लीड्स विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों द्वारा विकसित और कैंसर की वैश्विक चिकित्सा चुनौती पर लागू हाई-टेक डबल-बैरल नैनोपिपेट ने - पहली बार - शोधकर्ताओं को यह देखने में सक्षम बनाया है कि व्यक्तिगत जीवित कैंसर कोशिकाएं उपचार पर कैसे प्रतिक्रिया करती हैं और समय के साथ बदलती हैं - महत्वपूर्ण समझ प्रदान करना जो डॉक्टरों को अधिक प्रभावी कैंसर दवा विकसित करने में मदद कर सकता है। 

उपकरण में दो नैनोस्कोपिक सुइयां हैं, जिसका अर्थ है कि यह एक साथ एक ही सेल से एक नमूना इंजेक्ट और निकाल सकता है, जिससे इसके संभावित उपयोग का विस्तार होता है। अध्ययन से पता चलता है कि प्लेटफ़ॉर्म के उच्च स्तर के अर्ध-स्वचालन ने प्रक्रिया को नाटकीय रूप से तेज कर दिया है, जिससे वैज्ञानिकों को पहले की तुलना में कहीं अधिक सटीकता और दक्षता के साथ कई व्यक्तिगत कोशिकाओं से डेटा निकालने में सक्षम बनाया गया है। 

वर्तमान में, एकल कोशिकाओं का अध्ययन करने की तकनीकें आमतौर पर उन्हें नष्ट कर देती हैं, जिसका अर्थ है कि किसी कोशिका का अध्ययन उपचार से पहले या बाद में किया जा सकता है। 

यह उपकरण कैंसर के उपचार के दौरान किसी जीवित कोशिका की बार-बार "बायोप्सी" ले सकता है, उसे मारे बिना उसकी सामग्री के छोटे अर्क का नमूना ले सकता है, जिससे वैज्ञानिक समय के साथ इसकी प्रतिक्रिया का निरीक्षण कर सकते हैं। 

अध्ययन के दौरान, जीवविज्ञानियों और इंजीनियरों की बहु-विषयक टीम ने ग्लियोब्लास्टोमा (जीबीएम) का उपयोग करके कीमोथेरेपी और रेडियोथेरेपी के प्रति कैंसर कोशिकाओं के प्रतिरोध का परीक्षण किया - मस्तिष्क ट्यूमर का सबसे घातक रूप - एक परीक्षण मामले के रूप में, उपचार के अनुकूल होने की इसकी क्षमता के कारण और जीवित रहें. 

उनके निष्कर्ष आज (शाम 7 बजे जीएमटी/दोपहर ईटी, बुधवार, 2 मार्च) जर्नल में प्रकाशित हुए हैं विज्ञान अग्रिम. 

महत्वपूर्ण सफलता 

पेपर के संबंधित लेखकों में से एक, यूनिवर्सिटी ऑफ लीड्स स्कूल ऑफ मेडिसिन में ब्रेन कैंसर बायोलॉजी के एसोसिएट प्रोफेसर डॉ. लुसी स्टीड ने कहा: “यह एक महत्वपूर्ण सफलता है। यह पहली बार है कि हमारे पास एक ऐसी तकनीक है जहां हम उपचार के बाद होने वाले परिवर्तनों की केवल कल्पना करने के बजाय वास्तव में उन पर नजर रख सकते हैं। 

“इस प्रकार की तकनीक समझ की एक ऐसी परत प्रदान करने जा रही है जो हमारे पास पहले कभी नहीं थी। और वह नई समझ और अंतर्दृष्टि हमारे शस्त्रागार में सभी प्रकार के कैंसर के खिलाफ नए हथियारों को जन्म देगी।” 

जीबीएम वह कैंसर है जिसे उन नए हथियारों की सबसे ज्यादा जरूरत है क्योंकि 20 वर्षों में इस बीमारी से बचने में कोई सुधार नहीं हुआ है। 

यह बहुत पीछे है और हमें लगता है कि ऐसा इन ट्यूमर की अत्यधिक 'प्लास्टिक' प्रकृति के कारण है - उपचार के लिए अनुकूल होने और इससे बचे रहने की उनकी क्षमता। 

इसीलिए यह इतना महत्वपूर्ण है कि हम इन कोशिकाओं को बदलते समय गतिशील रूप से निरीक्षण और चिह्नित कर सकें, ताकि हम इन कोशिकाओं द्वारा की जाने वाली यात्रा का पता लगा सकें, और बाद में उन्हें हर मोड़ पर रोकने के तरीके ढूंढ सकें। हमारे पास मौजूद प्रौद्योगिकियों के साथ हम ऐसा नहीं कर सके।” 

