গবেষকরা প্রোটিন হত্যাকারীদের জন্য হালকা-সক্রিয় খাঁচা তৈরি করেন

গবেষকরা একটি আণবিক “খাঁচা” তৈরি করেছেন যা প্রোটিন-বিক্ষয়কারী ওষুধের অণুগুলিকে নিষ্ক্রিয় রাখে যতক্ষণ না তারা কম-শক্তির লাল আলোর সংস্পর্শে আসে। RuPHOTACs নামক প্রযুক্তি, কখন এবং কোথায় এই অণুগুলি সক্রিয় হয় তা নিয়ন্ত্রণ করে, যা বিজ্ঞানীদের এমন চিকিত্সা বিকাশ করতে সাহায্য করতে পারে যা নির্দিষ্ট প্রোটিনগুলিকে ধ্বংস করার পাশাপাশি অন্যত্র অবাঞ্ছিত প্রভাবগুলিকে সীমাবদ্ধ করে।

প্রোটিন-অবক্ষয়কারী প্রযুক্তি ড্রাগ থেরাপির জন্য একটি সম্ভাব্য রূপান্তরকারী পদ্ধতির প্রতিনিধিত্ব করে। PROTACs, বা প্রোটিওলাইসিস-টার্গেটিং কাইমেরাস, একই সাথে আগ্রহের প্রোটিন এবং একটি এনজাইমের সাথে আবদ্ধ হয়ে কাজ করে যা কোষের মধ্যে প্রাকৃতিক বর্জ্য অপসারণ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে সেই প্রোটিনটিকে “ট্যাগ” করে। এই অণুগুলিকে “কাইমেরাস” বলা হয় কারণ তারা দুটি উপাদানকে আবদ্ধ করে এবং একত্রিত করে: রোগ-সম্পর্কিত প্রোটিন এবং ট্যাগ-প্রয়োগকারী এনজাইম।

“একটি PROTAC একটি অনুঘটক। এটি একটি প্রোটিনকে ধ্বংসের জন্য চিহ্নিত করা শেষ হওয়ার সাথে সাথে, এটি আরেকটি অংশীদারকে খুঁজে পায় এবং আবদ্ধ করে, যার ফলে অনেক শক্তিশালী টেকসই প্রভাব দেখা দেয়। একটি PROTAC দিয়ে, আপনি কেবল ক্যান্সার-চালিত প্রোটিনকে বাধা দিচ্ছেন না, আপনি এটিকে অপসারণ করছেন,” বলেছেন এডিথ সি (ফোবে) স্টেট ইউনিভার্সিটির নর্থ বিশ্ববিদ্যালয়ের গ্লাজার ও কারফেরির প্রোটিন। গবেষণার সংশ্লিষ্ট লেখক।

যাইহোক, PROTAC-এর প্রধান সীমাবদ্ধতা হল পার্শ্ববর্তী টিস্যুতে তাদের প্রভাব। ক্যান্সার এবং অন্যান্য রোগে অবদান রাখে এমন অনেক প্রোটিন সুস্থ কোষেও গুরুত্বপূর্ণ কাজ করে। একটি ওষুধ যা সারা শরীর জুড়ে এই প্রোটিনগুলিকে ধ্বংস করে অবাঞ্ছিত পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করতে পারে।

“আসুন বলি আপনি ক্যান্সারের চিকিত্সার দিকে মনোনিবেশ করছেন,” গ্লেজার বলেছেন। “সমস্যা হল খুব কম টার্গেট আছে – যেমন বিভ্রান্তিকর প্রোটিন – যা শুধুমাত্র ক্যান্সারে পাওয়া যায়। বেশিরভাগ সময়, প্রোটিনগুলি আমাদের স্বাস্থ্যকর টিস্যুর জন্যও গুরুত্বপূর্ণ। তাই আমাদের একটি ‘খাঁচা;’ অর্থাৎ, এই PROTAC গুলি কখন এবং কোথায় সক্রিয় হবে তা নিয়ন্ত্রণ করার একটি উপায়।”

গ্লেজার এবং তার সহকর্মীরা খাঁচাটিকে বলেছিল তারা একটি রুফোট্যাক, বা রুথেনিয়াম-ভিত্তিক ফটোঅ্যাক্টিভেটেড কাইমেরা তৈরি করেছে।

