Secretomics
সিক্রেটমিক্স হল এক ধরনের প্রোটিওমিক্স যা সিক্রেটমের বিশ্লেষণের সাথে জড়িত-একটি কোষ, টিস্যু বা জীবের সমস্ত স্রাবিত প্রোটিন। সিক্রেটেড প্রোটিনগুলি কোষ সংকেত এবং ম্যাট্রিক্স পুনর্নির্মাণ সহ বিভিন্ন শারীরবৃত্তীয় প্রক্রিয়ার সাথে জড়িত, তবে ম্যালিগন্যান্ট কোষগুলির আক্রমণ এবং মেটাস্ট্যাসিসের জন্যও অবিচ্ছেদ্য। এইভাবে সিক্রেটমিক্স ক্যান্সারের জন্য বায়োমার্কার আবিষ্কার এবং প্যাথোজেনেসিসের আণবিক ভিত্তি বোঝার ক্ষেত্রে বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ। সিক্রেটমের (এক্সট্রাসেলুলার ম্যাট্রিক্স) অদ্রবণীয় ভগ্নাংশের বিশ্লেষণকে ম্যাট্রিসোমিক্স বলা হয়। সিক্রেটমের ইতিহাস 2000 সালে টিজালসমা এবং অন্যান্যরা। ইউব্যাকটেরিয়াম বি. সাবটিলিস নিয়ে তাদের গবেষণায় 'সিক্রেটম' শব্দটি উদ্ভাবন করা হয়। তারা সিক্রেটমকে ব্যাকটেরিয়ার সমস্ত স্রাবিত প্রোটিন এবং সিক্রেটরি যন্ত্র হিসাবে সংজ্ঞায়িত করেছেন। বি. সাবটিলিসে প্রোটিন সিকোয়েন্সের একটি ডাটাবেস এবং একটি অ্যালগরিদম ব্যবহার করে যা ক্লিভেজ সাইট এবং অ্যামিনো-টার্মিনাল সিগন্যাল পেপটাইডগুলির দিকে নজর দেয় যা স্রাবিত প্রোটিনের বৈশিষ্ট্যযুক্ত তারা কোষ দ্বারা প্রোটিওমের কোন ভগ্নাংশ নিঃসৃত হয় তা অনুমান করতে সক্ষম হয়েছিল। 2001 সালে একই ল্যাব সিক্রেটমিক্সের একটি মান নির্ধারণ করে-শুধুমাত্র অ্যামিনো অ্যাসিড সিকোয়েন্সের উপর ভিত্তি করে ভবিষ্যদ্বাণী সিক্রেটমকে সংজ্ঞায়িত করার জন্য যথেষ্ট নয়। তারা বি. সাবটিলিস দ্বারা নিঃসৃত 82টি প্রোটিন সনাক্ত করতে দ্বি-মাত্রিক জেল ইলেক্ট্রোফোরেসিস এবং মাস স্পেকট্রোমেট্রি ব্যবহার করেছিলেন, যার মধ্যে মাত্র 48টি তাদের পূর্ববর্তী গবেষণাপত্রের জিনোম-ভিত্তিক পদ্ধতি ব্যবহার করে ভবিষ্যদ্বাণী করা হয়েছিল। এটি ভবিষ্যদ্বাণীকৃত ফলাফলের প্রোটিন যাচাইকরণের প্রয়োজনীয়তা প্রদর্শন করে। স্রাব পথের জটিল প্রকৃতি প্রকাশিত হওয়ার সাথে সাথে-অর্থাৎ স্রাবের অনেক অ-ধ্রুপদী পথ রয়েছে এবং অনেক অ-স্রাবিত প্রোটিন রয়েছে যা ধ্রুপদী স্রাব পথের একটি অংশ-সিক্রেটমের আরও গভীর সংজ্ঞা প্রয়োজনীয় হয়ে ওঠে। 2010 সালে, আগরওয়াল এবং অন্যান্যরা। সিক্রেটমকে "গঠনমূলক এবং নিয়ন্ত্রিত সিক্রেটরি অর্গানেলগুলির সাথে জড়িত পরিচিত এবং অজানা সিক্রেটরি প্রক্রিয়াগুলির মাধ্যমে যে কোনও নির্দিষ্ট সময় এবং পরিস্থিতিতে কোনও কোষ, টিস্যু, অঙ্গ বা জীব দ্বারা বহির্মুখী স্থানে নিঃসৃত প্রোটিনের বিশ্বব্যাপী গোষ্ঠী" হিসাবে সংজ্ঞায়িত করার পরামর্শ দেওয়া