ಚರ್ಮದ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಶಾಖದಿಂದ ಕೊಲ್ಲುವ ಅಯಸ್ಕಾಂತೀಯ ನ್ಯಾನೋ ಎಳೆಗಳ ಬ್ಯಾಂಡೇಜ್ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ


– ಶತರೂಪ ಸರ್ಕಾರ್

ಹಾನಿಕಾರಕ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ಶಾಖವನ್ನು ಕೊಡುವ ಮೂಲಕ ಚರ್ಮದ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಗೆ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ನೀಡಬಲ್ಲ ಅಯಸ್ಕಾಂತೀಯ ನ್ಯಾನೋ ಎಳೆಗಳಿಂದ ಮಾಡಲಾದ ಛೇಧರಹಿತ ಬ್ಯಾಂಡೇಜ್ ಅನ್ನು ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆಯ (ಐ.ಐ.ಎಸ್ ಸಿ) ಸಂಶೋಧಕರು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ.

ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಗಳ ಪೈಕಿ ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದ ಚರ್ಮದ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ, ಮೈಯನ್ನು ಸೂರ್ಯನ ನೇರಳಾತೀತ ಕಿರಣಗಳಿಗೆ ಅತಿಯಾಗಿ ಒಡ್ಡಿಕೊಳ್ಳುವುದರಿಂದ ಬರುತ್ತದೆ. ಇದರಲ್ಲಿ ಎರಡು ಬಗೆಗಳಿವೆ: ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಮೆಲನೋಮಾವು, ಚರ್ಮದಲ್ಲಿನ ವರ್ಣದ್ರವ್ಯ ಉತ್ಪಾದಕ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಮೆಲನೋಸೈಟ್ಸ್ ಗಳಿಂದ ಬೆಳೆಯುತ್ತದೆ. ಎರಡನೇ ಬಗೆಯು, ಮೆಲನೋಮೇತರವಾಗಿದ್ದು, ಚರ್ಮದ ಇತರ ಕೋಶಗಳಿಂದ ಬೆಳೆಯುತ್ತದೆ. ಪ್ರಕರಣಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯ ದೃಷ್ಟಿಯಿಂದ ಮೆಲನೋಮೇತರ ಚರ್ಮದ ಕಾಯಿಲೆ ಹೆಚ್ಚು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದಾದರೂ, ಮೆಲನೋಮಾವು ತೀವ್ರ ದುಷ್ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವಂಥದ್ದೂ ಹಾಗೂ ಹೆಚ್ಚು ಮಾರಣಾಂತಿಕವೂ ಆಗಿರುತ್ತದೆ.

ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸೆ, ವಿಕಿರಣ ಥೆರಪಿ ಮತ್ತು ಕೆಮೋಥೆರಪಿಗಳು ಚರ್ಮದ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗಳಾಗಿವೆ. ಆದರೆ ಈ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗಳು ಹಾಗೂ ಇನ್ನಿತರ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗಳು ಸಾಕಷ್ಟು ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಇವುಗಳ ಪೈಕಿ, ಹಾನಿಗೊಳಗಾದ ಅಂಗಾಂಶಗಳಿಗೆ ಶಾಖವನ್ನು ನೀಡುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡ ‘ಹೈಪರ್ ಥರ್ಮಿಯಾ’ವು ಚರ್ಮದ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಭರವಸೆದಾಯಕ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯಾಗಿದೆ.

ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಗುರಿಯಾಗಿಸಿಕೊಂಡು, ಅವಕ್ಕೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಶಾಖ ನೀಡುವ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ಸಂಶೋಧಕರು ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿಸಿಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಹೈಪರ್ ಥರ್ಮಿಯಾ ಎಂಬುದು ಒಂದು ತಾಂತ್ರಿಕತೆಯಾಗಿದೆ. ಇದರಲ್ಲಿ, ಹೊರಗಿನಿಂದ ಪರ್ಯಾಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಅಯಸ್ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು (ಎಎಂಎಫ್) ಬಳಸಿ ಅಯಸ್ಕಾಂತೀಯ ನ್ಯಾನೋ ಕಣಗಳ ನೆರವಿನಿಂದ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಗೆಡ್ಡೆಗಳಿಗೆ ಶಾಖ ಕೊಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದರೆ, ಅಯಸ್ಕಾಂತೀಯ ನ್ಯಾನೋ ಕಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಹಾನಿಗೊಳಗಾದ ಎಲ್ಲಾ ಅಂಗಾಂಶಗಳಿಗೂ ಸಮನಾದ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಶಾಖ ಕೊಡುವುದು ಕಷ್ಟಕರ. ನ್ಯಾನೋ ಕಣಗಳು ಅನಿಯಂತ್ರಿತವಾಗಿ ಸಂಚಯಗೊಳ್ಳುವುದು ಇದಕ್ಕೆ ತೊಡಕಾಗುತ್ತದೆ. ಜೊತೆಗೆ ಅವು ಮನುಷ್ಯನ ಶರೀರದಲ್ಲಿ ಶೇಖರಗೊಂಡು ನಂಜು  ರೂಪುಗೊಳ್ಳುವುದನ್ನು ಪ್ರಭಾವಿಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯೂ ಇರುತ್ತದೆ.

ಇದೀಗ, ಈ ತೊಡಕಿಗೆ ಪರಿಹಾರ ಕಂಡುಕೊಳ್ಳುವ ದಿಸೆಯಲ್ಲಿ, ಐ.ಐ.ಎಸ್ ಸಿ.ಯ ಬಯೋಸಿಸ್ಟಮ್ಸ್ ಸೈನ್ಸ್ ಅಂಡ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ (ಬಿಎಸ್ಎಸ್ಇ) ಮತ್ತು ಮಾಲಿಕ್ಯುಲಾರ್ ರಿಪ್ರೊಡಕ್ಷನ್, ಡೆವಲಪ್ ಮೆಂಟ್ ಅಂಡ್ ಜೆನೆಟಿಕ್ಸ್ (MRDG) ಸಂಶೋಧಕರು, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಪಿನ್ನಿಂಗ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುವ ವಿಧಾನದಿಂದ ಅಯಸ್ಕಾಂತೀಯ ನ್ಯಾನೋ ಕಣಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸಿ ಮಾಡಲಾದ ಬ್ಯಾಂಡೇಜ್  ಅನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಸರ್ಜಿಕಲ್ ಟೇಪ್ ಮೇಲೆ ಅಂಟಿಸಲಾದ ಕಬ್ಬಿಣದ ಆಕ್ಸೈಡ್ (Fe3O4)  ನಿಂದ ಮಾಡಲಾದ ನ್ಯಾನೋ ಕಣಗಳು ಮತ್ತು ಪಾಲಿಕ್ಯಾಪ್ರೊಲ್ಯಾಕ್ಟೋನ್ (PCL) ಎಂಬ ಜೈವಿಕವಾಗಿ ವಿಘಟನೆ ಹೊಂದುವ ಪಾಲಿಮರ್ ಅನ್ನು ಇದು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಅಯಸ್ಕಾಂತೀಯ ವಸ್ತುವನ್ನು ಅಧಿಕ ಕಂಪನಾಂಕದ ಆಂದೋಲಕ ಅಯಸ್ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ ಒಳಪಡಿಸಿದಾಗ ಶಾಖ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ.