डॉ. लुसी स्टीड, ब्रेन कैंसर बायोलॉजी की एसोसिएट प्रोफेसर, यूनिवर्सिटी ऑफ लीड्स स्कूल ऑफ मेडिसिन

परिवर्तनकारी 

डॉ. स्टीड सेंट जेम्स अस्पताल में लीड्स इंस्टीट्यूट ऑफ मेडिकल रिसर्च में ग्लियोमा जीनोमिक्स अनुसंधान समूह का नेतृत्व करते हैं, जो जीबीएम ब्रेन ट्यूमर को ठीक करने की कोशिश पर केंद्रित है। उन्होंने कहा: "यह तकनीक इस विशेष कैंसर के लिए परिवर्तनकारी हो सकती है, जिससे हमें अंततः इस भयानक, लाइलाज बीमारी के लिए प्रभावी उपचार की पहचान करने में मदद मिलेगी।" 

शोध को मुख्य रूप से द ब्रेन ट्यूमर चैरिटी द्वारा वित्त पोषित किया गया था, जो पूर्व लीड्स फुटबॉलर डोमिनिक माटेओ को अपने हाई-प्रोफाइल समर्थकों में से एक मानता है। माटेओ के पास जीबीएम नहीं था लेकिन 2019 में ब्रेन ट्यूमर को हटाने के लिए उनकी सर्जरी हुई। 

द ब्रेन ट्यूमर चैरिटी के मुख्य वैज्ञानिक अधिकारी डॉ. साइमन न्यूमैन ने कहा: “हम जानते हैं कि ग्लियोब्लास्टोमा कोशिकाएं उपचार के लिए अलग तरह से प्रतिक्रिया करती हैं, अक्सर उपचार प्रतिरोध विकसित करती हैं जिससे पुनरावृत्ति होती है। इस नवीन तकनीक का विकास, जो उपचार से पहले और बाद में प्रयोगशाला में विकसित ट्यूमर कोशिकाओं से नमूने निकाल सकता है, इस बात की एक अनूठी जानकारी देगा कि दवा प्रतिरोध कैसे विकसित हो सकता है और ट्यूमर वापस बढ़ने का कारण बन सकता है। 

"हमें उम्मीद है कि द ब्रेन ट्यूमर चैरिटी द्वारा वित्त पोषित यह महत्वपूर्ण कार्य, इन जटिल ब्रेन ट्यूमर के बारे में हमारे ज्ञान में सुधार करेगा और हमें नए, अधिक प्रभावी उपचार खोजने की अनुमति देगा - जो इस विनाशकारी बीमारी का सामना करने वाले लोगों के लिए तत्काल आवश्यक है।" 

सहयोगात्मक 

यह अध्ययन लीड्स ब्रैग सेंटर फॉर मैटेरियल्स रिसर्च के शोधकर्ताओं के बीच एक सहयोग था; लीड्स स्कूल ऑफ इलेक्ट्रॉनिक एंड इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग; लीड्स इंस्टीट्यूट ऑफ मेडिकल रिसर्च, और अर्लहैम इंस्टीट्यूट, नॉर्विच, जिन्होंने 72 घंटे की अवधि में एकल जीबीएम कोशिकाओं का अध्ययन किया। 

उन्होंने नैनोसर्जिकल प्लेटफॉर्म का उपयोग किया, जो हाथ से संचालित करने के लिए बहुत छोटा है। छोटी सुइयों को रोबोटिक सॉफ़्टवेयर द्वारा सटीक रूप से नियंत्रित किया जाता है ताकि उन्हें पेट्री डिश की कोशिकाओं में सही स्थिति में लाया जा सके। नैनोपिपेट की दूसरी सुई उपकरण को नियंत्रित करने में मौलिक भूमिका निभाती है। 

यह उपकरण वैज्ञानिकों को एक व्यक्तिगत कोशिका में रोग की प्रगति का अध्ययन करने के लिए बार-बार नमूने लेने की अनुमति देता है। आणविक जीव विज्ञान पर बहुत से शोध कोशिकाओं की आबादी पर किए जाते हैं, जिससे औसत परिणाम मिलता है जो इस तथ्य को नजरअंदाज कर देता है कि प्रत्येक कोशिका अलग है। 

