Oncometabolism
অনকোমেটাবলিজম হল অধ্যয়নের ক্ষেত্র যা টিউমার মাইক্রোএনভায়রনমেন্ট (টি. এম. ই) তৈরি করে এমন কোষে ঘটে যাওয়া বিপাকীয় পরিবর্তনের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে এবং একটি নিওপ্লাস্টিক অবস্থার দিকে অনকোজেনেসিস এবং টিউমারের অগ্রগতির সাথে থাকে। বর্ধিত বৃদ্ধি এবং বেঁচে থাকার ক্ষমতা সহ কোষগুলি বিপাকের ক্ষেত্রে অ-টিউমোরিজেনিক কোষগুলির থেকে পৃথক। ওয়ারবার্গ প্রভাব, যা বর্ণনা করে যে কীভাবে ক্যান্সার কোষগুলি মেটাস্ট্যাসিস নামে পরিচিত একটি প্রক্রিয়ায় প্রসারিত এবং শেষ পর্যন্ত অন্যান্য টিস্যুতে আক্রমণ করার জন্য তাদের বিপাককে আরও অনকোজেনিক হয়ে ওঠে। অনকোমেটাবোলিজমের সাথে সম্পর্কিত রাসায়নিক প্রতিক্রিয়াগুলি অনকোজিনের পরিবর্তনের দ্বারা শুরু হয়, যা জিন যা ক্যান্সারের কারণ হতে পারে। এই জিনগুলি শারীরবৃত্তীয় অবস্থার সময় কার্যকরী এবং সক্রিয় হতে পারে, স্বাভাবিক পরিমাণে বিপাক উৎপন্ন করে। ডি. এন. এ ক্ষতির ফলে তাদের নিয়ন্ত্রণের ফলে এই বিপাকগুলি অতিরিক্ত পরিমাণে হতে পারে এবং টিউমারজেনেসিস হতে পারে। এই মেটাবোলাইটগুলি অনকোমেটাবোলাইট নামে পরিচিত এবং বায়োমার্কার হিসাবে কাজ করতে পারে। 1920-এর দশকে, অটো হাইনরিখ ওয়ারবার্গ বেশিরভাগ টিউমার কোষ দ্বারা ভাগ করা একটি কৌতূহলোদ্দীপক বায়োএনার্জেটিক ফেনোটাইপ আবিষ্কার করেছিলেনঃ শক্তি উৎপাদনের জন্য ল্যাকটিক অ্যাসিড গাঁজনের উপর স্বাভাবিকের চেয়ে বেশি নির্ভরতা। তিনি "অনকোমেটাবোলিজমের জনক" হিসাবে পরিচিত। যদিও এই গবেষণা ক্ষেত্রের শিকড় 1920-এর দশকে পাওয়া যায়, তবে সম্প্রতি এটি স্বীকৃত হয়েছে। গত এক দশকে, ক্যান্সারের অগ্রগতির উপর গবেষণা ক্যান্সার এবং ইমিউন কোষ উভয়ের জন্য বিপাকীয় পথ পরিবর্তনের ভূমিকার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছে, যার ফলে টি. এম. ই-তে কোষগুলির বিপাকীয় পরিবর্তনগুলি চিহ্নিত করার আগ্রহ বৃদ্ধি পেয়েছে। ওয়ারবার্গ প্রভাব হাইপোক্সিক অবস্থার অনুপস্থিতিতে (অর্থাৎ। অক্সিজেনের শারীরবৃত্তীয় মাত্রা), ক্যান্সার কোষগুলি গ্লুকোজকে ল্যাকটেটে রূপান্তরিত করে, অটো এইচ ওয়ারবার্গের মতে, যিনি বিশ্বাস করতেন যে অ্যারোবিক গ্লাইকোলাইসিস ক্যান্সার কোষের ম্যালিগন্যান্সির মূল বিপাকীয় পরিবর্তন ছিল। "ওয়ারবার্গ প্রভাব" পরে এই বিপাকীয় পরিবর্তনকে