ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗೆ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಮಾರ್ಪಡಿಸುವಿಕೆ

17 ಫೆಬ್ರುವರಿ 2025

-ರಂಜಿನಿ ರಘುನಾಥ್

ಜೀವಕೋಶಗಳು ಇಂಟೆಗ್ರಿನ್ಸ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಮೇಲ್ಮೈ ರಿಸೆಪ್ಟಾರ್ ಗಳನ್ನು (ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸುವ ಹಾಗೂ ಅವಕ್ಕೆ ಪ್ರತಿಸ್ಪಂದಿಸುವ ಕಣಗಳು) ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಇವು ಜೀವಕೋಶಗಳ ಸುತ್ತಲೂ ಇರುವ ಕೋಶಬಾಹ್ಯ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ (ಇಸಿಎಂ) ನಲ್ಲಿ ಬಹುಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿರುವ ಡೊಮೇನ್ ಗಳಿಗೆ ಬಂಧಗೊಂಡು, ಅವು ಬೆಳೆಯಲು ಹಾಗೂ ಪಸರಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತವೆ. ಇದೀಗ, ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆಯ (ಐಐಎಸ್ ಸಿ) ಜೈವಿಕ-ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ (ಬಿಇ) ವಿಭಾಗವು ಸಹಭಾಗಿತ್ವದೊಂದಿಗೆ ನಡೆಸಿದ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ, ಇಸಿಎಂ ಮೇಲಿನ ಈ ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಡೊಮೇನ್ ಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರವನ್ನು ಮಾರ್ಪಾಡಿಸುವಿಕೆಯು (ಹೊಂದಾಣಿಕೆಗೊಳಿಸುವಿಕೆ) ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಕೊಲ್ಲಲು ಬಳಸುವ ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಅಧಿಕಗೊಳಿಸಬಲ್ಲದು ಎಂಬುದನ್ನು ದೃಢಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ.

“ಸಾಮಾನ್ಯ ಅಂಗಾಂಶದಲ್ಲಿ ಇಸಿಎಂ ಮೇಲಿನ ಅಂತರವು 50ರಿಂದ 70 ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್ ಗಳಷ್ಟು (ಎನ್ಎಂ) ಇರುತ್ತದೆ. ಆದರೆ, ಗಡ್ಡೆಯ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಲಯದಲ್ಲಿ ಅಧಿಕ ಇಸಿಎಂ ಸ್ರವಣದಿಂದಾಗುವ ತೀವ್ರ ನಿಬಿಡತೆಯಿಂದಾಗಿ , ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಅಂತರವು 50 ಎನ್ಎಂಗಿಂತಲೂ ಕಡಿಮೆ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ತಗ್ಗುತ್ತದೆ” ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ಜೈವಿಕ-ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ವಿಭಾಗದ ಸಹಾಯಕ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ ಹಾಗೂ ನ್ಯಾನೊ ಲೆಟರ್ಸ್ ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾಗಿರುವ ಅಧ್ಯಯನ ವರದಿಯ ಪೂರಕ-ಲೇಖಕರಾದ ಅಜಯ್ ತಿಜೋರೆ. “ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಅಂತರವನ್ನು ಸುಮಾರು 50ರಿಂದ 70 ಎನ್.ಎಂ.ಗೆ ಹೆಚ್ಚಳಗೊಳಿಸಿದಾಗ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿ ಕೊಲ್ಲಲ್ಪಡುವುದು ನಮಗೆ ಕಂಡುಬಂದಿತು” ಎಂದೂ ಅವರು ಹೇಳುತ್ತಾರೆ.