হয়েছে। সিক্রেটমিক বিশ্লেষণের চ্যালেঞ্জ দূষণকারী কালচারে, কোষগুলি দূষণকারী দ্বারা বেষ্টিত থাকে। সেল কালচার মিডিয়া এবং সেলুলার ধ্বংসাবশেষ থেকে পাওয়া বোভাইন সিরাম বিশ্লেষণের জন্য ব্যবহৃত নিঃসৃত প্রোটিনের সংগ্রহকে দূষিত করতে পারে। গবাদি পশুর দূষকগুলি একটি বিশেষ চ্যালেঞ্জ উপস্থাপন করে কারণ ফাইব্রোনেক্টিন এবং ফাইবুলিন-1-এর মতো অনেক গবাদি পশুর এক্সট্রাসেলুলার প্রোটিনের প্রোটিন সিকোয়েন্স মানুষের প্রোটিন সিকোয়েন্সের অনুরূপ। এই দূষকগুলি অপসারণের জন্য, এস. এফ. এম-এ ইনকিউবেট করার আগে এবং স্রাবিত প্রোটিন সংগ্রহ করার আগে কোষগুলিকে পিবিএস বা সিরাম-মুক্ত মাধ্যম (এস. এফ. এম) দিয়ে ধুয়ে ফেলা যেতে পারে। কোষ যাতে ফেটে না যায়, যাতে অন্তঃকোষীয় প্রোটিন মুক্ত না হয়, সেদিকে খেয়াল রাখতে হবে। উপরন্তু, ইনকিউবেশন সময় এবং অবস্থার অনুকূল করা আবশ্যক যাতে এস. এফ. এম-এ পুষ্টির অভাব দ্বারা প্ররোচিত হতে পারে এমন বিপাকীয় চাপ সিক্রেটমিক বিশ্লেষণকে প্রভাবিত করে না। কিছু প্রোটিন কম পরিমাণে নিঃসৃত হয় এবং তারপর কোষ সংস্কৃতির মাঝারি বা দেহের তরলে আরও পাতলা হয়ে যায়, যার ফলে এই প্রোটিনগুলি সনাক্ত করা এবং বিশ্লেষণ করা কঠিন হয়ে পড়ে। টিসিএ বৃষ্টিপাতের মতো ঘনত্ব পদ্ধতিগুলি অ্যান্টিবডি মাইক্রোএরেগুলির মতো অত্যন্ত সংবেদনশীল পদ্ধতিগুলির পাশাপাশি ব্যবহার করা যেতে পারে যা একটি প্রোটিনের একক অণুও সনাক্ত করতে পারে। ইন ভিট্রো অধ্যয়নের প্রাসঙ্গিকতা অনেক সিক্রেটমিক গবেষণা সেল কালচার পদ্ধতির সাথে ইন ভিট্রো পরিচালিত হয়, তবে একই প্রোটিন ভিভোতে নিঃসৃত হয় কিনা তা স্পষ্ট নয়। আরও বেশি করে গবেষণা, বিশেষ করে যারা ক্যান্সার সিক্রেটমের দিকে তাকিয়ে আছে, তারা ইন ভিট্রো প্রাপ্ত ফলাফলের প্রাসঙ্গিকতা নিশ্চিত করতে ইন ভিভো পদ্ধতি ব্যবহার করছে। উদাহরণস্বরূপ, একটি সিক্রেটোমিক বিশ্লেষণ পরিচালনা করার জন্য টিউমারের পাশে প্রক্সিমাল জৈবিক তরল সংগ্রহ করা যেতে পারে। পদ্ধতি জিনোম-ব্যাপী ভবিষ্যদ্বাণী অনেক স্রাবিত প্রোটিনের একটি এন-টার্মিনাল পেপটাইড ক্রম থাকে যা অনুবাদিত প্রোটিনকে এন্ডোপ্লাজমিক রেটিকুলামে যাওয়ার সংকেত দেয় যেখানে প্রক্রিয়াকরণ ঘটে যা শেষ পর্যন্ত স্রাবের দিকে পরিচালিত করে। এই সংকেত পেপটাইডগুলির উপস্থিতি একটি কোষের সিক্রেটমের পূর্বাভাস দিতে ব্যবহার করা যেতে পারে। কিছু সিক্রেটরি প্রোটিনের ক্লাসিকাল সিগন্যাল পেপটাইড সিকোয়েন্স নেই। এগুলিকে 'লিডারলেস সিক্রেটরি প্রোটিন' (এলএসপি) বলা হয়। জিনোম-ব্যাপী ভবিষ্যদ্বাণী পদ্ধতিতে বিভিন্ন