ಒಂಟೆ-ಲಾಮಾದಿಂದ ಪಡೆದ ನ್ಯಾನೋಬಾಡಿಗಳು: ಅಲ್ಝೈಮರ್'ಸ್ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯಲ್ಲಿ ಕ್ರಾಂತಿಕಾರಿ ಹೆಜ್ಜೆ

Vijaya Karnataka•

ಒಂಟೆ ಮತ್ತು ಲಾಮಾ ಪ್ರಾಣಿಗಳಿಂದ ಪಡೆದ ನ್ಯಾನೊಬಾಡಿಗಳು ಮೆದುಳಿನ ಕಾಯಿಲೆಗಳ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಭರವಸೆ ಮೂಡಿಸಿವೆ. ಇವು ಸಾಮಾನ್ಯ ಪ್ರತಿಕಾಯಗಳಿಗಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದು, ಮೆದುಳಿನೊಳಗೆ ಸುಲಭವಾಗಿ ಪ್ರವೇಶಿಸಿ ಹಾನಿಕಾರಕ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಗುರಿಯಾಗಿಸುತ್ತವೆ. ಅಲ್ಝೈಮರ್ಸ್, ಸ್ಕಿಜೋಫ್ರೇನಿಯಾ ಮುಂತಾದ ಕಾಯಿಲೆಗಳಿಗೆ ನೇರ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ನೀಡಲು ಇವು ಸಹಕಾರಿಯಾಗಲಿವೆ. ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿದ್ದು, ಮುಂದಿನ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ಮಾನವರಲ್ಲಿಯೂ ಇದರ ಬಳಕೆ ನಿರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ.

revolutionary camel llama proteins for alzheimers treatment
ಒಂಟೆ ಮತ್ತು ಲಾಮಾ ಪ್ರಾಣಿಗಳಿಂದ ಪಡೆದ ಅತಿ ಸಣ್ಣ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಗಳು, ಅಲ್ಝೈಮರ್ಸ್ ಕಾಯಿಲೆಯಂತಹ ಮೆದುಳಿನ ಕಾಯಿಲೆಗಳಿಗೆ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ನೀಡುವಲ್ಲಿ ಕ್ರಾಂತಿಕಾರಿ ಬದಲಾವಣೆ ತರಬಹುದು. ಈ 'ನ್ಯಾನೊಬಾಡಿ'ಗಳು ( nanobodies ) ನಮ್ಮ ದೇಹದ ಸಾಮಾನ್ಯ ಪ್ರತಿಕಾಯಗಳಿಗಿಂತ (antibodies) ಹತ್ತು ಪಟ್ಟು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಇದರಿಂದಾಗಿ, ಇವು ಮೆದುಳಿನೊಳಗೆ ಸುಲಭವಾಗಿ ಪ್ರವೇಶಿಸಿ, ಅಲ್ಲಿರುವ ಹಾನಿಕಾರಕ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಗುರಿಯಾಗಿಸಬಹುದು. ಫ್ರಾನ್ಸ್ ನ CNRS ಸಂಶೋಧನಾ ಸಂಸ್ಥೆಯು ಈ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ಮಹತ್ವದ ಅಧ್ಯಯನ ನಡೆಸಿದ್ದು, ಈ ನ್ಯಾನೊಬಾಡಿಗಳು ಅಲ್ಝೈಮರ್ಸ್, ಸ್ಕಿಜೋಫ್ರೇನಿಯಾ (schizophrenia) ಮುಂತಾದ ಸಂಕೀರ್ಣ ಮೆದುಳಿನ ಕಾಯಿಲೆಗಳಿಗೆ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ನೀಡಲು ಹೊಸ ದಾರಿ ತೆರೆಯಲಿವೆ ಎಂದು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ವಿಶ್ವಾಸ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಇವುಗಳ ವಿಶೇಷ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ, ಮೆದುಳಿಗೆ ನೇರವಾಗಿ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ನೀಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಲಿದ್ದು, ಅಡ್ಡ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಕೂಡ ಕಡಿಮೆ ಇರಲಿವೆ.

ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ನಮ್ಮ ದೇಹದಲ್ಲಿರುವ ಪ್ರತಿಕಾಯಗಳು ವೈರಸ್ ಮತ್ತು ವಿಷಕಾರಿ ವಸ್ತುಗಳಂತಹ ಹಾನಿಕಾರಕ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಿ ನಾಶಪಡಿಸುತ್ತವೆ. ಆದರೆ, ನ್ಯಾನೊಬಾಡಿಗಳು ಈ ಪ್ರತಿಕಾಯಗಳಿಗಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾದ, ಸರಳ ರಚನೆಯ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಗಳಾಗಿವೆ. ಇವುಗಳ ಚಿಕ್ಕ ಗಾತ್ರದಿಂದಾಗಿ, ವೈರಸ್ ಗಳ ರಕ್ಷಣಾ ಕವಚವನ್ನು ಭೇದಿಸಿ, ರೋಗಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುವ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಗುರಿಯಾಗಿಸಬಹುದು. ಒಂಟೆ, ಲಾಮಾ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಸಂಬಂಧಿ ಪ್ರಾಣಿಗಳಲ್ಲಿ ಇಂತಹ ಚಿಕ್ಕ ಪ್ರತಿಕಾಯಗಳು ಸ್ವಾಭಾವಿಕವಾಗಿಯೇ ಇರುತ್ತವೆ. ಪ್ರಯೋಗಾಲಯಗಳಲ್ಲಿ ಇವುಗಳನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿ ಪರಿಷ್ಕರಿಸಲಾಗಿದೆ. ನಮ್ಮ ದೇಹದಲ್ಲಿರುವ ಸಾಮಾನ್ಯ 'Y' ಆಕಾರದ ಪ್ರತಿಕಾಯಗಳಿಗಿಂತ ಇವು ಸುಮಾರು ಹತ್ತು ಪಟ್ಟು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಈ ವಿಶೇಷತೆಯಿಂದಾಗಿ, ಸಾಮಾನ್ಯ ಪ್ರತಿಕಾಯಗಳು ತಲುಪಲು ಕಷ್ಟಪಡುವ ಮೆದುಳಿನಂತಹ ದೇಹದ ಭಾಗಗಳಿಗೂ ಇವು ಸುಲಭವಾಗಿ ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತವೆ.
ಮೆದುಳಿನ ಕಾಯಿಲೆಗಳಿಗೆ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ನೀಡುವಲ್ಲಿ ನ್ಯಾನೊಬಾಡಿಗಳು ಹೊಸ ಸಾಧ್ಯತೆಗಳನ್ನು ತೆರೆದಿವೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಔಷಧಿಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, ಇವು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಸುಲಭವಾಗಿ ಕರಗುವ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಗಳಾಗಿವೆ. ಅಲ್ಲದೆ, ಇವು ರಕ್ತ-ಮೆದುಳಿನ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು (blood-brain barrier) ದಾಟುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಹೊಂದಿವೆ. ಈ ತಡೆಗೋಡೆಯು ಮೆದುಳನ್ನು ಹಾನಿಕಾರಕ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ರಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯ ಔಷಧಿಗಳು ಮೆದುಳನ್ನು ತಲುಪಲು ದೊಡ್ಡ ಅಡಚಣೆಯೂ ಹೌದು. ಈವರೆಗೆ, ನ್ಯಾನೊಬಾಡಿಗಳನ್ನು ಮೆದುಳಿನ ಕಾಯಿಲೆಗಳಿಗೆ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲು ಎರಡು ಮುಖ್ಯ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿದ್ದವು: ಮೂತ್ರಪಿಂಡಗಳು (kidneys) ಇವುಗಳನ್ನು ಬೇಗನೆ ಹೊರಹಾಕುವುದು ಮತ್ತು ರಕ್ತ-ಮೆದುಳಿನ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ದಾಟಲು ಇರುವ ತೊಂದರೆ.