उपचार के दौरान कुछ कोशिकाएँ मर जाती हैं, लेकिन अन्य जीवित रहती हैं। इलाज खोजने की कुंजी यह समझना है कि एक कोशिका को जीवित रहने में क्या मदद मिलती है और जो मर जाती हैं उनके साथ क्या हो रहा है। 

अभूतपूर्व परिशुद्धता 

प्रमुख लेखक डॉ. फैबियो मार्कुशियो, मेडिसिन संकाय में रिसर्च एसोसिएट हैं इंपीरियल कॉलेज लंदन, जिन्होंने लीड्स में रहते हुए शोध किया था, ने कहा: “हमारा उपकरण अभूतपूर्व सटीकता के साथ इस बात का अध्ययन करने की अनुमति देता है कि मस्तिष्क कैंसर कोशिकाएं समय के साथ उपचार के लिए कैसे अनुकूल होती हैं। यह उपकरण डेटा प्रदान करेगा जिससे कैंसर के उपचार और पूर्वानुमान में महत्वपूर्ण सुधार हो सकते हैं। 

उन्होंने आगे कहा: "यह काम मेरे सहकर्मियों और सह-नेताओं डॉ. चाल्मर्स चाऊ, लीड्स स्कूल ऑफ इलेक्ट्रॉनिक एंड इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में बायोनैनोटेक्नोलॉजी में रिसर्च फेलो और डॉ. जॉर्जेट टान्नर, जो पहले लीड्स के थे, और अब बायोइनफॉरमेटिशियन हैं, के सहयोगात्मक प्रयास का परिणाम है। ऑक्सफोर्ड नैनोपोर टेक्नोलॉजीज, जिनका योगदान प्रायोगिक डिजाइन और डेटा विश्लेषण में मौलिक था। यह हमारे समय की सबसे बड़ी चुनौतियों से निपटने के लिए एक अंतःविषय टीम बनाने के महत्व को दर्शाता है। 

कैंसर कोशिका प्लास्टिसिटी - कोशिकाओं की अपने व्यवहार को बदलने की क्षमता - कैंसर के उपचार में सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक है क्योंकि इसे बहुत कम समझा जाता है। जीबीएम कैंसर कोशिकाएं विशेष रूप से "प्लास्टिक" होती हैं: वे बहुत जल्दी अनुकूलित हो सकती हैं, और ऐसा माना जाता है कि इससे उन्हें रेडियोथेरेपी और कीमोथेरेपी के प्रति प्रतिरोध विकसित करने में मदद मिलती है। यह सीखना कि ये कोशिकाएं कैसे अनुकूलन करती हैं, और बाद में हम उन्हें कैसे रोक सकते हैं, कैंसर को दोबारा होने से रोका जा सकता है, जो लगभग हमेशा जीबीएम के साथ होता है। 

लंदन के एक व्यावसायिक चिकित्सक, कैमिला हॉकिन्स को अगस्त 2022 में जीबीएम का पता चला था। 55 वर्षीय ने कहा: “इन जैसे किसी भी निष्कर्ष, जो नए उपचारों को सूचित करने में मदद कर सकते हैं, का स्वागत किया जाना चाहिए। जीवन की विस्तारित अच्छी गुणवत्ता जीने लायक है, यहां तक ​​​​कि जहां पूर्वानुमान अंतिम है। 

अत्यंत महत्वपूर्ण 

 अन्य संबंधित लेखक और सह-प्रमुख डॉ. पाओलो एक्टिस, लीड्स स्कूल ऑफ इलेक्ट्रॉनिक एंड इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में बायो-नैनोटेक्नोलॉजी के एसोसिएट प्रोफेसर, लगभग 15 वर्षों से नैनोबायोप्सी टूल पर काम कर रहे हैं और उन्होंने कहा कि इसके मूल दायरे की तुलना में इसकी नई क्षमताएं हैं। , "उल्लेखनीय लाभ" प्रदान किया गया। 

उन्होंने आगे कहा: “जो कैंसर कोशिकाएं कीमोथेरेपी से नहीं मरतीं, वे ही कैंसर को दोबारा विकसित करती हैं और मौत का कारण बनती हैं। 

“हमारा उपकरण इन कोशिकाओं को इंगित कर सकता है और अब हम उन पर बायोप्सी कर सकते हैं ताकि हम विशेष रूप से अध्ययन कर सकें कि जो उपचार से बचे हैं वे कैसे बदल गए हैं। 