বর্ণনা করার জন্য তৈরি করা হয়েছিল। ওয়ারবার্গ ভেবেছিলেন যে বিপাকের এই পরিবর্তনটি মাইটোকন্ড্রিয়াল "শ্বাসযন্ত্রের আঘাতের" কারণে হয়েছিল, তবে 1956 সালে অন্যান্য গবেষকরা এই ব্যাখ্যাটি নিয়ে প্রশ্ন তোলেন যে বেশিরভাগ টিউমার কোষে সনাক্ত হওয়া অক্ষত এবং কার্যকরী সাইটোক্রোমগুলি স্পষ্টভাবে একটি সাধারণ মাইটোকন্ড্রিয়াল কর্মহীনতার বিরুদ্ধে কথা বলে। উপরন্তু, পটার এবং অন্যান্য। এবং অন্যান্য বেশ কয়েকজন লেখক উল্লেখযোগ্য প্রমাণ প্রদান করেছেন যে অক্সিডেটিভ ফসফোরিলেশন এবং একটি স্বাভাবিক ক্রেবস চক্র বিশাল সংখ্যাগরিষ্ঠ ম্যালিগন্যান্ট টিউমারে অব্যাহত থাকে, যা প্রমাণের ক্রমবর্ধমান শরীরে যোগ করে যে বেশিরভাগ ক্যান্সার সঠিক মাইটোকন্ড্রিয়াল শ্বাস-প্রশ্বাস বজায় রাখার সময় ওয়ারবার্গ প্রভাব প্রদর্শন করে। ড্যাং এবং অন্যান্য। 2008 সালে প্রমাণ দেওয়া হয়েছিল যে ওয়ারবার্গের পরীক্ষায় ব্যবহৃত টিউমার টিস্যু বিভাগগুলি নিযুক্ত অক্সিজেন বিচ্ছুরণ ধ্রুবকগুলির জন্য পাতলা হওয়া উচিত ছিল, যা বোঝায় যে অধ্যয়ন করা টিস্যু স্লাইসগুলি আংশিকভাবে হাইপোক্সিক ছিল এবং গণনা করা সমালোচনামূলক বিচ্ছুরণ দূরত্ব ছিল 470 মাইক্রোমিটার। ফলস্বরূপ, ওয়ারবার্গের আবিষ্কার সম্পর্কে অন্তহীন বিতর্ক এবং আলোচনা হয়েছিল এবং সারা বিশ্বের বিজ্ঞানীদের আগ্রহ জাগিয়ে তুলেছিল, যা ক্যান্সার এবং ইমিউন কোষে কোষ বিপাকের দিকে দৃষ্টি আকর্ষণ করতে এবং এই পথগুলি কী এবং কীভাবে সেগুলি পরিবর্তিত হয় তা আবিষ্কার করতে আধুনিক প্রযুক্তির ব্যবহার করতে সহায়তা করেছে। মেটাবলিক রিপ্রোগ্রামিং কার্সিনোজেনিক কোষগুলি অনকোজেনেসিসের সময় একটি বিপাকীয় পুনর্ব্যবহারের মধ্য দিয়ে যায় এবং অনকোমেটাবোলাইটগুলি একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। ক্যান্সারে, বেশ কয়েকটি পুনঃপ্রোগ্রামযুক্ত বিপাকীয় পথ রয়েছে যা পুষ্টির অভাব হলে কোষগুলিকে বেঁচে থাকতে সহায়তা করেঃ অ্যারোবিক গ্লাইকোলাইসিস, গ্লাইকোটিক ফ্লাক্সের বৃদ্ধি, যা ওয়ারবার্গ প্রভাব নামেও পরিচিত, গ্লাইকোটিক মধ্যবর্তীগুলিকে টিউমারজেনিক কোষের ক্রমবর্ধমান বিপাকীয় চাহিদা মেটাতে সহায়ক পথ সরবরাহ করতে দেয়। আরেকটি অধ্যয়নকৃত পুনঃনির্ধারিত পথ হল অনকোজিন এমওয়াইসি-র কার্যকারিতার লাভ। এই জিনটি একটি ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টরকে