সমস্যা রয়েছে। মিথ্যা ইতিবাচক এবং মিথ্যা নেতিবাচক হওয়ার উচ্চ সম্ভাবনা রয়েছে। উপরন্তু, জিন অভিব্যক্তি পরিবেশগত অবস্থার দ্বারা ব্যাপকভাবে প্রভাবিত হয়, যার অর্থ জিনোম বা সিডিএনএ লাইব্রেরি থেকে ভবিষ্যদ্বাণী করা একটি সিক্রেটম প্রকৃত সিক্রেটমের সাথে সম্পূর্ণরূপে মেলে না। যে কোনও ভবিষ্যদ্বাণীকৃত স্রাবিত প্রোটিনকে বৈধ করার জন্য প্রোটিওমিক পদ্ধতির প্রয়োজন। কিউরেশন এবং গণনামূলক ভবিষ্যদ্বাণী উভয়ের উপর ভিত্তি করে বেশ কয়েকটি জিনোম-ব্যাপী সিক্রেটম ডেটাবেস বা নলেজবেস পাওয়া যায়। এই ডাটাবেসের মধ্যে রয়েছে ছত্রাক সিক্রেটম ডাটাবেস (এফএসডি), ছত্রাক সিক্রেটম নলেজবেস (ফানসেককেবি) এবং ল্যাকটিক অ্যাসিড ব্যাকটেরিয়াল সিক্রেটম ডাটাবেস। হিউম্যান অ্যান্ড অ্যানিম্যাল প্রোটিন সাবসেলুলার লোকেশন ডাটাবেস (মেটাসেক্কিবি) এবং প্রোটিস্ট সাবসেলুলার প্রোটিওম ডাটাবেস (প্রোটসেক্কিবি) সম্প্রতি প্রকাশিত হয়েছে। যদিও গণনামূলক ভবিষ্যদ্বাণীতে কিছু ভুল রয়েছে, এই ডেটাবেসগুলি প্রোটিন উপকোষীয় অবস্থানগুলিকে আরও বৈশিষ্ট্যযুক্ত করার জন্য দরকারী সংস্থান সরবরাহ করে। প্রোটিয়মিক পদ্ধতির গণ বর্ণালীবিন্যাস বিশ্লেষণ সিক্রেটমিক্সের অবিচ্ছেদ্য অংশ। সিরাম বা স্রাবিত প্রোটিনযুক্ত সুপারনেট্যান্ট একটি প্রোটিজ দিয়ে হজম হয় এবং প্রোটিনগুলি 2ডি জেল ইলেক্ট্রোফোরেসিস বা ক্রোমাটোগ্রাফিক পদ্ধতি দ্বারা পৃথক করা হয়। প্রতিটি পৃথক প্রোটিন তারপর ভর স্পেকট্রোমেট্রি দ্বারা বিশ্লেষণ করা হয় এবং প্রোটিন সনাক্ত করার জন্য একটি ডাটাবেসের মাধ্যমে উত্পন্ন পেপটাইড-ভর ফিঙ্গারপ্রিন্ট চালানো যেতে পারে। সেল কালচারে অ্যামিনো অ্যাসিড দ্বারা স্থিতিশীল আইসোটোপ লেবেলিং (এস. আই. এল. এ. সি) সিক্রেটমিক্সে একটি গুরুত্বপূর্ণ পদ্ধতি হিসাবে আবির্ভূত হয়েছে-এটি সেল কালচারে নিঃসৃত প্রোটিন এবং বোভাইন সিরাম দূষকগুলির মধ্যে পার্থক্য করতে সহায়তা করে। সাধারণ মাধ্যমে উত্থিত কোষ এবং স্থিতিশীল-আইসোটোপ লেবেলযুক্ত অ্যামিনো অ্যাসিডের মাধ্যমে উত্থিত কোষ থেকে সুপারনাট্যান্ট 1:1 অনুপাতে মিশ্রিত করা হয় এবং ভর স্পেকট্রোমেট্রি দ্বারা বিশ্লেষণ করা হয়। সিরামে প্রোটিন দূষকগুলি শুধুমাত্র একটি শিখর দেখাবে কারণ তাদের লেবেলযুক্ত সমতুল্য নেই। উদাহরণস্বরূপ, কালচারে মানব কনড্রোসাইট দ্বারা নিঃসৃত প্রোটিন এবং সিরাম দূষকগুলির মধ্যে পার্থক্য করতে এসআইএলএসি পদ্ধতিটি সফলভাবে ব্যবহার করা হয়েছে। অ্যান্টিবডি মাইক্রো অ্যারে হল প্রোটিন সনাক্তকরণের জন্য একটি অত্যন্ত সংবেদনশীল এবং উচ্চ-থ্রুপুট