ಈ ಅಯಸ್ಕಾಂತೀಯ ಬ್ಯಾಂಡೇಜ್ ನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗಿ ಪ್ರಸರಣಗೊಳ್ಳುವ ಶಾಖವು ಚರ್ಮದ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಗೆ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ಆಗಬಲ್ಲುದೇ ಎಂಬುದನ್ನು ದೃಢಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಂಶೋಧಕರು ಎರಡು ರೀತಿಯ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ಮಾಡಿದರು. ಇದರಲ್ಲಿ, ಒಂದು, ಮನುಷ್ಯರ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳ ಮೇಲೆ ನಡೆಸಲಾದ ‘ಇನ್ ವಿಟ್ರೋ’ ಆದರೆ, ಮತ್ತೊಂದು, ಇಲಿಗಳ ಮೇಲೆ ಕೃತಕವಾಗಿ ಪ್ರಭಾವಿಸಲಾದ ಚರ್ಮದ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳ ‘ಇನ್ ವಿವೋ’ ಆಗಿತ್ತು. “PCL-Fe3O4 ಫೈಬ್ರಸ್ ಮ್ಯಾಟ್ ಆಧಾರಿತ ಬ್ಯಾಂಡೇಜ್ ಅನ್ನು ಕ್ರಮಬದ್ಧವಾಗಿ ತಯಾರಿಸಲು 2 ತಿಂಗಳುಗಳಿಗಿಂತ ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚು ಸಮಯ ಹಿಡಿಯಿತು. ಅಯಸ್ಕಾಂತೀಯ ಶಾಖ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯ ‘ಇನ್ ವಿಟ್ರೋ’ ಮತ್ತು ‘ಇನ್ ವಿವೋ’ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ಕ್ರಮಬದ್ಧಗೊಳಿಸಲು ಅದಕ್ಕಿಂತ ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚು ಸಮಯ ಹಿಡಿಯಿತು” ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ಬಿಎಸ್ಎಸ್ಇ ಯಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯಯೋಜನಾ ಸಹವರ್ತಿಯಾಗಿದ್ದ ಹಾಗೂ ಅಧ್ಯಯನದ ಪ್ರಥಮ ಲೇಖಕರಾದ ಕೌಶಿಕ್ ಸುನೀತ್.


Full recovery of induced skin tumour after hyperthermia treatment using a magnetic nanofibrous-based bandage (Credit: Kaushik Suneet)

ಈ ಎರಡೂ ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ, ನ್ಯಾನೋ ಎಳೆಗಳ ಅಯಸ್ಕಾಂತೀಯ ಬ್ಯಾಂಡೇಜ್ ಅನ್ನು ಪರ್ಯಾಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಅಯಸ್ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ (ಎಎಂಎಫ್) ಒಳಪಡಿಸಿದಾಗ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಶಾಖವು ಕ್ಯಾನ್ಯರ್ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಕೊಲ್ಲುವುದು ಕಂಡುಬಂತು. ಅಷ್ಟೇ ಅಲ್ಲದೇ, ‘ಇನ್ ವಿವೋ’ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ, ಅಂಗಾಂಶವು ಯಾವುದೇ ರೀತಿಯ ಘಾಸಿಗೊಳಗಾಗದೆ ಇರುವುದು ದೃಢಪಟ್ಟಿತು. ಅಂಗಾಂಶವು ಸುಟ್ಟು ಹೋಗುವುದಾಗಲೀ, ಅದರಲ್ಲಿ ಉರಿಯಾತವಾಗಲೀ ಅಥವಾ ಅದು ದಪ್ಪಗೊಳ್ಳುವುದಾಗಲೀ ಕಂಡುಬರಲಿಲ್ಲ. “ಚಿಕಿತ್ಸೆ ಕೊಡಬೇಕಾದ ಜಾಗದಲ್ಲಿ ಶಾಖವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಮಾಡಿದರೆ ಅದು ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಗೆಡ್ಡೆಗಳ ಅಡಕಿರಿದ ರಕ್ತನಾಳಗಳ ಜಾಲವನ್ನು ಒಡೆದುಕೊಂಡು  ಹಾನಿಕಾರಕ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಭೇದಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ” ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ಅಧ್ಯಯನ ನಡೆದ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಬಿಎಸ್ಎಸ್ಇ ಯಲ್ಲಿ DST-INSPIRE  ಫ್ಯಾಕಲ್ಟಿ ಫೆಲೋ ಆಗಿದ್ದ ಹಾಗೂ ಈ ಅಧ್ಯಯನ ಪ್ರಬಂಧದ ಹಿರಿಯ ಲೇಖಕರಾದ ಶಿಲ್ಪೀ ಜೈನ್. ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಆರೋಗ್ಯಕರ ಜೀವಕೋಶಗಳು ಶಾಖವನ್ನು ಚದುರುವಂತೆ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಹಾನಿಗೊಳಗಾಗದೇ ಸಹಜ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ.” ಎಂದೂ ಅವರು ವಿವರಿಸುತ್ತಾರೆ.

