একটি সাম্প্রতিক গবেষণায়, গবেষকরা প্রথমবারের মতো বিশেষভাবে ক্যান্সারকে লক্ষ্য করার জন্য একটি সম্পূর্ণ স্বায়ত্তশাসিত ন্যানোবোটিক সিস্টেম তৈরি করেছেন।
ন্যানোমেডিসিনের একটি বড় অগ্রগতিতে, যে ক্ষেত্রটি ওষুধের সাথে ন্যানো প্রযুক্তিকে একত্রিত করে, গবেষকরা খুব ছোট, অণু-আকারের ন্যানো পার্টিকেলগুলি (মেশিন বা রোবট যা ন্যানোমিটার 10-9 মিটারের মাইক্রোস্কোপিক স্কেলের কাছাকাছি) ব্যবহার করে থেরাপিউটিক চিকিত্সার অভিনব উপায় তৈরি করেছেন। লক্ষ্য ক্যান্সার, প্রকাশিত এই অসাধারণ গবেষণায় প্রকৃতি জৈবপ্রযুক্তি.
ডিএনএ অরিগামি ন্যানোবট: জাদু পরিবহনকারী
ডিএনএ অরিগামি এমন একটি প্রক্রিয়া যেখানে একটি ডিএনএ একটি ন্যানোস্কেল স্তরে ভাঁজ করা হয় এবং ক্ষুদ্রতম স্কেলে সক্রিয় কাঠামো তৈরি করতে ব্যবহৃত হয় (কাগজ ভাঁজ করার শিল্পের মতো অরিগামি)। ডিএনএ হল তথ্যের একটি বড় সঞ্চয় এবং এইভাবে এটি থেকে তৈরি করা কাঠামোগুলি তথ্য বাহক হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। এই ক্ষমতার সাথে সামঞ্জস্য রেখে, এই ডিএনএ ন্যানো পার্টিকেলগুলি (বা 'ডিএনএ ন্যানোরোবট' বা 'ন্যানোরোবট' বা সহজভাবে 'ন্যানোবট') মানবদেহে নির্দিষ্ট কাজের জন্য ক্ষুদ্রতম স্কেলে কার্গো সরাতে এবং তুলতে পারে এবং এইভাবে অনেকের জন্য উপযুক্ত। ন্যানোরোবোটিক অ্যাপ্লিকেশন এই জাতীয় ন্যানোবটের আকার মানুষের চুলের একক স্ট্র্যান্ডের চেয়ে 1000 গুণ ছোট। ন্যানোরোবোটিক্সের এই ক্ষেত্রটি গত দুই দশক ধরে উত্তেজনায় পূর্ণ হয়েছে এবং অনেক বিশেষজ্ঞ ডিএনএ-র উপর ভিত্তি করে এমন ন্যানোস্কেল কাঠামোর বিকাশের দিকে মনোনিবেশ করছেন যা ওষুধ বিশেষ করে থেরাপি এবং ওষুধ সরবরাহে বৈপ্লবিক পরিবর্তন আনতে নিজেকে সব ধরণের আকার এবং আকারে ভাঁজ করতে পারে।
ন্যানোরোবট প্রযুক্তি এখন ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে এবং ইতিমধ্যেই মেডিকেল ইমেজিং, ডিভাইস, সেন্সর, শক্তি ব্যবস্থা এবং ওষুধের মতো ক্ষেত্রে বৈপ্লবিক পরিবর্তন এনেছে। মেডিসিনে, ন্যানোবোটগুলি উল্লেখযোগ্য সুবিধা দেয় কারণ তারা কোনও ক্ষতিকারক কার্যকলাপ তৈরি করে না, কোনও সম্ভাব্য পার্শ্বপ্রতিক্রিয়া নেই এবং তারা শরীরের কোন সাইটকে লক্ষ্যবস্তু করবে এবং কাজ করবে তা খুব নির্দিষ্ট। ন্যানোরোবটগুলির