পদ্ধতি যা সম্প্রতি সিক্রেটমিক বিশ্লেষণের অংশ হয়ে উঠেছে। অ্যান্টিবডি, বা অন্য ধরনের বাইন্ডার অণু, একটি কঠিন সাপোর্টে স্থির করা হয় এবং একটি ফ্লুরোসেন্ট লেবেলযুক্ত প্রোটিন মিশ্রণ যোগ করা হয়। সংকেতের তীব্রতা প্রোটিন সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়। অ্যান্টিবডি মাইক্রোএরে অত্যন্ত বহুমুখী-এগুলি একটি মিশ্রণে প্রোটিনের পরিমাণ, বিভিন্ন প্রোটিন আইসোফর্ম, পোস্টট্রান্সলেশনাল পরিবর্তন এবং প্রোটিনের জৈব রাসায়নিক ক্রিয়াকলাপ বিশ্লেষণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। উপরন্তু, এই মাইক্রো অ্যারেগুলি অত্যন্ত সংবেদনশীল-তারা প্রোটিনের একক অণু সনাক্ত করতে পারে। বর্তমানে অ্যান্টিবডি মাইক্রোএরেগুলি বেশিরভাগ মানুষের প্লাজমা নমুনা বিশ্লেষণের জন্য ব্যবহার করা হচ্ছে তবে কালচার্ড কোষ এবং শরীরের তরল সিক্রেটোমিক্সের জন্যও ব্যবহার করা যেতে পারে, যা একবারে অনেক প্রোটিনের উপস্থিতি সন্ধানের একটি সহজ উপায় উপস্থাপন করে। প্রভাব এবং তাৎপর্য ক্যান্সার বায়োমার্কারের আবিষ্কার স্বাভাবিক শারীরবৃত্তীয় প্রক্রিয়াগুলিতে গুরুত্বপূর্ণ হওয়ার পাশাপাশি, কোষের বৃদ্ধি, স্থানান্তর, আক্রমণ এবং অ্যাঞ্জিওজেনেসিসের মাধ্যমে টিউমারজেনেসিসে স্রাবিত প্রোটিনের একটি অবিচ্ছেদ্য ভূমিকা রয়েছে, যা সিক্রেটমিক্সকে ক্যান্সার বায়োমার্কার আবিষ্কারের জন্য একটি দুর্দান্ত পদ্ধতি করে তোলে। বায়োমার্কারগুলি সনাক্ত করতে শরীরের তরল বা সম্পূর্ণ সিরাম প্রোটিওমিক পদ্ধতি ব্যবহার করা অত্যন্ত কঠিন হতে পারে-শরীরের তরলগুলি জটিল এবং অত্যন্ত পরিবর্তনশীল। ক্যান্সার কোষের রেখা বা রোগাক্রান্ত টিস্যুর গোপন বিশ্লেষণ বায়োমার্কার আবিষ্কারের জন্য একটি সহজ এবং আরও নির্দিষ্ট বিকল্প উপস্থাপন করে। ক্যান্সার সিক্রেটমিক্সের দুটি প্রধান জৈবিক উৎস হল ক্যান্সার সেল লাইন সুপারনেট্যান্ট এবং প্রক্সিমাল জৈবিক তরল, টিউমারের সংস্পর্শে থাকা তরল। ক্যান্সার সেল লাইন সুপারনেট্যান্ট নিঃসৃত প্রোটিনের একটি আকর্ষণীয় উৎস। অনেক মানসম্মত কোষের রেখা পাওয়া যায় এবং সুপারনেট্যান্ট প্রক্সিমাল বডি ফ্লুইডের তুলনায় বিশ্লেষণ করা অনেক সহজ। তবে এটি স্পষ্ট নয় যে একটি সেল লাইন সিক্রেটম তার নির্দিষ্ট মাইক্রোএনভায়রনমেন্টে একটি প্রকৃত টিউমারের একটি ভাল উপস্থাপনা এবং একটি প্রমিত কোষ রেখা একটি প্রকৃত টিউমারের বৈচিত্র্যের দৃষ্টান্ত নয়। প্রক্সিমাল তরলগুলির বিশ্লেষণ মানব টিউমার সিক্রেটম সম্পর্কে আরও ভাল ধারণা দিতে পারে, তবে এই পদ্ধতির ত্রুটিগুলিও