ಈ ವಿನೂತನ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯಗಳಲ್ಲಿ ಚರ್ಮದ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಗೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಎಂಬುದು ದೃಢಪಟ್ಟಿದೆ. ಆದರೂ, ವೈದ್ಯಕೀಯ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯಾಗಿ ಇದಿನ್ನೂ ಶೈಶವಾವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿದೆ. “ವೈದ್ಯಕೀಯ ಚಿಕಿತ್ಸಾ ಪೂರ್ವ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಹಾಗೂ ಚಿಕಿತ್ಸಾ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ಬಳಸುವ ಮುನ್ನ ಹೊಸ ಚಿಕಿತ್ಸಾ ವಿಧಾನದ ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಮೊಲಗಳು, ನಾಯಿಗಳು, ಮತ್ತು ಮಂಗಗಳ ಮೇಲೆ ಇನ್ನೂ ದೊಡ್ಡ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳು ನಡೆಯುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ” ಎಂಬ ಎಚ್ಚರಿಕೆಯ ಮಾತುಗಳನ್ನೂ ಜೈನ್ ಆಡುತ್ತಾರೆ.

ಉಲ್ಲೇಖ:

ಕೌಶಿಕ್ ಸುನೀತ್, ತಾಮಸ ಡೆ, ಅನ್ನಪೂರ್ಣಿ ರಂಗರಾಜನ್ ಮತ್ತು ಶಿಲ್ಪೀ ಜೈನ್. Magnetic nanofibers based bandage for skin cancer treatment: a non-invasive hyperthermia therapy. Cancer Reports. 2020;e1281. DOI: 10.1002/cnr2.1281

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/cnr2.1281

ಸಂಪರ್ಕಿಸಿ:

ಕೌಶಿಕ್ ಸುನೀತ್
ಮಾಜಿ ಕಾರ್ಯಯೋಜನಾ ಸಹವರ್ತಿ, ಜೈವಿಕವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಕೇಂದ್ರ (ಸೆಂಟರ್ ಫಾರ್ ಬಯೋಸಿಸ್ಟಮ್ಸ್ ಸೈನ್ಸ್ ಅಂಡ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್)
ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆ
ಇ-ಮೇಲ್: kaushiksuneet@gmail.com
ಫೋನ್: +91-8073623475

ಶಿಲ್ಪೀ ಜೈನ್
ಮಾಜಿ DST-INSPIRE ಫ್ಯಾಕಲ್ಟಿ ಫೆಲೋ, ಜೈವಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಕೇಂದ್ರ (ಸೆಂಟರ್ ಫಾರ್ ಬಯೋಸಿಸ್ಟಮ್ಸ್ ಸೈನ್ಸ್ ಅಂಡ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್)
ಇ-ಮೇಲ್ : shilpeeiitk@gmail.com

ಪರ್ತಕರ್ತರಿಗೆ ಸೂಚನೆ:

ಅ) ಈ ಪತ್ರಿಕಾ ಪ್ರಕಟಣೆಯನ್ನು 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 or pro@iisc.ac.in ಗೆ ಬರೆಯಿರಿ.

—-000—

.