রুথেনিয়াম, পর্যায় সারণীর প্ল্যাটিনাম গ্রুপের একটি ধাতুর বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা এটিকে আলো-চালিত প্রক্রিয়া এবং রাসায়নিক বিক্রিয়ায় উপযোগী করে তোলে। রুথেনিয়াম কমপ্লেক্সটি সাবধানে ডিজাইন করে, গবেষকরা একটি আণবিক খাঁচা তৈরি করেছেন যা তুলনামূলকভাবে কম-শক্তির লাল আলোতে সাড়া দেয়, যা কার্যকরভাবে জৈবিক টিস্যুতে প্রবেশ করে।

“রুথেনিয়ামকে একটি সৈকত বল হিসাবে ভাবুন যা দুটি প্রোটিনকে একে অপরের কাছে আসতে সক্ষম হতে বাধা দেয়,” গ্লেজার বলেছিলেন। “যখন আমরা রুথেনিয়ামটিকে একটি কম শক্তির লাল আলোতে প্রকাশ করে অপসারণ করি, তখন PROTAC কাজ করতে পারে।”

গবেষকরা একটি জেব্রাফিশ মডেলে ভিট্রো এবং ভিভো উভয় ক্ষেত্রেই RuPHOTAC পরীক্ষা করেছেন। তারা আগ্রহের লক্ষ্যবস্তু প্রোটিনগুলিতে ফ্লুরোসেন্ট ট্যাগ লাগিয়ে এবং RuPHOTAC মুক্ত করার পরে তাদের সংখ্যা পরিমাপ করে সফল প্রোটিন ধ্বংস নিরীক্ষণের জন্য একটি নতুন পদ্ধতির প্রদর্শন করেছে।

তারা দেখতে পেল যে সামগ্রিকভাবে, RuPHOTAC উভয়ই মাছের মডেলে অ-বিষাক্ত ছিল এবং কম-শক্তির লাল আলোর সংস্পর্শে আসার সময় নির্দিষ্ট এলাকায় লক্ষ্যযুক্ত প্রোটিনের সংখ্যা হ্রাস করতে কার্যকর ছিল। গবেষকরা নোট করেন যে, আলোর অনুপ্রবেশ হালকা রঙ্গক টিস্যুতে সবচেয়ে ভাল কাজ করে।

“এটি ধারণার একটি প্রমাণ-অধ্যয়ন যা আমরা আশা করি প্রোট্যাক প্রযুক্তির উপর সূক্ষ্ম নিয়ন্ত্রণের দিকে নিয়ে যাবে,” গ্লেজার বলেছেন। “প্রোটিনের অবক্ষয় সঠিকভাবে কোথায় এবং কখন প্রয়োজন তা চালু করার ক্ষমতা শেষ পর্যন্ত বিভিন্ন রোগের লক্ষ্যযুক্ত ওষুধ তৈরির ক্ষেত্রে একটি বড় চ্যালেঞ্জ মোকাবেলায় সহায়তা করতে পারে।”

গবেষণাটি নেচার কমিউনিকেশনস-এ প্রদর্শিত হয়েছে এবং গ্রান্ট 1000200168 এর অধীনে কেনটাকি ক্যাবিনেট ফর হেলথ অ্যান্ড ফ্যামিলি সার্ভিসেস থেকে এর বেশিরভাগ আর্থিক সহায়তা পেয়েছে। কাজটি R01GM162746 অনুদানের অধীনে ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অফ হেলথ থেকেও সমর্থন পেয়েছে, যা এই প্রকল্পের জন্য সামগ্রিক অর্থায়নের প্রায় 10% প্রতিনিধিত্ব করে। অন্যান্য NC রাজ্যের অবদানকারীদের মধ্যে রয়েছে প্রথম লেখক এবং গবেষণা স্কলার দিমিত্রো হ্যাভরিলিউক, স্নাতক ছাত্র আইন্সলে পি. লামোর, এবং গবেষণা অধ্যাপক ডেভিড কে. হেইডারি। স্নাতক ছাত্র মাজদ এ. আল-হামালি এবং আণবিক ও সেলুলার বায়োকেমিস্ট্রির সহযোগী অধ্যাপক

জেসিকা এস. ব্ল্যাকবার্ন, উভয় কেন্টাকি বিশ্ববিদ্যালয়ের, এছাড়াও কাজে অবদান রেখেছেন।

-পিক-