वैज्ञानिकों ने खोजा, कोशिकाएं खतरनाक आयरन को कैसे काबू में रखती हैं

आयरन कोशिकाओं को जीवित रखने के लिए ज़रूरी है, लेकिन जब इसकी अधिक मात्रा रासायनिक रूप से सक्रिय बनी रहती है, तो यही धातु विनाशकारी बन सकती है और डीएनए, प्रोटीन तथा कोशिका झिल्लियों को नुकसान पहुंचा सकती है। व्हाइटहेड इंस्टीट्यूट के शोधकर्ताओं ने इस खतरे के खिलाफ एक अनदेखी सुरक्षा प्रणाली की पहचान की है: पॉलीएमीन नामक छोटे अणु। पत्रिका Cell में प्रकाशित इस अध्ययन के अनुसार, पॉलीएमीन आयरन से जुड़कर उसे तब तक निष्क्रिय अवस्था में रखते हैं जब तक कोशिका को उसकी ज़रूरत न हो।

यह खोज व्हाइटहेड इंस्टीट्यूट के सदस्य अंकुर जैन, पूर्व पोस्टडॉक व्हिटनी हेनरी और स्नातक छात्र पुष्कल शर्मा ने की। जैन मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (एमआईटी) में जीव विज्ञान के सह-प्राध्यापक भी हैं। जैन की प्रयोगशाला मुख्य रूप से आरएनए पर शोध करती है, यह वह अणु है जो डीएनए के निर्देशों को प्रोटीन बनाने तक पहुंचाता है। टीम ने शुरू में पॉलीएमीन पर इसलिए ध्यान दिया क्योंकि ये आरएनए से जुड़कर उसकी संरचना को प्रभावित करते हैं। पॉलीएमीन कोशिकाओं में मौजूद सबसे प्रचुर छोटे अणुओं में से एक हैं, और इनकी मात्रा कोशिका के मुख्य ऊर्जा अणु एटीपी के बराबर होती है।

पूरे जीनोम की आनुवंशिक स्क्रीनिंग में पाया गया कि जिन कोशिकाओं में पॉलीएमीन का स्तर कम था, वे जीपीएक्स4 नामक प्रोटीन पर बहुत अधिक निर्भर हो गईं। यह प्रोटीन कोशिका झिल्लियों को नुकसानदेह रासायनिक प्रतिक्रियाओं से बचाता है। उन कोशिकाओं ने आयरन को खनिज रूप में जमा करने वाला एक और प्रोटीन भी अधिक मात्रा में बनाया। इसके बाद शोधकर्ताओं ने एक ऐसा फ्लोरोसेंट सेंसर बनाया जो जीवित कोशिकाओं में मौजूद सक्रिय आयरन की मात्रा के अनुसार उन्हें चमकाता है। इसे पहले से मौजूद पॉलीएमीन सेंसर के साथ जोड़ने पर उन्होंने पाया कि जैसे-जैसे पॉलीएमीन का स्तर घटता गया, सक्रिय आयरन की मात्रा बढ़ती गई।

कैंसर कोशिकाएं तेज़ी से बढ़ने के लिए पॉलीएमीन का स्तर ऊंचा बनाए रखती हैं, इसलिए इसे घटाने वाली दवाओं को इलाज के रूप में आज़माया गया है, लेकिन अब तक उनका असर सीमित ही रहा है, और यह खोज इसकी एक वजह बता सकती है। शर्मा, जो अध्ययन के पहले लेखक हैं, कहते हैं, "पॉलीएमीन घटाने वाली दवाओं को जीपीएक्स4 को रोकने वाली दवाओं के साथ मिलाकर इस्तेमाल करना चाहिए। अकेले किसी एक रास्ते को निशाना बनाने के बजाय, इससे कैंसर कोशिकाओं को खत्म करना ज़्यादा असरदार हो सकता है।"

ये नतीजे शुरुआती दौर के पार्किंसंस रोग से भी जुड़े हो सकते हैं। कोशिकाओं के भीतर पॉलीएमीन को पहुंचाने वाले जीन में होने वाले उत्परिवर्तन इस बीमारी के एक दुर्लभ रूप से जुड़े पाए गए हैं, और पार्किंसंस रोगियों के मस्तिष्क में असामान्य रूप से अधिक आयरन लंबे समय से देखा जाता रहा है।