“ಕಡಿಮೆ-ಆವರ್ತನದ ಅಲ್ಟ್ರೌಸೌಂಡ್ ಅಲೆಗಳು (39 ಕಿಲೋಹರ್ಟ್ಸ್) ಕೋಶಪೊರೆಯನ್ನು ಭೇದಿಸಿ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳ ಕೊಲ್ಲಲ್ಪಡುವಿಕೆಯನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸಬಹುದು. ಇದು ಬೇರೆ ವಿಧಾನಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಕಡಿಮೆ ದರದ ಹಾಗೂ ಛೇದನರಹಿತವಾದ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ ಅಲೆಗಳು ಉಂಟುಮಾಡುವ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಬಲಗಳನ್ನು ತಾಳಿಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲ ದುರಸ್ತಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಸಹಜ ಕೋಶಗಳು ಹೊಂದಿರುವಂತೆ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ. “ನಮ್ಮಸಂಶೋಧನಾ ಅಧ್ಯಯನವು ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್-ಆಧರಿತ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್-ಕೋಶ ಕೊಲ್ಲಲ್ಪಡುವಿಕೆಯ ಮೂಲಭೂತ ಅರ್ಥೈಸಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಹಾಗೂ ಅದರ ಮೇಲೆ ಇಸಿಎಂ ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಅಂತರದ ಪರಿಣಾಮದ ಮೇಲೆ ಗಮನ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುತ್ತದೆ” ಎಂದು ಜೈವಿಕ-ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಪಿಎಚ್.ಡಿ. ಅಧ್ಯಯನಾರ್ಥಿ ಹಾಗೂ ಮೊದಲ ಲೇಖಕರಾದ ಎಸ್.ಮಾನಸ ವೀಣಾ ವಿವರಿಸುತ್ತಾರೆ.

ಇಂಟೆಗ್ರಿನ್-ಇಸಿಎಂ ಬೈಡಿಂಗ್ ಪ್ರತ್ಯನುಕರಣೆ ಮಾಡುವ ಸಲುವಾಗಿ ತಂಡದವರು ವಿವಿಧ ಅಂತರಗಳಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲ್ಪಟ್ಟ (35, 50 ಮತ್ತು 70 ಎನ್ ಎಂ) ಬಂಗಾರದ ನ್ಯಾನೊಡಾಟ್ ಗಳ ಜೋಡಣೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸಿದರು. ನಂತರ, ತೀವ್ರ ಛೇದಕ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಅವುಗಳಿಗೆ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳಲು ಆಸ್ಪದ ಮಾಡಿಕೊಟ್ಟರು. ತದನಂತರ, ಅದರ ಮೇಲೆ ಮಿಡಿಯುವ ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ ತರಂಗಗಳನ್ನು ಪ್ರಯೋಗಿಸಿದರು.

ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ ಅನ್ನು 50 ಎನ್ಎಂ ಹಾಗೂ 70 ಎನ್ ಎಂ ನೆಲೆಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಳೆದ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳ ಮೇಲೆ ಪ್ರಯೋಗಿಸಿದಾಗ ಅವುಗಳ ಕೋಶಪೊರೆಗಳು ಮೈಯೋಸಿನ್ ಎಂಬ ದೀರ್ಘಎಳೆಯ ಪ್ರೊಟೀನ್ ಉಂಟುಮಾಡುವ ಬಲಗಳ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಹಿಗ್ಗುವುದು ಕಂಡುಬಂದಿತು. ಆಗ, ಸೈಟೋಪ್ಲ್ಯಾಸ್ಮ್ ನೊಳಕ್ಕೆ ಅಧಿಕ ಕೋಶಬಾಹ್ಯ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ದೂಡಲ್ಪಟ್ಟು ಮೈಟೊಕಾಂಡ್ರಿಯಾವನ್ನು ನಾಶಗೊಳಿಸಿ ಕೋಶಗಳ ಮರಣವನ್ನು ಅಧಿಕಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಆದರೆ, ತಗ್ಗಿದ ಅಂತರವು (35 ಎನ್ಎಂ), ಜೀವಕೋಶಗಳು ಅಧಿಕ ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ ನ್ಯಾನೊಡಾಟ್ ಗಳಿಗೆ ಬಂಧಗೊಳ್ಳುವುದಕ್ಕೆ ಹಾಗೂ ಕೋಶಗಳ ಮರಣ ಪ್ರಚೋದಿಸಲು ಸಾಕಾಗುವಷ್ಟು ಮೈಯೋಸಿನ್ ಬಲಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದಕ್ಕೆ ತಡೆಯೊಡ್ಡಿತು. “ನಾವು ಹೇಗೆ ಯಾವುದೇ ವಸ್ತುವಿನ ಒನಪನ್ನು ಅನುಭವಕ್ಕೆ ತಂದುಕೊಳ್ಳಲು ಅದರ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಸ್ಪರ್ಶಿಸುತ್ತೇವೋ ಅದೇ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳು ಇಸಿಎಂ ರಚನೆಯನ್ನು ಊಹಿಸಲು ಮೈಯೋಸಿನ್ ಬಲಗಳನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿ ಇಸಿಎಂ ಅನ್ನು ಪರಿಭಾವಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ತಿಜೋರೆ ವಿವರಿಸುತ್ತಾರೆ.

