Secretomics
سیکرٹومکس ایک قسم کی پروٹومکس ہے جس میں سیکرٹوم-سیل، ٹشو یا حیاتیات کے تمام خفیہ پروٹین کا تجزیہ شامل ہوتا ہے۔ خفیہ پروٹین مختلف قسم کے جسمانی عمل میں شامل ہوتے ہیں، جن میں سیل سگنلنگ اور میٹرکس ری ماڈلنگ شامل ہیں، لیکن یہ مہلک خلیوں کے حملے اور میٹاسٹاسس کے لیے بھی لازمی ہیں۔ اس طرح کینسر کے لیے بائیو مارکروں کی دریافت اور پیتھوجینسیس کی سالماتی بنیاد کو سمجھنے میں سیکرٹومکس خاص طور پر اہم رہا ہے۔ سیکرٹوم (ایکسٹرا سیلولر میٹرکس) کے اگھلنشیل حصے کے تجزیے کو میٹرسومیکس کہا گیا ہے۔ سیکرٹوم کی تاریخ 2000 میں Tjalsma et al. انہوں نے یوبیکٹیریم بی سبٹیلس کے مطالعے میں 'سیکرٹوم' کی اصطلاح پیش کی۔ انہوں نے سیکرٹوم کی تعریف بیکٹیریا کے تمام خفیہ پروٹین اور خفیہ مشینری کے طور پر کی۔ بی سبٹیلس میں پروٹین کے سلسلے کے ڈیٹا بیس اور ایک الگورتھم کا استعمال کرتے ہوئے جس میں کلیویج سائٹس اور خفیہ پروٹین کی خصوصیت والے امینو ٹرمینل سگنل پیپٹائڈز کو دیکھا گیا وہ پیش گوئی کرنے میں کامیاب رہے کہ سیل کے ذریعے پروٹیوم کا کون سا حصہ خفیہ ہوتا ہے۔ 2001 میں اسی لیب نے سیکرٹومکس کا ایک معیار مقرر کیا-صرف امینو ایسڈ کی ترتیب پر مبنی پیش گوئیاں سیکرٹوم کی وضاحت کے لیے کافی نہیں ہیں۔ انہوں نے بی سبٹیلس کے ذریعے خارج ہونے والے 82 پروٹینوں کی شناخت کے لیے دو جہتی جیل الیکٹروفورسس اور ماس سپیکٹرومیٹری کا استعمال کیا، جن میں سے صرف 48 کی پیش گوئی ان کے پچھلے کاغذ کے جینوم پر مبنی طریقہ کار کا استعمال کرتے ہوئے کی گئی تھی۔ یہ پیش گوئی شدہ نتائج کی پروٹین کی تصدیق کی ضرورت کو ظاہر کرتا ہے۔ جیسے جیسے خفیہ راستوں کی پیچیدہ نوعیت کا انکشاف ہوا-یعنی کہ سراو کے بہت سے غیر کلاسیکی راستے ہیں اور بہت سے غیر خفیہ پروٹین ہیں جو کلاسیکی خفیہ راستے کا حصہ ہیں-خفیہ کی ایک زیادہ گہرائی سے تعریف ضروری ہو گئی۔ 2010 میں، اگروال اور دیگر۔ سیکرٹوم کی تعریف "کسی بھی وقت اور حالات میں کسی خلیے، ٹشو، اعضاء، یا حیاتیات کے ذریعہ ماورائے سیلولر اسپیس میں خفیہ پروٹین کے عالمی گروپ کے طور پر کی گئی ہے جس میں معروف اور نامعلوم خفیہ میکانزم شامل ہیں جن میں آئینی اور منظم خفیہ آرگنیلز شامل ہیں۔" خفیہ تجزیے کے چیلنجز آلودگیاں کلچر میں خلیات آلودگیوں سے گھیرے ہوتے ہیں۔ سیل کلچر میڈیا اور سیلولر ملبے سے مویشیوں کا سیرم تجزیہ کے لیے استعمال ہونے والے خفیہ پروٹین کے مجموعے کو آلودہ کر سکتا ہے۔ مویشیوں کے آلودگیاں ایک خاص چیلنج پیش کرتی ہیں کیونکہ بہت سے مویشیوں کے ایکسٹرا سیلولر پروٹینوں کے پروٹین کے سلسلے، جیسے فائبرونیکٹن اور فائبرولین-1، انسانی پروٹین کے سلسلے سے ملتے جلتے ہیں۔ ان آلودگیوں کو دور کرنے کے لیے، خلیوں کو ایس ایف ایم میں انکیوبیٹ کرنے اور خفیہ پروٹین جمع کرنے سے پہلے پی بی ایس یا سیرم فری میڈیم (ایس ایف ایم) سے دھویا جا سکتا ہے۔ اس بات کا خیال رکھنا چاہیے کہ خلیات پھٹ نہ جائیں، انٹرا سیلولر پروٹین جاری نہ ہوں۔ اس کے علاوہ، انکیوبیشن کے وقت اور حالات کو بہتر بنایا جانا چاہیے تاکہ ایس ایف ایم میں غذائی اجزاء کی کمی کی وجہ سے پیدا ہونے والا میٹابولک تناؤ سیکرٹومک تجزیہ کو متاثر نہ کرے۔ کم ارتکاز کچھ پروٹین کم کثرت میں خارج ہوتے ہیں اور پھر سیل کلچر میڈیم یا باڈی فلوئڈ میں مزید پتلے ہو جاتے ہیں، جس سے ان پروٹینوں کا پتہ لگانا اور تجزیہ کرنا مشکل ہو جاتا ہے۔ ٹی سی اے بارش جیسے ارتکاز کے طریقوں کے ساتھ ساتھ اینٹی باڈی مائیکرو ایریز جیسے انتہائی حساس طریقے بھی استعمال کیے جا سکتے ہیں جو پروٹین کے ایک بھی مالیکیول کا پتہ لگا سکتے ہیں۔ ان وٹرو اسٹڈیز کی مطابقت بہت سے خفیہ مطالعات سیل کلچر کے طریقوں کے ساتھ ان وٹرو میں کیے جاتے ہیں، لیکن یہ واضح نہیں ہے کہ وہی پروٹین ویو میں خارج ہوتے ہیں یا نہیں۔ زیادہ سے زیادہ مطالعات، خاص طور پر جو کینسر سیکرٹوم کو دیکھ رہے ہیں، ان وٹرو میں حاصل کردہ نتائج کی مطابقت کی تصدیق کے لیے ان ویو طریقوں کا استعمال کر رہے ہیں۔ مثال کے طور پر، خفیہ تجزیہ کرنے کے لیے ٹیومر سے متصل قریب ترین حیاتیاتی سیال جمع کیے جا سکتے ہیں۔ طریقہ کار جینوم وسیع پیشن گوئی بہت سے خفیہ شدہ پروٹینوں میں این-ٹرمینل پیپٹائڈ کی ترتیب ہوتی ہے جو ترجمہ شدہ پروٹین کو اینڈوپلاسمک ریٹیکولم میں منتقل ہونے کا اشارہ دیتی ہے جہاں پروسیسنگ ہوتی ہے جو بالآخر سراو کا باعث بنتی ہے۔ ان سگنل پیپٹائڈز کی موجودگی کو سیل کے سیکرٹوم کی پیش گوئی کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ کچھ خفیہ پروٹینوں میں کلاسیکی سگنل پیپٹائڈ کی ترتیب نہیں ہوتی ہے۔ ان کو لیڈر لیس سیکرٹری پروٹین (ایل ایس پی) کہا جاتا ہے۔ جینوم وسیع پیشن گوئی کے طریقوں میں مختلف مسائل ہوتے ہیں۔ جھوٹے مثبت اور جھوٹے منفی ہونے کا زیادہ امکان ہے۔ اس کے علاوہ، جین کا اظہار ماحولیاتی حالات سے بہت زیادہ متاثر ہوتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ جینوم یا سی ڈی این اے لائبریری سے پیش گوئی کی گئی سیکرٹوم کا حقیقی سیکرٹوم سے مکمل طور پر ملنے کا امکان نہیں ہے۔ کسی بھی پیش گوئی شدہ خفیہ پروٹین کی توثیق کرنے کے لیے پروٹومک نقطہ نظر ضروری ہیں۔ کیوریشن اور کمپیوٹیشنل پیشن گوئی دونوں کی بنیاد پر کئی جینوم وسیع سیکرٹوم ڈیٹا بیس یا نالج بیس دستیاب ہیں۔ ان ڈیٹا بیس میں فنگل سیکرٹوم ڈیٹا بیس (ایف ایس ڈی)، فنگل سیکرٹوم نالج بیس (فنسیک کے بی)، اور لیکٹک ایسڈ بیکٹیریل سیکرٹوم ڈیٹا بیس شامل ہیں۔ انسانی اور جانوروں کے پروٹین سب سیلولر لوکیشن ڈیٹا بیس (میٹاسیک کے بی) اور پروٹسٹ سب سیلولر پروٹیوم ڈیٹا بیس (پروٹسیک کے بی) بھی حال ہی میں جاری کیے گئے ہیں۔ اگرچہ کمپیوٹیشنل پیشن گوئی میں کچھ غلطیاں ہیں، لیکن یہ ڈیٹا بیس پروٹین سب سیلولر مقامات کی مزید خصوصیت کے لیے مفید وسائل فراہم کرتے ہیں۔ پروٹومک نقطہ نظر ماس سپیکٹرومیٹری تجزیہ سیکرٹومکس کا لازمی جزو ہے۔ خسرہ شدہ پروٹین پر مشتمل سیرم یا سپر نیٹنٹ کو پروٹیز کے ساتھ ہضم کیا جاتا ہے اور پروٹین کو 2 ڈی جیل الیکٹروفورسس یا کرومیٹوگرافک طریقوں سے الگ کیا جاتا ہے۔ اس کے بعد ہر انفرادی پروٹین کا تجزیہ ماس سپیکٹرومیٹری کے ذریعے کیا جاتا ہے اور پیدا ہونے والے پیپٹائڈ ماس فنگر پرنٹ کو پروٹین کی شناخت کے لیے ڈیٹا بیس کے ذریعے چلایا جا سکتا ہے۔ سیل کلچر میں امینو ایسڈ کے ذریعہ مستحکم آاسوٹوپ لیبلنگ (ایس آئی ایل اے سی) سیکرٹومکس میں ایک اہم طریقہ کے طور پر ابھرا ہے-یہ سیل کلچر میں خفیہ پروٹین اور مویشیوں کے سیرم آلودگیوں کے درمیان فرق کرنے میں مدد کرتا ہے۔ عام میڈیم میں اگنے والے خلیوں اور میڈیم میں اگنے والے خلیوں سے مستحکم آئسوٹوپ لیبل والے امینو ایسڈ کو 1:1 کے تناسب میں ملایا جاتا ہے اور ماس سپیکٹرومیٹری کے ذریعے تجزیہ کیا جاتا ہے۔ سیرم میں پروٹین آلودگیاں صرف ایک چوٹی دکھائیں گی کیونکہ ان پر لیبل شدہ مساوی نہیں ہے۔ مثال کے طور پر، ایس آئی ایل اے سی طریقہ کار کو کلچر اور سیرم آلودگیوں میں انسانی کونڈروسائٹس کے ذریعے خارج ہونے والے پروٹین کے درمیان فرق کرنے کے لیے کامیابی سے استعمال کیا گیا ہے۔ اینٹی باڈی مائیکرو ایری پروٹین کا پتہ لگانے کے لیے ایک انتہائی حساس اور ہائی تھرو پٹ طریقہ ہے جو حال ہی میں سیکرٹومک تجزیہ کا حصہ بن گیا ہے۔ اینٹی باڈیز، یا ایک اور قسم کے بائنڈر مالیکیول، ایک ٹھوس سپورٹ پر لگائے جاتے ہیں اور ایک فلوروسینٹ لیبلڈ پروٹین مرکب شامل کیا جاتا ہے۔ سگنل کی شدت کو پروٹین کی شناخت کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ اینٹی باڈی مائکرواریز انتہائی ورسٹائل ہیں-ان کا استعمال مرکب میں پروٹین کی مقدار، مختلف پروٹین آئسوفارم، پوسٹ ٹرانسلیشنل ترمیم، اور پروٹین کی بائیو کیمیکل سرگرمی کا تجزیہ کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، یہ مائیکرو آرے انتہائی حساس ہوتے ہیں-وہ پروٹین کے واحد مالیکیولز کا پتہ لگا سکتے ہیں۔ فی الحال اینٹی باڈی مائکرو ایریز کا استعمال زیادہ تر انسانی پلازما کے نمونوں کا تجزیہ کرنے کے لیے کیا جا رہا ہے لیکن اسے کلچرڈ خلیوں اور جسم کے سیال سیکرٹومکس کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے، جو ایک وقت میں بہت سے پروٹین کی موجودگی کو تلاش کرنے کا ایک آسان طریقہ پیش کرتا ہے۔ کینسر بائیو مارکروں کے اثرات اور اہمیت کینسر بائیو مارکروں کی دریافت عام جسمانی عمل میں اہم ہونے کے علاوہ، خفیہ شدہ پروٹین خلیوں کی نشوونما، ہجرت، حملے اور انجیوجینیسیس کے ذریعے ٹیومرجینسیس میں بھی ایک لازمی کردار ادا کرتے ہیں، جس سے سیکرٹومکس کینسر بائیو مارکروں کی دریافت کے لیے ایک بہترین طریقہ بن جاتا ہے۔ بائیو مارکروں کی شناخت کے لیے جسمانی سیال یا مکمل سیرم پروٹومک طریقہ استعمال کرنا انتہائی مشکل ہو سکتا ہے-جسمانی سیال پیچیدہ اور انتہائی متغیر ہوتے ہیں۔ کینسر سیل لائنوں یا بیمار ٹشو کا خفیہ تجزیہ بائیو مارکر کی دریافت کے لیے ایک آسان اور زیادہ مخصوص متبادل پیش کرتا ہے۔ کینسر سیکرٹومکس کے دو اہم حیاتیاتی ذرائع کینسر سیل لائن سپرنٹینٹس اور پراکسیمل حیاتیاتی سیال ہیں، جو ٹیومر کے ساتھ رابطے میں آنے والے سیال ہیں۔ کینسر سیل لائن سپرنٹینٹ خفیہ شدہ پروٹین کا ایک پرکشش ذریعہ ہے۔ بہت سی معیاری سیل لائنیں دستیاب ہیں اور سپر نیٹنٹ کا تجزیہ کرنا پراکسیمل باڈی فلوئڈ کے مقابلے میں بہت آسان ہے۔ لیکن یہ واضح نہیں ہے کہ آیا سیل لائن سیکرٹوم اپنے مخصوص مائیکرو انوائرمنٹ میں حقیقی ٹیومر کی اچھی نمائندگی کرتا ہے اور ایک معیاری سیل لائن حقیقی ٹیومر کی متنوعیت کی مثال نہیں ہے۔ پراکسیمل سیالوں کا تجزیہ انسانی ٹیومر سیکرٹوم کا بہتر اندازہ دے سکتا ہے، لیکن اس طریقہ کار میں اس کی خرابیاں بھی ہیں۔ پراکسیمل سیال جمع کرنے کے طریقہ کار کو اب بھی معیاری بنانے کی ضرورت ہے اور غیر مہلک کنٹرول کی ضرورت ہے۔ اس کے علاوہ، مریضوں کے درمیان ماحولیاتی اور جینیاتی اختلافات تجزیہ کو پیچیدہ بنا سکتے ہیں۔ خفیہ تجزیے میں کینسر کی بہت سی اقسام میں ممکنہ نئے بائیو مارکروں کا پتہ چلا ہے، جن میں پھیپھڑوں کا کینسر، جگر کا کینسر، پینکریٹک کینسر، کولوریکٹل کینسر، پروسٹیٹ کینسر اور چھاتی کا کینسر شامل ہیں۔ پروسٹیٹ مخصوص اینٹیجن (پی ایس اے)، جو کہ پروسٹیٹ کینسر کے لیے موجودہ معیاری بائیو مارکر ہے، کی تشخیصی خاصیت کم ہے-پی ایس اے کی سطح ہمیشہ جارحانہ اور غیر جارحانہ کینسر کے درمیان امتیاز نہیں کر سکتی-اور اس لیے ایک بہتر بائیو مارکر کی بہت ضرورت ہے۔ پروسٹیٹ سیل لائنوں کے خفیہ تجزیے کا استعمال کرتے ہوئے، ایک مطالعہ صحت مند کنٹرول کے مقابلے میں کینسر کے مریضوں کے سیرم میں اعلی سطح پر پائے جانے والے متعدد پروٹین دریافت کرنے میں کامیاب رہا۔ چھاتی کے کینسر کا پتہ لگانے کے لیے بائیو مارکرز کی بھی بہت ضرورت ہے-فی الحال بائیو مارکرز صرف کینسر کے بعد کے مراحل کی نگرانی کے لیے موجود ہیں۔ چھاتی کے کینسر کے خلیوں کی لکیروں کے خفیہ تجزیے سے پروٹین اے ایل سی اے ایم کی دریافت ایک نئے بائیو مارکر کے طور پر ہوئی جس میں تشخیصی صلاحیت کا وعدہ کیا گیا ہے۔ معاون تولیدی ٹیکنالوجیز انسانی جنین کے سراغ کا تجزیہ کرنا جنین کی عملداری کا تعین کرنے کے لیے ایک غیر حملہ آور طریقہ تلاش کرنے میں مددگار ثابت ہو سکتا ہے۔ آئی وی ایف میں، جنینوں کا اندازہ مورفولوجیکل معیار پر کیا جاتا ہے تاکہ ان لوگوں کو تلاش کرنے کی کوشش کی جا سکے جن میں امپلانٹیشن کی زیادہ صلاحیت ہو۔ تشخیص کا زیادہ مقداری طریقہ تلاش کرنے سے آئی وی ایف میں استعمال ہونے والے جنینوں کی تعداد کو کم کرنے میں مدد مل سکتی ہے، جس سے اعلی درجے کے حمل کو کم کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، ایک مطالعہ بہت سے بلاسٹوسسٹس کے لیے خفیہ فنگر پرنٹس تیار کرنے میں کامیاب رہا اور 9 پروٹین پائے جو کروموسوم کی عام اور غیر معمولی تعداد کے ساتھ بلاسٹوسسٹس کے درمیان فرق کر سکتے ہیں۔ اس قسم کا تجزیہ پری امپلانٹیشن جینیٹک اسکریننگ (پی جی ایس) کو تبدیل کرنے میں مدد کر سکتا ہے، جس میں جنین کے خلیوں کی بائیوپسی شامل ہوتی ہے اور یہ نشوونما کے لیے نقصان دہ ہو سکتی ہے۔ حوالہ جات پروٹومکس سراو