ಆದರೆ, ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಪ್ರಾಣಿಗಳ ಮೇಲೆ ನಡೆಸಿದ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಈ ಅಡೆತಡೆಗಳನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡಿವೆ. ಸಂಶೋಧಕರು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ಒಂಟೆ ಜಾತಿಯ ನ್ಯಾನೊಬಾಡಿಗಳು ರಕ್ತ-ಮೆದುಳಿನ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ದಾಟಬಲ್ಲವು. ಅಲ್ಲದೆ, ಇವು ಅಲ್ಝೈಮರ್ಸ್ ಕಾಯಿಲೆಗೆ ಕಾರಣವೆಂದು ನಂಬಲಾಗಿರುವ ಟೌ (tau) ಮತ್ತು ಅಮಿಲಾಯ್ಡ್ ಬೀಟಾ (amyloid beta) ಪ್ರೋಟೀನ್ ಗಳಂತಹ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಗುರಿಯಾಗಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲವು. ಈ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಗಳು ರೋಗದ ಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಉಲ್ಬಣಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಹೇಳಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಸಾಮಾನ್ಯ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗಳಿಗಿಂತ ಒಂಟೆ ಜಾತಿಯ ನ್ಯಾನೊಬಾಡಿಗಳ ಪ್ರಯೋಜನಗಳು ಹಲವಿವೆ. ಫ್ರಾನ್ಸ್ ನ CNRS ನಲ್ಲಿ ನ್ಯೂರೋಫಾರ್ಮಕಾಲಜಿಸ್ಟ್ (neuropharmacologist) ಆಗಿರುವ ಫಿಲಿಪ್ ರೊಂಡಾರ್ಡ್ (Philippe Rondard) ಅವರು ಒಂಟೆ ಜಾತಿಯ ನ್ಯಾನೊಬಾಡಿಗಳನ್ನು "ಮೆದುಳಿನ ಕಾಯಿಲೆಗಳಿಗೆ ಒಂದು ಹೊಸ ರೀತಿಯ ಜೈವಿಕ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯಾಗಿ" ಬಣ್ಣಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಅವರು ಹೇಳುವಂತೆ, "ಒಂಟೆ ಜಾತಿಯ ನ್ಯಾನೊಬಾಡಿಗಳು ಮೆದುಳಿನ ಕಾಯಿಲೆಗಳಿಗೆ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ನೀಡುವಲ್ಲಿ ಒಂದು ಹೊಸ ಯುಗವನ್ನು ತೆರೆದಿವೆ ಮತ್ತು ನಾವು ಚಿಕಿತ್ಸೆಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಯೋಚಿಸುವ ವಿಧಾನವನ್ನೇ ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತಿವೆ."

ಇನ್ನು, ಫಂಕ್ಷನಲ್ ಜೀನೋಮಿಸ್ಟ್ (functional genomicist) ಪಿಯರ್-ಆಂಡ್ರೆ ಲಫೋನ್ (Pierre-André Lafon) ಅವರು ಇವುಗಳ ವಿಶಿಷ್ಟ ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಒತ್ತಿ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. ಅವರು ವಿವರಿಸುವಂತೆ, "ಇವು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಚೆನ್ನಾಗಿ ಕರಗುವ ಚಿಕ್ಕ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಗಳಾಗಿದ್ದು, ಮೆದುಳಿನೊಳಗೆ ಸುಲಭವಾಗಿ ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತವೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ರಕ್ತ-ಮೆದುಳಿನ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ದಾಟಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾದ ಸಣ್ಣ-ಅಣು ಔಷಧಿಗಳು (small-molecule drugs) ಜಿಡ್ಡಿನ (hydrophobic) ಸ್ವಭಾವದವು. ಇದರಿಂದಾಗಿ ಅವುಗಳ ಲಭ್ಯತೆ (bioavailability) ಸೀಮಿತವಾಗುತ್ತದೆ, ದೇಹದ ಇತರ ಭಾಗಗಳ ಮೇಲೆ ಅಡ್ಡ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ (off-target effects) ಅಪಾಯ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಡ್ಡ ಪರಿಣಾಮಗಳೂ ಉಂಟಾಗುತ್ತವೆ."