"यह अत्यंत महत्वपूर्ण है क्योंकि जितना अधिक हम यह समझ पाएंगे कि कोशिकाएं कैसे बदलती हैं, उतनी ही अधिक दवाएं हम उन्हें अनुकूलित होने से रोकने के लिए विकसित कर सकते हैं।" 

डॉ. स्टीड ने कहा कि प्रयोगशाला में और मनुष्यों में कई और नमूनों पर इस तकनीक का उपयोग करके और शोध किए जाने की आवश्यकता है, लेकिन इससे पहले ही बहुत मूल्यवान जानकारी मिल चुकी है। 

अतिरिक्त धनराशि यूके रिसर्च एंड इनोवेशन और यूरोपीय आयोग द्वारा प्रदान की गई थी। 

मामले का अध्ययन

कैमिला की कहानी 

कैमिला हॉकिन्स को अगस्त 2022 में मल्टी-फोकल ग्लियोब्लास्टोमा मल्टीफॉर्म ब्रेन ट्यूमर का पता चला था। 

लंदन की व्यावसायिक चिकित्सक ने एक कार्य बैठक में सही शब्द खोजने में संघर्ष करने के बाद सलाह के लिए अपनी जीपी सेवा को बुलाया। 

सबसे पहले, डॉक्टरों ने सोचा कि उसे स्ट्रोक हुआ होगा, और एक प्रशिक्षु जीपी से बात करने के बाद, जिसने उसे अपने स्थानीय आपातकालीन विभाग में जाने की सलाह दी, उसे स्ट्रोक वार्ड में भर्ती कराया गया। उसके निदान के बारे में जानने से पहले तीन सप्ताह तक जांच की गई। जाहिर है, यह खबर एक बड़े झटके के रूप में आई।  

पिछले साल द ब्रेन ट्यूमर चैरिटी के समर्थन में लंदन मैराथन में भाग लेने वाले 55 वर्षीय पार्करन उत्साही और स्वयंसेवक कहते हैं: "मैं एक फिट और सक्रिय व्यावसायिक चिकित्सक से एक रात भर में एक रोगी के रूप में चला गया, अंततः एक असाध्य मस्तिष्क का पता चला सीमित जीवन प्रत्याशा वाला ट्यूमर। 

“मैंने कई साल पहले ऑन्कोलॉजी में और 25 वर्षों से अधिक समय तक एचआईवी में काम किया था, इसलिए मुझे आंकड़ों के बारे में पता था कि दो में से एक व्यक्ति को अपने जीवनकाल में कैंसर का पता चलेगा। 

"हालाँकि, यह संभावना कि मुझे ब्रेन ट्यूमर हो सकता है, वस्तुतः मेरे दिमाग में प्रवेश नहीं कर पाई थी (कोई व्यंग्य नहीं!) मैंने स्ट्रोक कंसल्टेंट को भी टिप्पणी की थी, 'कम से कम यह ब्रेन ट्यूमर नहीं है!' 

“इस प्रकार का ट्यूमर हमेशा स्टेज 4 होता है, और इसका कोई इलाज नहीं है। 

“इस स्थिति के लिए बहुत कम शोध है, और शोध की कमी का मतलब है कि बहुत से लोग - जिनमें मैं भी शामिल हूं - अन्य तरीकों की तलाश करते हैं जिनसे हम अपने कैंसर को नियंत्रित कर सकें। रोगी मंचों और वेब पर सभी प्रकार की चीज़ों को संभावनाओं के रूप में सुझाया गया है, लेकिन इनमें से कोई भी साक्ष्य द्वारा समर्थित नहीं है, इसलिए चिकित्सा पेशेवर उन पर टिप्पणी नहीं कर सकते हैं। 

"मैं समझता हूं कि एक मरीज़ समूह के साथ, जिनमें से सभी टर्मिनल होंगे, अनुसंधान चुनौतीपूर्ण होने वाला है, लेकिन इस तरह के किसी भी निष्कर्ष, जो नए उपचारों को सूचित करने में मदद कर सकते हैं, का स्वागत किया जाना चाहिए। जीवन की विस्तारित अच्छी गुणवत्ता जीने लायक है, यहां तक ​​​​कि जहां पूर्वानुमान अंतिम है। 

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• स्रोत: https://www.news-medical.net/news/20240306/Breakthrough-nanopipette-enables-real-time-observation-of-cancer-cell-reactions-to-treatment.aspx