वैज्ञानिकों ने इंसानी कोशिकाओं की सतह पर एक छिपा हुआ "शुगर कोड" खोज निकाला है

वैज्ञानिकों ने इंसानी कोशिकाओं की सतह पर एक छिपा हुआ "शुगर कोड" खोज निकाला है, जो बीमारियों का पता लगाने के तरीके को पूरी तरह बदल सकता है। 'ग्लाइकेन एटलसिंग' (Glycan Atlasing) नाम की एक एडवांस्ड इमेजिंग तकनीक का इस्तेमाल करते हुए, मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट के शोधकर्ताओं ने कोशिकाओं को ढकने वाली छोटी-छोटी शुगर संरचनाओं का नक्शा तैयार किया और पाया कि ये पैटर्न इस बात के आधार पर बदलते रहते हैं कि कोशिका क्या काम कर रही है।

इम्यून कोशिकाएं सक्रिय होने पर अपनी शुगर की बनावट बदल लेती हैं, और कैंसर वाले ऊतक स्वस्थ ऊतकों की तुलना में सतह पर अलग तरह के संकेत दिखाते हैं। हर इंसानी कोशिका शुगर की एक पतली परत से ढकी होती है, जिसे 'ग्लाइकोकैलिक्स' (glycocalyx) कहते हैं। यह बाहरी परत कोशिकाओं को अपने आस-पास के माहौल से बातचीत करने में मदद करती है और कोशिका के अंदर क्या चल रहा है, इसके बारे में भी ज़रूरी सुराग दे सकती है। मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर द साइंस ऑफ़ लाइट (MPL) के शोधकर्ताओं ने अब एडवांस्ड हाई-रिज़ॉल्यूशन माइक्रोस्कोपी का इस्तेमाल करके इन शुगर संरचनाओं के विस्तृत नक्शे तैयार किए हैं।

उनके निष्कर्ष, जो 'नेचर नैनोटेक्नोलॉजी' में प्रकाशित हुए हैं, बताते हैं कि इन शुगर की बनावट में होने वाले बदलाव एक दिन डॉक्टरों को कैंसर जैसी बीमारियों का पता लगाने में मदद कर सकते हैं। ग्लाइकोकैलिक्स सभी इंसानी कोशिकाओं को एक सुरक्षा कवच की तरह घेरे रहता है। एक ही जगह पर स्थिर रहने के बजाय, ये जटिल शुगर अणु लगातार बदलते और खुद को फिर से व्यवस्थित करते रहते हैं। MPL में प्रो. लियोनहार्ड मोकल के नेतृत्व में "फिजिकल ग्लाइकोसाइंसेज" शोध समूह के वैज्ञानिक इस बात का अध्ययन करते हैं कि शुगर की यह परत कैसे काम करती है और यह कोशिका जीव विज्ञान (cell biology) के बारे में क्या जानकारी देती है।

इन संरचनाओं की जांच करने के लिए, टीम ने "ग्लाइकेन एटलसिंग" नाम की एक तकनीक विकसित की। अत्याधुनिक सुपर-रिज़ॉल्यूशन माइक्रोस्कोपी का इस्तेमाल करके, उन्होंने कई अलग-अलग तरह की कोशिकाओं में, अलग-अलग शुगर अणुओं के स्तर पर ग्लाइकोकैलिक्स का नक्शा तैयार किया। उनके काम में सेल कल्चर लाइनें, प्राथमिक इंसानी रक्त कोशिकाएं और ऊतक के नमूने शामिल थे। नतीजतन मिले नक्शों से पता चला कि ग्लाइकोकैलिक्स कोशिका की स्थिति के आधार पर अपनी आणविक बनावट बदल लेता है। उदाहरण के लिए, इम्यून कोशिकाओं ने उत्तेजित होने के बाद अलग-अलग शुगर पैटर्न दिखाए, ठीक वैसे ही जैसा कि किसी इम्यून प्रतिक्रिया (immune response) के दौरान होता है। शोधकर्ताओं के अनुसार, यह पहला सीधा सबूत है कि ग्लाइकोकैलिक्स लगभग एक डिस्प्ले स्क्रीन की तरह काम करता है, जो कोशिका की आंतरिक स्थिति के बारे में जानकारी उसकी बाहरी सतह पर दिखाता है।

शुगर पैटर्न कैंसर का पता लगाने में मदद कर सकते हैं टीम ने पाया कि ये नैनो-स्केल शुगर पैटर्न अलग-अलग कोशिकीय स्थितियों के बीच विश्वसनीय रूप से अंतर कर सकते हैं। उनके मापों ने उन्हें कैंसर के विकास के अलग-अलग चरणों की पहचान करने, सक्रिय और निष्क्रिय इम्यून कोशिकाओं के बीच अंतर बताने, और इंसानी स्तन ऊतक में कैंसर वाले क्षेत्रों और स्वस्थ क्षेत्रों के बीच फर्क करने में मदद की। निष्कर्षों से पता चलता है कि कोशिका की सतह पर संरचित जैविक जानकारी होती है, जिसे एक मानकीकृत तरीके का उपयोग करके पढ़ा जा सकता है। अध्ययन के प्रमुख और संबंधित लेखक, मोकल बताते हैं, "ये परिणाम भविष्य की नैदानिक ​​विधियों के विकास के लिए एक आशाजनक आधार प्रदान करते हैं, क्योंकि ग्लाइकन एटलसिंग (Glycan Atlasing) जटिल नमूनों में भी विश्वसनीय परिणाम देता है।" भविष्य के चिकित्सा अनुप्रयोग शोधकर्ता अब अतिरिक्त लक्ष्य संरचनाओं का विश्लेषण करके और प्रक्रिया के अधिक हिस्से को स्वचालित बनाकर इस विधि का विस्तार करने की योजना बना रहे हैं। उन्हें यह भी उम्मीद है कि वे बहुत बड़ी संख्या में नमूनों का अध्ययन कर पाएंगे, ताकि इस तकनीक को अंततः नियमित चिकित्सा उपयोग के लिए अपनाया जा सके। मोकल अपनी टीम की भविष्य की योजनाओं की रूपरेखा बताते हुए कहते हैं, "बड़े पैमाने के अध्ययनों में, हम यह जांचना चाहते हैं कि कौन से सतह पैटर्न विशिष्ट रोग गतियों या चिकित्सीय प्रतिक्रियाओं से जुड़े हैं, और कोशिका की अवस्थाओं का पता सतह के माध्यम से जल्दी और वस्तुनिष्ठ रूप से कैसे लगाया जा सकता है।"