বিকাশের প্রাথমিক খরচ হয়ত বেশি হতে পারে কিন্তু ব্যাচ প্রক্রিয়াকরণের প্রচলিত পদ্ধতির মাধ্যমে উৎপাদন করা হলে খরচ অনেকাংশে কমে যায়৷ উপরন্তু, ন্যানোরোবটগুলির ক্ষুদ্র আকার তাদের ব্যাকটেরিয়া এবং ভাইরাসকে লক্ষ্য করার জন্য আদর্শ করে তোলে৷ এছাড়াও, একটি ছোট ন্যানোরোবট খুব সহজে শরীরে ইনজেকশন দেওয়া যেতে পারে এবং এটি সহজেই রক্তের (সংবহনতন্ত্র) মাধ্যমে ভেসে যায় এবং সমস্যাগুলি সনাক্ত করতে এবং তাদের চিকিত্সা করতে সহায়তা করে। ন্যানোবটগুলি ক্যান্সার গবেষণায় অনেক তাৎপর্য অর্জন করেছে কারণ তারা কেমোথেরাপির একটি ব্যথাহীন বিকল্প হতে পারে যা অন্যথায় খুব চাপযুক্ত এবং রোগীর উপর একটি বিশাল ব্যক্তিগত এবং আর্থিক বোঝা চাপিয়ে দেয়। কেমোথেরাপি শুধুমাত্র ক্যান্সারের চিকিত্সার একটি কঠিন উপায় নয়, ক্যান্সার কোষকে আক্রমণ করার পাশাপাশি, পদ্ধতিটি সারা শরীর জুড়ে বেশ কয়েকটি পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া ফেলে। ক্যানসার নামক এই প্রাণঘাতী রোগের চিকিৎসায় কেমোথেরাপির নতুন কোনো বিকল্প এখনো বিজ্ঞান আবিষ্কার করতে পারেনি। ন্যানোবটগুলির আগামী বছরগুলিতে আরও দক্ষ, স্মার্ট এবং লক্ষ্যযুক্ত বিকল্প আক্রমণকারী ক্যান্সার হওয়ার মাধ্যমে এই দৃশ্যপট পরিবর্তন করার সম্ভাবনা রয়েছে।
ক্যান্সারকে লক্ষ্য করে
এই সাম্প্রতিক গবেষণায়, অ্যারিজোনা স্টেট ইউনিভার্সিটি, ইউএসএ এবং ন্যাশনাল সেন্টার ফর ন্যানো চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেস, বেইজিং-এর বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি, গবেষকরা সফলভাবে স্বয়ংক্রিয় ন্যানোবট ডিজাইন, তৈরি এবং যত্ন সহকারে নিয়ন্ত্রণ করেছেন যাতে সক্রিয়ভাবে শরীরের অভ্যন্তরে ক্যান্সারজনিত টিউমারগুলি খুঁজে বের করা যায় এবং সঠিকভাবে ধ্বংস করা যায় - যদিও কোনও সুস্থ কোষের ক্ষতি না করে। টিউমার খোঁজা এবং ধ্বংস করার জন্য একটি খুব সহজ এবং সরল কৌশল ডিজাইন এবং ব্যবহার করে তারা দুই দশকেরও বেশি সময় ধরে ন্যানো বিজ্ঞানীদের জর্জরিত করা বেশ কয়েকটি চ্যালেঞ্জ অতিক্রম করেছে। কৌশলটি ছিল ডিএনএ-ভিত্তিক ন্যানোবট ব্যবহার করে টিউমার কোষে রক্ত জমাট বাঁধার মাধ্যমে একটি টিউমার কোষে রক্ত সরবরাহকে বিশেষভাবে কেটে ফেলা। সুতরাং, তারা