ಈ ಅಂತರವನ್ನು ಅಧಿಕಗೊಳಿಸಲು ಅಥವಾ ಅದರ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಪ್ರತ್ಯನುಕರಣೆ ಮಾಡಲು ಏನಾದರೂ ಮಾರ್ಗೋಪಾಯವಿದ್ದರೆ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳು ಇತರ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗಳಿಗೆ ಕೂಡ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಸ್ಪಂದಿಸಬಹುದು ಎಂದು ತಂಡದವರಿಗೆ ಮನವರಿಕೆ ಆಯಿತು.

“ಈ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ಮಾಡುವಾಗ ನಮಗೆ ಸೈಲೆಂಗಿಟೈಡ್ ಎಂಬ ಔಷಧವೊಂದರ ಕುರಿತ ಮಾಹಿತಿಯು ನಮಗೆ ಅನಿರೀಕ್ಷಿತವಾಗಿ ಲಭ್ಯವಾಯಿತು. ಈ ಔಷಧವು ಇಂಟೆಗ್ರಿನ್-ಇಸಿಎಂ ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿಬಂಧಿಸುವ ಮೂಲಕ ಕಾರ್ಯಾಚರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಅತ್ಯಂತ ವಿಸ್ತೃತ ಅಧ್ಯಯನಕ್ಕೆ ಒಳಪಟ್ಟ ಔಷಧಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದ್ದು ಮೂರನೇ ಹಂತದ ಚಿಕಿತ್ಸಾ ಪ್ರಯೋಗಗಳಿಗೆ ಒಳಪಟ್ಟು, ಆ ಹಂತದಲ್ಲಿ ವಿಫಲಗೊಂಡಿತ್ತು” ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ವೀಣಾ.

ತಂಡದ ತಜ್ಞರು ಅದೇ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಬಳಸಿ, ಸೈಲೆಂಗಿಟೈಡ್ ನ ಅತ್ಯಲ್ಪ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು, ಅಂದರೆ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಿದ್ದಕ್ಕಿಂತ 1,000 ಪಟ್ಟುಗಳಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯೊಂದಿಗೆ ನೀಡಿದಾಗ ಏನಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ನಿರ್ಧರಿಸಿದರು. “ಡೋಸ್ ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆ ಇರುವಾಗ, ಎಲ್ಲಾ ಇಂಟೆಗ್ರಿನ್ ರಿಸೆಪ್ಟಾರ್ ಕಣಗಳನ್ನು ಬಂಧಿಸಲು ಸಾಕಾಗುವಷ್ಟು ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಔಷಧದ ಕಣಗಳು ಇರುವುದಿಲ್ಲ. ಆಗ, ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳು ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಡೊಮೇನ್ ಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರವು 35 ಎನ್ಎಂಗಿಂತಲೂ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ ಎಂದು ಪರಿಭಾವಿಸಲು ಮೊದಲಾಗುತ್ತವೆ. ಇಲ್ಲಿ ನಾವು ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಅಂತರವು ಬದಲಾವಣೆಗೊಂಡಿದೆ ಎಂದು ಆಲೋಚಿಸುವಂತೆ ದಿಕ್ಕು ತಪ್ಪಿಸುತ್ತಿದ್ದೇವೆ” ಎಂದು ಮುಂದುವರಿಸುತ್ತಾರೆ ತಿಜೋರೆ.