ಆದರೆ, ಈ ನ್ಯಾನೊಬಾಡಿಗಳನ್ನು ಮಾನವರಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ಮೊದಲು, ಅವುಗಳ ಸ್ಥಿರತೆ (stability), ಸರಿಯಾದ ರಚನೆ (proper folding) ಮತ್ತು ಯಾವುದೇ ಗಂಟುಗಳಾಗದಂತೆ (aggregation) ತಡೆಯುವಂತಹ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಬೇಕಿದೆ. ಅಲ್ಲದೆ, ಇವು ರಕ್ತ-ಮೆದುಳಿನ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ಹೇಗೆ ದಾಟುತ್ತವೆ, ಮೆದುಳಿನಲ್ಲಿ ಎಷ್ಟು ಕಾಲ ಇರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸುರಕ್ಷಿತ ಹಾಗೂ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಪ್ರಮಾಣ (dosing protocols) ಯಾವುದು ಎಂಬುದನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಬೇಕಿದೆ.

CNRS ತಂಡವು ಈಗಾಗಲೇ ಈ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಅಂಶಗಳ ಅಧ್ಯಯನವನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದೆ. ಅವರ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಕೆಲವು ಮೆದುಳಿನೊಳಗೆ ಪ್ರವೇಶಿಸುವ ನ್ಯಾನೊಬಾಡಿಗಳು ದೀರ್ಘಕಾಲೀನ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿರಬಹುದು ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ. ಸಂಶೋಧಕರು ಈಗ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಿಂದ ರೋಗಿಯವರೆಗೆ ಸಾಗಾಟ ಮತ್ತು ಸಂಗ್ರಹಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರಬಲ್ಲ, ವೈದ್ಯಕೀಯ ಗುಣಮಟ್ಟದ (clinical-grade) ರೂಪಾಂತರಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವತ್ತ ಗಮನ ಹರಿಸಿದ್ದಾರೆ.

ಒಂಟೆ ಜಾತಿಯ ನ್ಯಾನೊಬಾಡಿಗಳಿಂದ ಪಡೆದ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗಳು ಈಗಾಗಲೇ ಇನ್ ಫ್ಲುಯೆಂಜಾ ಎ ಮತ್ತು ಬಿ (influenza A and B), ಕೋವಿಡ್-೧೯ (COVID-19), ನೊರೊವೈರಸ್ (norovirus) ಮತ್ತು ಎಚ್ ಐವಿ (HIV) ಯಂತಹ ಕಾಯಿಲೆಗಳ ವಿರುದ್ಧ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿವೆ ಎಂದು ಸಾಬೀತಾಗಿದೆ. ನಿರಂತರ ಸಂಶೋಧನೆಯೊಂದಿಗೆ, ಈ ಅದ್ಭುತ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಗಳು ಒಂದು ದಿನ ಮಾನವನ ನೆನಪು ಮತ್ತು ಅರಿವಿನ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು (cognitive function) ರಕ್ಷಿಸಬಹುದು, ಅಲ್ಝೈಮರ್ಸ್ ಕಾಯಿಲೆಯ ವಿರುದ್ಧ ಹೋರಾಡಲು ಭರವಸೆ ನೀಡಬಹುದು ಎಂದು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಆಶಿಸಿದ್ದಾರೆ.

ಈ ನ್ಯಾನೊಬಾಡಿಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಅಪಾರವಾಗಿದ್ದರೂ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗಳು ಬರಲು ಇನ್ನೂ ಕೆಲವು ವರ್ಷಗಳು ಬೇಕಾಗಬಹುದು ಎಂದು ತಜ್ಞರು ಎಚ್ಚರಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಆದರೂ, ಒಂಟೆ ಮತ್ತು ಲಾಮಾ ಪ್ರಾಣಿಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಈ ವಿಶಿಷ್ಟ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಗಳು ಮೆದುಳಿನ ಕಾಯಿಲೆಗಳ ವಿರುದ್ಧದ ಹೋರಾಟದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಮಹತ್ವದ ಹೆಜ್ಜೆಯಾಗಬಹುದು.

ಓದಲೇ ಬೇಕಾದ ಸುದ್ದಿ