রয়েছে। প্রক্সিমাল তরল সংগ্রহের পদ্ধতিগুলি এখনও মানসম্মত হতে হবে এবং অ-ক্ষতিকারক নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন। উপরন্তু, রোগীদের মধ্যে পরিবেশগত এবং জিনগত পার্থক্য বিশ্লেষণকে জটিল করে তুলতে পারে। সিক্রেটমিক বিশ্লেষণে ফুসফুসের ক্যান্সার, লিভার ক্যান্সার, প্যানক্রিয়াটিক ক্যান্সার, কোলোরেক্টাল ক্যান্সার, প্রোস্টেট ক্যান্সার এবং স্তন ক্যান্সার সহ অনেক ধরনের ক্যান্সারের সম্ভাব্য নতুন বায়োমার্কার আবিষ্কৃত হয়েছে। প্রস্টেট-নির্দিষ্ট অ্যান্টিজেন (পি. এস. এ), প্রস্টেট ক্যান্সারের জন্য বর্তমান স্ট্যান্ডার্ড বায়োমার্কার, একটি কম ডায়াগনস্টিক নির্দিষ্টতা রয়েছে-পি. এস. এ মাত্রা সবসময় আক্রমণাত্মক এবং অ-আক্রমণাত্মক ক্যান্সারের মধ্যে পার্থক্য করতে পারে না-এবং তাই একটি ভাল বায়োমার্কার অত্যন্ত প্রয়োজন। প্রস্টেট কোষের লাইনগুলির সিক্রেটমিক বিশ্লেষণ ব্যবহার করে, একটি গবেষণায় স্বাস্থ্যকর নিয়ন্ত্রণের তুলনায় ক্যান্সার রোগীদের সিরামে উচ্চ মাত্রায় পাওয়া একাধিক প্রোটিন আবিষ্কার করতে সক্ষম হয়েছিল। স্তন ক্যান্সার সনাক্তকরণের জন্য বায়োমার্কারগুলিরও প্রচুর প্রয়োজন রয়েছে-বর্তমানে বায়োমার্কারগুলি শুধুমাত্র ক্যান্সারের পরবর্তী পর্যায়গুলি পর্যবেক্ষণের জন্য বিদ্যমান। স্তন ক্যান্সার কোষের গোপন বিশ্লেষণের ফলে আশাব্যঞ্জক ডায়াগনস্টিক সম্ভাবনার সাথে একটি নতুন বায়োমার্কার হিসাবে এএলসিএএম প্রোটিন আবিষ্কৃত হয়। সহায়ক প্রজনন প্রযুক্তি মানব ভ্রূণের সিক্রেটম বিশ্লেষণ ভ্রূণের কার্যকারিতা নির্ধারণের জন্য একটি অ-আক্রমণাত্মক পদ্ধতি খুঁজে পেতে সহায়ক হতে পারে। আইভিএফ-এ, উচ্চ প্রতিস্থাপনের সম্ভাবনা সহ ভ্রূণগুলি খুঁজে বের করার প্রয়াসে অঙ্গসংস্থানগত মানদণ্ডের ভিত্তিতে মূল্যায়ন করা হয়। মূল্যায়নের আরও পরিমাণগত পদ্ধতি খুঁজে পাওয়া আইভিএফ-এ ব্যবহৃত ভ্রূণের সংখ্যা হ্রাস করতে সহায়তা করতে পারে, যার ফলে উচ্চ ক্রমের গর্ভাবস্থা হ্রাস করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, একটি গবেষণায় অনেক ব্লাস্টোসিস্টের জন্য সিক্রেটম ফিঙ্গারপ্রিন্ট তৈরি করতে সক্ষম হয়েছিল এবং 9টি প্রোটিন পাওয়া গেছে যা স্বাভাবিক এবং অস্বাভাবিক সংখ্যক ক্রোমোজোমের সাথে ব্লাস্টোসিস্টের মধ্যে পার্থক্য করতে পারে। এই ধরনের বিশ্লেষণ প্রি-ইমপ্লানটেশন জেনেটিক স্ক্রিনিং (পি. জি. এস) প্রতিস্থাপন করতে সাহায্য করতে পারে, যা ভ্রূণ কোষের বায়োপসি জড়িত এবং বিকাশের জন্য ক্ষতিকারক হতে পারে। তথ্যসূত্র প্রোটিওমিক্স সিক্রেশন