ತಿಜೋರೆ ಅವರ ತಂಡದವರು ಈ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಬಾಯಿಯ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ನ ಅಂಗಾಂಶದ ಮಾದರಿಗಳ ಮೇಲೆ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ಕ್ಲಿನಿಷಿಯನ್ ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಹಭಾಗಿತ್ವ ಮಾಡಿಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ. “ಭಾರತ ಉಪಖಂಡದಲ್ಲಿ ಬಾಯಿಯ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ದೊಡ್ಡ ಸಮಸ್ಯೆಯಾಗಿದೆ. ಇಸಿಎಂ ಶೇಖರಣೆ ಅಧಿಕವಾಗಿ ಊತ ಹಾಗೂ ಉರಿಯೂತಕ್ಕೆ ಎಡೆಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಇದು ಗಡ್ಡೆಯ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಲಯದಲ್ಲಿನ ತೀವ್ರ ನಿಬಿಡತೆಯಾಗಿದ್ದು, ನಾವೀಗ ಈ ಬಗ್ಗೆ ಅಧ್ಯಯನ ನಡೆಸುತ್ತಿದ್ದೇವೆ” ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ತಿಜೋರೆ.

ಉಲ್ಲೇಖ:

ವೀಣಾ ಎಸ್ ಎಂ, ಚೆನ್ ಡಿ, ಕುಮಾರ್ ಎ, ಪ್ರತಾಪ್ ಆರ್, ಯಂಗ್ ಜೆ.ಎಲ್, ತಿಜೋರೆ ಎ. Veena SM, Chen D, Kumar A, Pratap R, Young JL, Tijore A, Nanoscale ligand spacing regulates mechanical force-induced cancer cell killing, Nano Letters (2025). https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.nanolett.4c05858

ಸಂಪರ್ಕ:

ಅಜಯ್ ತಿಜೋರೆ
ಸಹಾಯಕ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕರು
ಜೈವಿಕ-ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ವಿಭಾಗ (ಬಿಇ)
ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆ (ಐಐಎಸ್ ಸಿ)
ಇಮೇಲ್: ajaytijore@iisc.ac.in ಫೋನ್: +91-80-2293-3752

ವೆಬ್ ಸೈಟ್ : http://tijorelab.com

ಪರ್ತಕರ್ತರ ಗಮನಕ್ಕೆ:

ಅ) ಈ ಪತ್ರಿಕಾ ಪ್ರಕಟಣೆಯನ್ನು ಅಥವಾ ಇದರ ಯಾವುದೇ ಭಾಗವನ್ನು ಯಥಾವತ್ತಾಗಿ ಸುದ್ದಿಯಾಗಿ ಪ್ರಕಟಿಸಿದರೆ
ದಯವಿಟ್ಟು ಐ.ಐ.ಎಸ್.ಸಿ. ಹೆಸರಿನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಕಟಿಸಿ.

ಆ) ಐ.ಐ.ಎಸ್.ಸಿ. ಪತ್ರಿಕಾ ಪ್ರಕಟಣೆಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಏನಾದರೂ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳಿದ್ದರೆ ದಯವಿಟ್ಟು news@iisc.ac.in
ಅಥವಾ pro@iisc.ac.in ಗೆ ಬರೆಯಿರಿ.

+++