पेन स्टेट के शोधकर्ता अगली पीढ़ी के सेल-आधारित उपचारों के लिए प्रोटीन-आधारित नैनो-कंप्यूटिंग एजेंट बनाते हैं
पेन स्टेट के शोधकर्ताओं ने अगली पीढ़ी के सेल-आधारित उपचारों को विकसित करने में महत्वपूर्ण सफलता हासिल की है। उन्होंने पहला प्रोटीन-आधारित नैनो-कंप्यूटिंग एजेंट बनाया है जो एक सर्किट के रूप में कार्य करता है। यह मील का पत्थर उन्हें सेल-आधारित उपचारों के साथ मधुमेह और कैंसर जैसी बीमारियों के इलाज के लिए एक कदम और करीब लाता है।
सेल-आधारित उपचारों के लिए दृष्टिकोण
सेल-आधारित उपचारों के लिए पारंपरिक सिंथेटिक जीवविज्ञान दृष्टिकोण प्रोटीन की अभिव्यक्ति या दमन पर भरोसा करते हैं जो सेल के भीतर वांछित क्रिया उत्पन्न करते हैं। हालांकि, इस दृष्टिकोण में समय लग सकता है और प्रक्रिया में सेलुलर ऊर्जा खर्च हो सकती है। पेन स्टेट के शोधकर्ताओं ने इंजीनियरिंग प्रोटीन द्वारा एक अलग दृष्टिकोण अपनाया जो सीधे एक वांछित क्रिया उत्पन्न करता है।
नैनो-कंप्यूटिंग एजेंट
साइंस एडवांसेज में प्रकाशित अपने अध्ययन में, शोधकर्ता अपने नैनो-कंप्यूटिंग एजेंट बनाने के अपने दृष्टिकोण का वर्णन करते हैं। उन्होंने उत्तेजनाओं का जवाब देने वाले दो सेंसर डोमेन को एकीकृत करके एक लक्षित प्रोटीन तैयार किया। लक्ष्य प्रोटीन अपने अभिविन्यास को समायोजित करके प्रकाश और रैपामाइसिन नामक दवा के प्रति प्रतिक्रिया करता है।
प्रयोगात्मक सबूत की अवधारणा
उनके डिजाइन का परीक्षण करने के लिए, टीम ने अपने इंजीनियर प्रोटीन को संस्कृति में जीवित कोशिकाओं में पेश किया। सुसंस्कृत कोशिकाओं को उत्तेजनाओं को उजागर करके, उन्होंने सेंसर डोमेन की उत्तेजनाओं के संपर्क में आने के बाद सेलुलर अभिविन्यास में परिवर्तन को मापने के लिए उपकरण का उपयोग किया। पहले, उनके नैनो-कंप्यूटिंग एजेंट को एक आउटपुट उत्पन्न करने के लिए दो इनपुट की आवश्यकता होती थी। अब, दो संभावित आउटपुट हैं, और आउटपुट इस बात पर निर्भर करता है कि इनपुट किस क्रम में प्राप्त हुए हैं।
संभावित परिणाम
टीम अपने नैनो-कंप्यूटिंग एजेंटों को और विकसित करने और प्रौद्योगिकी के विभिन्न अनुप्रयोगों के साथ प्रयोग करने की योजना बना रही है। नैनो-कंप्यूटिंग एजेंट में जितने अधिक इनपुट एम्बेडेड होते हैं, उतने अधिक संभावित परिणाम जो विभिन्न संयोजनों से उत्पन्न हो सकते हैं। संभावित इनपुट में भौतिक या रासायनिक उत्तेजना शामिल हो सकती है, और आउटपुट में सेलुलर व्यवहार में परिवर्तन शामिल हो सकते हैं जैसे सेल दिशा, माइग्रेशन, जीन अभिव्यक्ति को संशोधित करना और कैंसर कोशिकाओं के खिलाफ प्रतिरक्षा सेल साइटोटोक्सिसिटी।
सेल-आधारित उपचारों का भविष्य
शोधकर्ताओं की अवधारणा किसी दिन विभिन्न बीमारियों, जैसे ऑटोइम्यून बीमारियों, वायरल संक्रमण, मधुमेह, तंत्रिका चोट और कैंसर के लिए अगली पीढ़ी के सेल-आधारित उपचारों का आधार बन सकती है। टीम अपने नैनो-कंप्यूटिंग एजेंटों को विकसित करने और प्रौद्योगिकी के विभिन्न अनुप्रयोगों की खोज जारी रखने की योजना बना रही है।
अनुदान
यह काम राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान (अनुदान 1R35GM134864) और पासन फाउंडेशन द्वारा वित्त पोषित किया गया था।
सारांश में, पेन स्टेट के शोधकर्ताओं ने एक प्रोटीन-आधारित नैनो-कंप्यूटिंग एजेंट बनाया है जो एक सर्किट के रूप में कार्य करता है, जिससे उन्हें मधुमेह और कैंसर जैसी बीमारियों के इलाज के लिए अगली पीढ़ी के सेल-आधारित उपचारों को विकसित करने के करीब लाया जाता है। शोधकर्ता अपने नैनो-कंप्यूटिंग एजेंटों को विकसित करने और प्रौद्योगिकी के विभिन्न अनुप्रयोगों की खोज जारी रखने की योजना बना रहे हैं।