नया शोध एआई के युग में कैंसर के इलाज के तरीके को बदल सकता है

(डैन ट्राई) - शरीर की घड़ी और कोशिका चयापचय के बारे में नई खोजों को कृत्रिम बुद्धिमत्ता के युग में अधिक प्रभावी कैंसर उपचार की कुंजी माना जा रहा है।

विनफ्यूचर 2025 विज्ञान और प्रौद्योगिकी सप्ताह के अंतर्गत "कृत्रिम बुद्धिमत्ता के युग में उन्नत सामग्री, ऊर्जा प्रौद्योगिकी और स्वास्थ्य सेवा" कार्यशाला में, प्रोफेसर डांग वान ची ने शोध प्रस्तुत किया, जिसमें दिखाया गया कि सर्कैडियन लय और कोशिका चयापचय इम्यूनोथेरेपी और लक्षित दवाओं की प्रभावशीलता को निर्धारित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

प्रोफेसर डांग वान ची ने "जैविक लय, कैंसर चयापचय और इम्यूनोथेरेपी" के बारे में बताया (फोटो: हाई येन)।

कैंसर कोशिका नियंत्रण में सर्केडियन लय महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है

सर्केडियन रिदम को मानव शरीर की सबसे महत्वपूर्ण नियामक प्रणालियों में से एक माना जाता है। यह तंत्र एक जीन नेटवर्क के माध्यम से संचालित होता है जो 24 घंटे के चक्र में संचालित होता है। इसमें BMAL1 और CLOCK दो केंद्रीय कारक हैं जो नींद, ऊर्जा चयापचय, हार्मोन और होमियोस्टेसिस को नियंत्रित करने में मदद करते हैं।

जब जैविक घड़ी लयबद्ध तरीके से काम करती है, तो कोशिकाओं के काम करने और आराम करने का समय स्पष्ट होता है। जब यह लय गड़बड़ा जाती है, तो डीएनए की मरम्मत करने की क्षमता कम हो जाती है और कई जीवन प्रक्रियाएँ अव्यवस्थित हो जाती हैं।

सेल मेटाबॉलिज़्म और नेचर रिव्यूज़ कैंसर में प्रकाशित विश्लेषणों से पता चलता है कि सर्कैडियन लय में गड़बड़ी न केवल नींद और चयापचय को प्रभावित करती है, बल्कि प्रतिरक्षा प्रणाली को भी कमज़ोर करती है। जब प्रतिरक्षा कोशिकाएँ गलत समय पर सक्रिय होती हैं, तो शरीर को असामान्य कोशिकाओं का पता लगाने और उन्हें नष्ट करने में मुश्किल होती है जो कैंसर के बीज बन सकती हैं।

इस क्रियाविधि को बेहतर ढंग से समझने के लिए, वैज्ञानिक अक्सर पशु मॉडल का उपयोग करते हैं। जैव चिकित्सा अनुसंधान में यह मानक विधि है क्योंकि यह जीन, जीवित वातावरण और कोशिका गतिविधि को नियंत्रित कर सकती है, जो मानव अध्ययनों में संभव नहीं है। कई प्रयोगों में, चूहों को इसलिए चुना जाता है क्योंकि उनकी आनुवंशिकी और जैविक क्रियाविधि मनुष्यों के समान होती है।

जब शोधकर्ताओं ने चूहों में BMAL1 जीन को हटाया, तो उनमें समय से पहले बुढ़ापा, चयापचय असंतुलन और सामान्य से अधिक तेजी से ट्यूमर बनने जैसे विकारों के लक्षण दिखाई दिए।

इन परिणामों से पता चलता है कि जब सर्कैडियन घड़ी निष्क्रिय हो जाती है, तो कोशिकाएं नियंत्रित तरीके से विभाजित होने की अपनी क्षमता खो देती हैं और असामान्य प्रसार की स्थिति के प्रति अधिक संवेदनशील हो जाती हैं।

इस क्रियाविधि की व्याख्या करते हुए, प्रोफ़ेसर डांग वान ची ने कहा: "जैविक घड़ी एक कमांड सेंटर की तरह है। यह तय करती है कि कोशिकाओं को कब सक्रिय रहना चाहिए और कब उन्हें खुद को ठीक करने के लिए आराम की ज़रूरत है। जब यह क्रियाविधि टूट जाती है, तो कोशिका विभाजन की प्रक्रिया अव्यवस्थित हो जाती है और कैंसर कोशिकाओं के प्रकट होने के लिए परिस्थितियाँ पैदा होती हैं।"