আপাতদৃষ্টিতে সহজ কিছুর কথা ভেবেছিল – ন্যানোস্কেলযুক্ত ডিএনএ অরিগামি ন্যানোবটের সমতল পৃষ্ঠে একটি মূল রক্ত-জমাট বাঁধা এনজাইম (যাকে থ্রম্বিন বলা হয়) সংযুক্ত করুন। থ্রোম্বিনের গড়ে চারটি অণু এর সমতল পৃষ্ঠের সাথে সংযুক্ত ছিল ডিএনএ 90nm x 60nm আকারের অরিগামি শীট। এই ফ্ল্যাট শীটটি কাগজের শীটের মতো ভাঁজ করা হয়েছিল যা ন্যানোবট ছাঁচকে ফাঁপা নলের আকারে তৈরি করেছিল। এই ন্যানোবটগুলিকে একটি ইঁদুরের মধ্যে ইনজেকশন দেওয়া হয়েছিল (যা আক্রমণাত্মক টিউমার বৃদ্ধির জন্য প্ররোচিত হয়েছিল), তারা রক্তের প্রবাহ জুড়ে ভ্রমণ করে তার লক্ষ্যে পৌঁছায় এবং আবদ্ধ হয় - টিউমার। পরবর্তীকালে, ন্যানোবটের কার্গো - থ্রম্বিন - এনজাইম সরবরাহ করা হয় যার ফলে টিউমারের রক্ত প্রবাহকে বাধা দেয়। জাহাজের মধ্যে রক্ত জমাট বাঁধতে যা টিউমারের বৃদ্ধি ঘটায়, টিউমার টিস্যু ধ্বংস করে বা কোষের মৃত্যু ঘটায়। এই পুরো প্রক্রিয়াটি, আকর্ষণীয়ভাবে খুব দ্রুত ঘটে এবং ন্যানোবটগুলি ইনজেকশনের কয়েক ঘন্টার মধ্যে টিউমারটিকে ঘিরে ফেলে। ইনজেকশনের 36 ঘন্টা পরে সমস্ত টিউমার কোষে উন্নত থ্রম্বোসিসের প্রমাণ দেখা গেছে।
আরও, লেখক ন্যানোবটের পৃষ্ঠে একটি বিশেষ পেলোড (যাকে ডিএনএ অ্যাপটামার বলা হয়) অন্তর্ভুক্ত করার যত্ন নেওয়া হয়েছে যা বিশেষভাবে নিউক্লিওলিন নামক একটি প্রোটিনকে লক্ষ্য করবে, যা শুধুমাত্র টিউমার কোষের পৃষ্ঠে উচ্চ পরিমাণে তৈরি হয়, এইভাবে হ্রাস করে। ন্যানোবটগুলি কখনও সুস্থ কোষগুলিতে আক্রমণ করার সম্ভাবনা শূন্যে পৌঁছে যায়৷ এই ন্যানোবটগুলি কেবল টিউমার কোষগুলিকে হ্রাস করে এবং মেরে ফেলে না বরং মেটাস্ট্যাসিস - দূরবর্তী স্থানে গৌণ ক্যান্সার বৃদ্ধিও প্রতিরোধ করে৷
নিরাপত্তা এবং কার্যকারিতা
লেখকরা জোর দিয়েছিলেন যে ন্যানোবটগুলি ইঁদুর এবং এমনকি শূকরের ব্যবহারের জন্য নিরাপদ এবং ইমিউনোলজিক্যালভাবে নিষ্ক্রিয় এবং ন্যানোবটগুলির ব্যবহার অন্য কোথাও স্বাভাবিক রক্ত জমাট বা কোষের গঠন বা মস্তিষ্কের কোনও ব্রীচিন্টোতে কোনও পরিবর্তন দেখায়নি। এইভাবে, কোন সম্ভাব্য অবাঞ্ছিত পার্শ্বপ্রতিক্রিয়া ছাড়াই টিউমারগুলিকে টার্গেট করা এবং সঙ্কুচিত করার জন্য তাদের নিরাপদ এবং কার্যকর হিসাবে মনোনীত করা হয়েছে। বেশিরভাগ ন্যানোবটকে 24 ঘন্টা পরে শরীর