এনকোড করে যা মাইটোকন্ড্রিয়াল বিপাকের মাধ্যমে অ্যানাবলিক বৃদ্ধিতে জড়িত বেশ কয়েকটি জিনের অভিব্যক্তি বাড়ায়। অনকোমেটাবোলাইট উৎপাদন হল বিপাকীয় নিয়ন্ত্রণের আরেকটি উদাহরণ। অনকোমেটাবোলাইট হল বিপাকীয় পদার্থ যার প্রাচুর্য ক্যান্সার কোষে তাদের উৎপাদনের সাথে জড়িত নির্দিষ্ট এনজাইমগুলিতে কার্যকারিতা হ্রাস বা কার্যকারিতা বৃদ্ধির মিউটেশনের মাধ্যমে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়, এই অন্তঃসত্ত্বা বিপাকীয় পদার্থগুলির সংগ্রহ টিউমারের বৃদ্ধি এবং মেটাস্ট্যাসিসকে শুরু করে বা বজায় রাখে। ক্যান্সার কোষগুলি অ্যারোবিক গ্লাইকোলাইসিসের উপর নির্ভর করে, যা স্বাভাবিক কোষ বিপাকের সাথে জড়িত এনজাইমগুলির ত্রুটির মাধ্যমে পৌঁছায়, এটি ক্যান্সার কোষগুলিকে তাদের শক্তির চাহিদা পূরণ করতে এবং অ্যামিনো অ্যাসিড এবং লিপিডের মতো প্রয়োজনীয় জৈব অণু তৈরি করতে টিসিএ চক্র থেকে অ্যাসিটিল-কোএ সরিয়ে নিতে সহায়তা করে। এই ত্রুটিগুলি অন্তঃসত্ত্বা বিপাকের আধিক্যের কারণ হয়, যা প্রায়শই সমালোচনামূলক এপিজেনেটিক পরিবর্তন এবং সংকেত পথের সাথে জড়িত থাকে যা ক্যান্সার কোষের বিপাকের উপর সরাসরি প্রভাব ফেলে। এপিজেনেটিক্স অনকোমেটাবোলাইট ডিসরেগুলেশন এবং ক্যান্সারের অগ্রগতি ক্যান্সার কোষের এপিজেনেটিক পরিবর্তনের সাথে যুক্ত। বিভিন্ন প্রক্রিয়াকে ডি-2-হাইড্রক্সিগ্লুটারেট, সাক্সিনেট এবং ফিউমারেট-এর সাথে α-KG-নির্ভর ডাইঅক্সিজেনেসের প্রতিরোধের সাথে যুক্ত করা হয়েছে, এটি এপিজেনেটিক পরিবর্তন ঘটায় যা কোষের পৃথকীকরণের সাথে জড়িত জিনের অভিব্যক্তি এবং ম্যালিগন্যান্ট বৈশিষ্ট্যগুলির বিকাশকে প্রভাবিত করে। টিমোথি এ. চ্যানের দল এমন একটি প্রক্রিয়া বর্ণনা করেছে যার মাধ্যমে মস্তিষ্কের টিউমারের নমুনায় অনকোমেটাবোলাইট ডি-2-হাইড্রক্সিগ্লুটারেট অস্বাভাবিকভাবে জমা হলে ডিএনএ মিথাইলেশন বৃদ্ধি পায়, যা একটি প্রক্রিয়া যা অনকোজেনেসিসে মূল ভূমিকা পালন করে বলে দেখানো হয়েছে। অন্যদিকে, প্যারাগ্যাংলিওমা কোষে, সাক্সিনেট এবং ফিউমারেট হিস্টোনগুলিকে মিথাইলেট করতে পাওয়া গেছে, যা কার্যকরভাবে পি. এন. এম. টি এবং কে. আর. টি 19 জিনগুলিকে নীরব করে দেয়, যা যথাক্রমে নিউরোএন্ডোক্রাইন ডিফারেন্সিয়েশন এবং এপিথেলিয়াল-মেসেনকাইমাল ট্রানজিশনে জড়িত। ক্যান্সার সনাক্তকরণের জন্য বায়োমার্কার