सर्केडियन रिदम प्रतिरक्षा प्रणाली की गतिविधि को भी प्रभावित करते हैं। कई अंतरराष्ट्रीय अध्ययनों से पता चला है कि टी कोशिकाएँ और मैक्रोफेज सुबह के समय सबसे अधिक सक्रिय होते हैं।

ऐसा माना जाता है कि यही कारण है कि इस समय इलाज करने पर मरीज़ इम्यूनोथेरेपी पर बेहतर प्रतिक्रिया देते हैं। जैविक समय-आधारित उपचार पद्धति से बेहतर प्रभावकारिता और अनावश्यक विषाक्तता कम होने की उम्मीद है।

चयापचय पुनर्प्रोग्रामिंग अनियंत्रित प्रसार के लिए मंच तैयार करता है

कैंसर की आणविक क्रियाविधि पर अपनी प्रस्तुति में, प्रोफ़ेसर ची ने MYC जीन की केंद्रीय भूमिका पर ज़ोर दिया। यह सबसे प्रभावशाली कैंसर जीनों में से एक है और अधिकांश सामान्य कैंसरों में पाया जाता है।

यह जीन न केवल कोशिका विभाजन को बढ़ावा देता है, बल्कि कोशिका की दैनिक लय को भी बाधित करता है। जब आणविक लय बाधित होती है, तो कैंसर कोशिकाएँ प्राकृतिक नियंत्रण तंत्र से बाहर निकल जाती हैं और बढ़ती रहती हैं।

कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन फ्रांसिस्को में अपने कार्यकाल के दौरान, प्रोफेसर ची ने पहली बार MYC की अति सक्रियता और कोशिकाओं द्वारा ऊर्जा उत्पादन के तरीके में होने वाले गहन परिवर्तनों के बीच संबंध को दर्शाया।

जब MYC प्रबल रूप से सक्रिय होता है, तो कोशिका ग्लाइकोलाइसिस और लैक्टेट उत्पादन पर अधिक निर्भर हो जाती है। प्रतिक्रियाओं का यह क्रम लैक्टेट डिहाइड्रोजनेज A नामक एंजाइम द्वारा नियंत्रित होता है।

विस्टार इंस्टीट्यूट और जॉन्स हॉपकिन्स में प्रकाशित अध्ययनों से पता चलता है कि एमवाईसी एलडीएच ए के अतिसक्रियण को बढ़ावा देता है, जिससे कोशिकाएं असामान्य चयापचय अवस्था में प्रवेश कर जाती हैं, जिसे वारबर्ग प्रभाव के रूप में जाना जाता है।

वारबर्ग प्रभाव में, कैंसर कोशिकाएँ बहुत तेज़ी से ग्लूकोज का उपभोग करती हैं और पर्याप्त ऑक्सीजन होने पर भी बहुत अधिक लैक्टिक एसिड उत्पन्न करती हैं। यह प्रक्रिया कोशिकाओं को निरंतर वृद्धि के लिए ऊर्जा का एक त्वरित स्रोत प्रदान करती है। लैक्टिक एसिड जमा होकर ट्यूमर के आसपास के वातावरण को अम्लीय बना देता है।

इससे प्रतिरक्षा कोशिकाओं की गतिविधि बाधित होती है क्योंकि कई टी कोशिकाएँ अम्लीय वातावरण में प्रभावी ढंग से कार्य नहीं कर पातीं। यह कैंसर कोशिकाओं द्वारा एक सुरक्षित क्षेत्र बनाने का एक तरीका है जो उन्हें हमले से बचने में मदद करता है।

प्रोफ़ेसर ची का कहना है कि चयापचय विकास का आधार है। अगर हम ऊर्जा आपूर्ति को प्रभावित कर सकें, तो हम ट्यूमर के मुख्य लाभ को कमज़ोर कर देंगे।

इस सिद्धांत के आधार पर, उनकी प्रयोगशाला ने अणुओं का एक समूह विकसित किया जो एलडीएच को रोक सकता है। चूहों के मॉडल पर किए गए प्रयोगों से पता चला कि एलडीएच अवरोधकों ने ट्यूमर की वृद्धि दर को कम किया और सूक्ष्म वातावरण में उल्लेखनीय सुधार किया।

जब लैक्टिक एसिड का स्तर कम हो जाता है, तो प्रतिरक्षा कोशिकाएँ अधिक प्रभावी ढंग से प्रवेश कर सकती हैं और कार्य कर सकती हैं। उल्लेखनीय रूप से, जब एलडीएच अवरोधकों को पीडी1 एंटीबॉडी के साथ मिलाया जाता है, तो कई मॉडलों में ट्यूमर का पूरी तरह से गायब होना दर्ज किया गया है।

