करता है और इसके आगे के निर्माण से बचाता है- ऊपर। यह उस बात की पुष्टि करता है जो हमने टाओपैथियों के ज़ेब्राफिश मॉडल का उपयोग करके कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ अवरोधकों की स्क्रीनिंग करते समय दिखाया था।”

कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय में यूके डिमेंशिया रिसर्च इंस्टीट्यूट और कैम्ब्रिज इंस्टीट्यूट फॉर मेडिकल रिसर्च के प्रोफेसर रूबिन्ज़टेन ने कहा: “मस्तिष्क में खतरनाक ताऊ प्रोटीन के निर्माण को रोकने में मदद करने के लिए मेथाज़ोलैमाइड एक बहुत जरूरी दवा के रूप में वादा करता है। हालांकि हम' हमने केवल ज़ेब्राफिश और चूहों में इसके प्रभावों को देखा है, इसलिए अभी भी शुरुआती दिन हैं, हम कम से कम रोगियों में इस दवा की सुरक्षा प्रोफ़ाइल के बारे में जानते हैं, इससे हम सामान्य रूप से अपेक्षा से कहीं अधिक तेजी से नैदानिक ​​​​परीक्षणों की ओर बढ़ सकेंगे एक अज्ञात दवा यौगिक के साथ खरोंच से।

“इससे पता चलता है कि हम जेब्राफिश का उपयोग यह परीक्षण करने के लिए कैसे कर सकते हैं कि क्या मौजूदा दवाओं को विभिन्न बीमारियों से निपटने के लिए पुन: उपयोग किया जा सकता है, संभावित रूप से दवा खोज प्रक्रिया को काफी तेज कर सकता है।”

टीम को विभिन्न रोग मॉडलों पर मेथाज़ोलमाइड का परीक्षण करने की उम्मीद है, जिसमें हंटिंगटन और पार्किंसंस रोग जैसे एग्रीगेट-प्रोन प्रोटीन के निर्माण से होने वाली अधिक सामान्य बीमारियाँ भी शामिल हैं।

संदर्भ
लोपेज़, ए और सिद्दीकी, एफएच एट अल। कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ निषेध बढ़े हुए ताऊ स्राव के माध्यम से ताऊ विषाक्तता में सुधार करता है। नेट केम बायो; 31 अक्टूबर 2024; डीओआई: 10.1038/एस41589'024 -01762-7