অনকোমেটাবোলাইটের আবিষ্কার ক্যান্সার জীববিজ্ঞানে একটি নতুন যুগের সূচনা করেছে, যার মধ্যে রোগীর যত্নের উন্নতি করার সম্ভাবনা রয়েছে। নতুন থেরাপিউটিক এবং নির্ভরযোগ্য চিহ্নিতকারী আবিষ্কার যা ক্যান্সার কোষের দুর্বলতাকে কাজে লাগায়, এই পথগুলির উজান বা নিম্নমুখী প্রভাবকগুলিকে লক্ষ্য করার জন্য ব্যবহার করা হচ্ছে। অনকোমেটাবোলাইটগুলি ডায়াগনস্টিক বায়োমার্কার হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং টিউমারজেনেসিসের প্রাথমিক পর্যায়ে, বিশেষত আরও আক্রমণাত্মক টিউমার আচরণের পূর্বাভাস দেওয়ার ক্ষেত্রে আরও সুনির্দিষ্ট সিদ্ধান্ত নিতে ক্যান্সার বিশেষজ্ঞদের সহায়তা করতে সক্ষম হতে পারে। আইসোসিট্রেট ডিহাইড্রোজেনেস প্রোটন চৌম্বকীয় অনুরণন স্পেকট্রোস্কোপি (এম. আর. এস) ব্যবহার করে গ্লিওমা রোগীদের মধ্যে ডি-2-হাইড্রক্সিগ্লুটারেট সনাক্তকরণ একটি অ-আক্রমণাত্মক পদ্ধতি হিসাবে দেখানো হয়েছে। আইডিএইচ1 বা আইডিএইচ2 মিউটেশনের উপস্থিতি 100 শতাংশ সময় এই অনকোমেটাবোলাইট সনাক্তকরণের সাথে যুক্ত ছিল। আইডিএইচ2/আর140কিউ একটি নির্দিষ্ট রূপান্তর যা ছোট অণু এজিআই-6780 দ্বারা প্রতিরোধের পরে আশাব্যঞ্জক ফলাফল দেখিয়েছে। অতএব, সনাক্ত করা মিউট্যান্ট আইডিএইচ এনজাইমগুলিকে বাধা দিয়ে ডি-2-হাইড্রক্সিগ্লুটারেট সরবরাহ সীমিত করা আইডিএইচ-মিউট্যান্ট ক্যান্সারের জন্য একটি ভাল থেরাপিউটিকাল পদ্ধতি হতে পারে। ক্যান্সারের প্রাথমিক পর্যায়ে এসডিএইচ মিউটেশন পরীক্ষার জন্য রোগীদের অগ্রাধিকার দেওয়ার জন্য সুকিনেট ডিহাইড্রোজেনেস আইএইচসি স্টেনিং একটি দরকারী ডায়াগনস্টিক সরঞ্জাম হিসাবে দেখানো হয়েছে। আই. এইচ. সি-তে এস. ডি. এইচ. বি-র অনুপস্থিতি এস. ডি. এইচ অনকোজিন মিউটেশনের উপস্থিতির সঙ্গে যুক্ত হবে। ইতিমধ্যেই বাণিজ্যিক ওষুধ ডেসিটাবাইন (ড্যাকোজেন) এসডিএইচবি-মিউট্যান্ট কোষগুলির স্থানান্তর ক্ষমতা দমন করার জন্য একটি কার্যকর থেরাপি হতে পারে, এফএইচ-এর জন্য ফুমারেট হাইড্রেটেজ আইএইচসি স্টেনিং প্যাপিলারি রেনাল সেল কার্সিনোমা টাইপ 2-এর রোগীদের মধ্যে এই প্রোটিনের অভাব সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়। রেনাল কার্সিনোমা কোষে এফ. এইচ-এর অভাব বেঁচে থাকার পক্ষে বিপাকীয় অভিযোজনকে প্ররোচিত করে যেখানে বেশ কয়েকটি ক্যাসকেড প্রভাবিত হয়। গ্লাইসিন-এন-মিথাইলট্রান্সফেরেজ ডাউনরেগুলেশন অফ গ্লাইসিন-এন-মিথাইলট্রান্সফেরেজকে হেপাটোসেলুলার কার্সিনোমা এবং অগ্ন্যাশয়ের ক্যান্সারের সাথে যুক্ত করা হয়েছে। এটি অনকোজেনেসিসের জন্য একটি নির্ভরযোগ্য চিহ্নিতকারী হিসাবে পরিবেশন করা। জি. এন. এম. টি-তে মুছে ফেলা রোগীদের সাথে তুলনা করলে, প্রাথমিক পর্যায়ে অগ্ন্যাশয়ের ক্যান্সার মুছে না ফেলা রোগীদের সামগ্রিক বেঁচে থাকার গড় মাসের দ্বিগুণ ছিল। অ্যাপ্লিকেশন অনকোমেটাবোলোমিক্স মেটাবোলোমিক্স অনকোমেটাবোলিজমে প্রয়োগ করা যেতে পারে, যেহেতু ক্যান্সারের জিনোমিক, ট্রান্সক্রিপ্টমিক এবং প্রোটিওমিক প্রোফাইলের পরিবর্তনের ফলে নিম্নমুখী বিপাকীয় পথে পরিবর্তন হতে পারে। এই তথ্যের সাহায্যে আমরা বিভিন্ন রোগের জন্য দায়ী পথ এবং অনকোমেটাবোলাইটগুলি ব্যাখ্যা করতে পারি। প্রকৃতপক্ষে, এই কৌশলটি ব্যবহারের মাধ্যমে, ক্যান্সার কোষে গ্লুকোজ বিপাকের ক্ষেত্রে পাইরুভেট কাইনেজ এনজাইমের অনিয়ন্ত্রিতকরণ আবিষ্কৃত হয়েছিল। আরেকটি সাধারণ ব্যবহৃত কৌশল হল গ্লুকোজ বা গ্লুটামিন যা 13সি লেবেলযুক্ত যা দেখায় যে টি. সি. এ চক্রটি প্রচুর পরিমাণে ফ্যাটি অ্যাসিড (ফসফোলিপিড) তৈরি করতে এবং টি. সি. এ চক্রের মধ্যবর্তীগুলিকে পুনরায় পূরণ করতে ব্যবহৃত হয়। কিন্তু অনকোমেটাবোলোমিক্স ক্যান্সার কোষগুলিতে ব্যবহার করার প্রয়োজন নেই, তবে টি. এম. ই-তে তাদের চারপাশের কোষগুলিতে অবিলম্বে ব্যবহার করা প্রয়োজন। ক্যান্সারের ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা মেটাবোলোমিক্সের বর্তমান অনকোলজিকাল চিকিৎসার উল্লেখযোগ্য উন্নতি করার সম্ভাবনা রয়েছে এবং এর একটি দুর্দান্ত ডায়াগনস্টিক মান রয়েছে, কারণ বিপাকীয় পরিবর্তনগুলি কোষের (এইভাবে টিস্যু এবং অঙ্গ) ফেনোটাইপিক পরিবর্তনের প্রিকুয়েল যা এটিকে কঠিন-থেকে-সনাক্ত ক্যান্সারের প্রাথমিক সনাক্তকরণের জন্য উপযুক্ত করে তোলে। এটি আরও ব্যক্তিগতকৃত ওষুধের দিকে পরিচালিত করে এবং কোনও ব্যক্তির ক্যান্সারের চিকিৎসাকে তাদের নির্দিষ্ট অনকোমেটাবোলাইট প্রোফাইল অনুসারে কাস্টমাইজ করে, যা ক্যান্সার থেরাপির আরও ভাল কাস্টমাইজেশন বা অবহিত সমন্বয়গুলির অনুমতি দেবে। সফ্টওয়্যার এবং গ্রন্থাগার ইনজেনুইটি পাথওয়ে অ্যানালাইসিস (আই. পি. এ) ইনজেনুইটি পাথওয়ে অ্যানালাইসিস (আই. পি. এ) একটি বিপাকীয় পথ বিশ্লেষণ সফ্টওয়্যার প্যাকেজ যা গবেষকদের