हालाँकि, इस दृष्टिकोण के सामने अभी भी एक बड़ी चुनौती है। लाल रक्त कोशिकाएँ ऊर्जा के लिए पूरी तरह से ग्लाइकोलाइसिस पर निर्भर होती हैं। जब एलडीएच बाधित होता है, तो वे क्षति और हीमोलिसिस के प्रति संवेदनशील हो जाती हैं।

यही कारण है कि अनुसंधान दल अधिक चयनात्मक अणुओं का विकास जारी रखे हुए है जो स्वस्थ कोशिकाओं पर प्रभाव को सीमित करते हुए कैंसर कोशिकाओं को लक्षित करते हैं।

आहार और आंत माइक्रोबायोटा प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को नियंत्रित करते हैं

हाल के वर्षों में, आंत माइक्रोबायोम को कैंसर उपचार में सबसे प्रभावशाली क्षेत्रों में से एक माना गया है।

नेचर मेडिसिन और सेल में प्रकाशित अध्ययनों से पता चलता है कि आंत के बैक्टीरिया न केवल पाचन में सहायता करते हैं, बल्कि प्रतिरक्षा विनियमन में भी भाग लेते हैं।

कई शोध समूहों ने पाया है कि अलग-अलग माइक्रोबायोम वाले मरीज़ इम्यूनोथेरेपी पर अलग-अलग प्रतिक्रिया देते हैं। कुछ बैक्टीरिया टी-कोशिकाओं की गतिविधि को बढ़ाते हैं, जबकि अन्य प्रतिरक्षा प्रणाली के लिए कैंसर कोशिकाओं को पहचानना मुश्किल बना देते हैं।

इस संबंध की जांच करते हुए वैज्ञानिकों ने कोलीन पर ध्यान केंद्रित किया, जो सामान्यतः मांस और समुद्री भोजन में पाया जाने वाला पोषक तत्व है।

आंत में पहुँचने के बाद, कोलीन कुछ बैक्टीरिया द्वारा TMA में विघटित हो जाता है। फिर यकृत TMA को TMAO में परिवर्तित कर देता है।

लुडविग कैंसर संस्थान और जॉन्स हॉपकिन्स विश्वविद्यालय द्वारा किए गए कई स्वतंत्र अध्ययनों से पता चला है कि यकृत कैंसर के रोगियों के रक्त में TMAO का स्तर उपचार की प्रभावशीलता से निकटता से जुड़ा हुआ है। उच्च TMAO स्तर वाले रोगी अक्सर एंटी-PD1 चिकित्सा पर खराब प्रतिक्रिया देते हैं और उनका जीवनकाल कम होता है।

इस क्रियाविधि का परीक्षण करने के लिए, शोध टीमों ने चूहों पर प्रयोग किए। जब ​​चूहों को कोलीन युक्त आहार दिया गया, तो TMAO का स्तर नाटकीय रूप से बढ़ गया।

परिणामस्वरूप, सही खुराक और सही समय पर दवा दिए जाने पर भी इम्यूनोथेरेपी कम प्रभावी हो जाती है। इसके विपरीत, जब TMA बनाने के लिए ज़िम्मेदार जीवाणु एंजाइम को बाधित किया जाता है, तो TMAO का स्तर काफ़ी कम हो जाता है और प्रतिरक्षा प्रणाली ज़्यादा सक्रिय हो जाती है। एंटी-PD1 दवाओं के प्रति प्रतिक्रिया करने की क्षमता बहाल हो जाती है।

प्रोफ़ेसर ची के अनुसार, कैंसर के इलाज का भविष्य संभवतः मेटाबॉलिक-लक्षित दवाओं, इम्यूनोथेरेपी, सर्कैडियन-नियंत्रित पोषण और कृत्रिम बुद्धिमत्ता का उपयोग करके निरंतर निगरानी का संयोजन होगा। यह संयोजन एक व्यापक और व्यक्तिगत उपचार मॉडल तैयार करता है।

उनके द्वारा 30 वर्षों तक किए गए शोध से यह सिद्ध हो चुका है कि कैंसर न केवल जीन उत्परिवर्तन का रोग है, बल्कि जैविक घड़ी विकार, चयापचय असंतुलन और प्रतिरक्षा असंतुलन का रोग भी है।

इन नियामक परतों की समग्रता को समझकर ही चिकित्सा वास्तव में प्रभावी उपचार डिजाइन कर सकती है।

स्रोत: https://dantri.com.vn/suc-khoe/nghien-cuu-moi-co-the-thay-doi-cach-y-hoc-dieu-tri-ung-thu-trong-thoi-ai-20251204183852856.htm