থেকে অপমানিত এবং পরিষ্কার হতে দেখা গেছে। যদিও ন্যানোবটগুলিকে একটি 'রিপ্লিকেটিং ন্যানোবট' মডেলে ডিজাইন করা যেতে পারে, যা কিছু কপি তৈরি করা এবং অন্যান্য ন্যানোবটগুলি স্ব-উত্পাদিত হওয়ার কারণে খরচ কম রাখা বোধগম্য, তবে এটি স্পষ্ট যে এই ধরনের পদ্ধতি শুধুমাত্র বিশেষ পরিস্থিতিতে প্রয়োগ করা উচিত। . যতদূর ওষুধের ক্ষেত্রে সংশ্লিষ্ট, একটি নির্বোধ কিল-সুইচও থাকা দরকার যাতে কোনও চরম পরিস্থিতি উপসাগরে রাখা যায়৷ ওষুধে ন্যানোবটের কোনও অপব্যবহার এড়াতে আইনী কর্তৃপক্ষকে প্রবিধান তৈরি করতে হবে, উদাহরণস্বরূপ অস্ত্রযুক্ত ন্যানোবট৷ ন্যানোবটগুলির কার্যকারিতা আমাদেরকে এমন একটি বিন্দুতে নিয়ে আসে যেগুলিকে উপেক্ষা করা যায় না এবং তাদের সম্ভাব্য ন্যানোবটের দিকে তাকানো ভবিষ্যতে ওষুধের একটি অপরিহার্য উপাদান হবে।
মানুষের উপর একই ধরনের পদ্ধতি ব্যবহার করা যেতে পারে কারণ লেখকরা দেখিয়েছেন যে এই সিস্টেমটি একটি প্রাথমিক মাউসের ফুসফুসের ক্যান্সার মডেলেও পরীক্ষা করা হয়েছিল - যা মানুষের ফুসফুসের ক্লিনিকাল কোর্সের অনুকরণ করে। ক্যান্সার রোগী- এবং দুই সপ্তাহের চিকিত্সার পরে টিউমারের রিগ্রেশন দেখায়। এছাড়াও, এই গবেষণাগুলি ইঁদুরের উপর পরিচালিত হয়েছিল এবং দুই সপ্তাহের মধ্যে প্রাণীদের মধ্যে স্তন ক্যান্সার, মেলানোমা, ডিম্বাশয় এবং ফুসফুসের ক্যান্সারের উপর একই রকমের প্রভাব দেখা গিয়েছিল। তবে একই ধরনের ফলাফলের সম্ভাব্যতা নিশ্চিত করার জন্য মানুষের মধ্যে গবেষণাটি করা প্রয়োজন এবং এটি অর্জনের জন্য শক্তিশালী ক্লিনিকাল ট্রায়াল করা প্রয়োজন।
ক্যান্সার আক্রমণ করার জন্য একটি খুব স্মার্ট এবং লক্ষ্যযুক্ত উপায়
ক্যান্সার থেরাপিউটিকসের প্রধান চ্যালেঞ্জগুলির মধ্যে একটি হল ক্যান্সার টিউমার কোষ এবং স্বাভাবিক, সুস্থ শরীরের কোষগুলির মধ্যে সাবধানে এবং সঠিকভাবে পার্থক্য করা। টিউমার কোষগুলিকে শিকিং এবং মেরে ফেলার প্রচলিত পদ্ধতি - কেমোথেরাপি এবং রেডিয়েশন থেরাপি- শরীরের স্বাভাবিক কোষগুলির সাথে মিথস্ক্রিয়া না করে বেছে বেছে টিউমার কোষগুলিকে লক্ষ্য করতে ব্যর্থ হয়। এইভাবে, কেমোথেরাপি এবং এছাড়াও বিকিরণ থেরাপি গুরুতর পার্শ্বপ্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করে, ছোট এবং বড় উভয়ই, যার মধ্যে