ডেটা বিশ্লেষণের জন্য সম্ভাব্য বিপাকীয় পথের সাথে নির্দিষ্ট বিপাকীয়গুলিকে সংযুক্ত করে জটিল জৈবিক ব্যবস্থাগুলির মডেল, বিশ্লেষণ এবং বুঝতে সহায়তা করে। হাইড্রক্সিগ্লুটারেট-এর মতো অনকোমেটাবোলাইটের নিয়ন্ত্রক নেটওয়ার্কগুলি ব্যাখ্যা করতে গবেষকরা এই সফ্টওয়্যারটি ব্যবহার করেছেন। মেটাবোলাইটস মেটাবোলাইটস হল বিপাকীয় গবেষণার জন্য একটি উন্মুক্ত প্রবেশাধিকার ডাটাবেস যা শীর্ষস্থানীয় জার্নালগুলির বিপাকীয় পরীক্ষা-নিরীক্ষা থেকে সমস্ত পরীক্ষামূলক তথ্য সংগ্রহ করে। 2012 সালে প্রাথমিক প্রকাশের পর থেকে, মেটাবোলাইটস রিপোজিটরি বছরের পর বছর ধারাবাহিকভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে। এটি এমন একটি সম্পদ যা বিপাকীয় তথ্যে সহজে প্রবেশাধিকারের জন্য বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায়ের প্রয়োজনের প্রতিক্রিয়ায় বৃদ্ধি পেয়েছে। ক্যান্সার নিয়ে গবেষণা বহু শতাব্দী ধরে চলছে, এর কারণ ব্যাখ্যা করার চেষ্টা করা হচ্ছে। সময়ের সাথে সাথে ক্যান্সার গবেষণা বিকশিত হওয়ার সাথে সাথে বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায় কোষের বিপাক এবং এই বিপাকীয় চাহিদা এবং কার্সিনোজেনেসিসের সময় কোষগুলির যে পরিবর্তনগুলি ঘটে তা লক্ষ্য করার দিকে আরও বেশি মনোযোগ দেয়। ক্রমবর্ধমান প্রমাণ রয়েছে যে ক্যান্সারে বিপাকীয় নির্ভরতা টিস্যু পরিবেশ দ্বারা প্রভাবিত হয়, বিভিন্ন ক্যান্সারের পরিস্থিতিতে অনকোমেটাবলিজম অধ্যয়নের জন্য বিভিন্ন ইন ভিট্রো এবং ইন ভিভো মডেলের জন্য টিএমই বিবেচনা করা গুরুত্বপূর্ণ। স্তনের ক্যান্সার মডেলগুলিতে বি. ই. টি প্রোটিনের মড্যুলেশন নিয়ে ব্যাপক গবেষণা রয়েছে। এই প্রোটিনগুলি অনকোমেটাবোলিজম এবং কার্সিনোজেনিক কোষে বি. আর. ডি 4 ক্রিয়াকে লক্ষ্যবস্তু করা এবং সংযোগ বিচ্ছিন্ন করার পাশাপাশি অভিবাসী-সমর্থক সংকেত বন্ধ করা এবং সাইটোকাইন বিপাক পরিবর্তন, বিশেষ করে আই. এল-6-এ জড়িত বলে মনে হয়। একই গোষ্ঠী টি. এম. ই-তে এক্সোজোমের গুরুত্ব এবং কীভাবে অ্যাডিপোসাইট দ্বারা ছড়ানো এই ভেসিকলগুলি একটি নির্দিষ্ট আণবিক পণ্যসম্ভার বহন করতে পারে যা কোষে বিপাকীয় পরিবর্তন ঘটায়, যা প্রাপকের স্তন ক্যান্সার কোষে প্রো-মেটাস্ট্যাটিক পরিবর্তনের দিকে পরিচালিত করে। তথ্যসূত্র উইকিপিডিয়া স্টুডেন্ট প্রোগ্রাম অনকোলজি মেটাবলিজম