অঙ্গের ক্ষতি হয় যার ফলে ক্যান্সারের চিকিত্সা খুব দুর্বল হয় এবং এইভাবে রোগীদের মধ্যে বেঁচে থাকার হার কম। এই গবেষণায় বর্ণিত ন্যানোবটগুলি স্তন্যপায়ী প্রাণীদের মধ্যে প্রথম ধরণের যা টিউমার কোষ সনাক্ত করতে এবং তাদের বৃদ্ধি এবং বিস্তার হ্রাস করতে খুব শক্তিশালী এবং কার্যকর। এই ডিএনএ রোবোটিক সিস্টেমটি অনেক ধরণের ক্যান্সারের জন্য সুনির্দিষ্ট এবং লক্ষ্যযুক্ত ক্যান্সার থেরাপির জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, যেহেতু সমস্ত শক্ত টিউমার খাওয়ানো রক্তনালীগুলি মূলত একই রকম।
এই গবেষণাটি প্রযুক্তিগত অগ্রগতি ব্যবহার করে ব্যবহারিক চিকিৎসা সমাধানের চিন্তাভাবনা এবং পরিকল্পনা শুরু করার জন্য ভবিষ্যতের পথ তৈরি করেছে। ক্যান্সার গবেষণার চূড়ান্ত লক্ষ্য হল কঠিন টিউমারের সফল নির্মূল, কোন গুরুতর পার্শ্বপ্রতিক্রিয়া ছাড়াই এবং মেটাস্ট্যাসিস হ্রাস করা। এই গবেষণার দিকে তাকিয়ে, আমরা ভবিষ্যতের জন্য অপরিসীম আশা দেখি যেখানে এই বর্তমান কৌশলটি ক্যান্সার মোকাবেলার চূড়ান্ত লক্ষ্য অর্জনের জন্য আদর্শ হতে পারে। এবং শুধুমাত্র ক্যান্সার নয়, এই কৌশলটি আরও অনেক রোগের চিকিত্সার জন্য একটি ওষুধ সরবরাহের প্ল্যাটফর্ম হিসাবেও তৈরি করা যেতে পারে কারণ এই পদ্ধতিটি কেবল ন্যানোবটের গঠন পরিবর্তন করে এবং লোড করা কার্গোস পরিবর্তন করে। এছাড়াও, ন্যানোবট আমাদের মানবদেহ এবং মস্তিষ্কের জটিলতা আরও বুঝতে সাহায্য করতে পারে। এটি ব্যথাহীন এবং অ-আক্রমণাত্মক অস্ত্রোপচার করতেও সাহায্য করবে, এমনকি সবচেয়ে জটিল অস্ত্রোপচারও। অনুমানিকভাবে এই সময়ে, তাদের আকারের কারণে ন্যানোবটগুলি মস্তিষ্কের কোষগুলির মাধ্যমেও সার্ফ করতে পারে এবং আরও গবেষণার জন্য প্রয়োজনীয় সমস্ত সম্পর্কিত তথ্য তৈরি করতে পারে। ভবিষ্যতে, এখন থেকে দুই দশকের মধ্যে বলা যাক, একটি ন্যানোবটের একটি ইনজেকশন সম্পূর্ণরূপে রোগ নিরাময় করতে সক্ষম হতে পারে।
***
{উদ্ধৃত উৎস(গুলি) তালিকায় নীচে দেওয়া DOI লিঙ্কে ক্লিক করে আপনি মূল গবেষণাপত্রটি পড়তে পারেন}
উত্স (গুলি)
Li S et al 2018. ভিভোতে একটি আণবিক ট্রিগারের প্রতিক্রিয়া হিসাবে একটি ডিএনএ ন্যানোরোবট ক্যান্সারের থেরাপিউটিক হিসাবে কাজ করে। প্রকৃতি জৈবপ্রযুক্তি. https://doi.org/10.1038/nbt.4071
