लगभग दो दशकों से, वैज्ञानिक जानते थे कि एक आम आंत का बैक्टीरिया एक विषाक्त पदार्थ पैदा करता है जो कोलन को नुकसान पहुंचाता है और ट्यूमर बनने में मदद करता है। जो वे समझा नहीं पाते थे वह यह था कि विष पहले आंत की कोशिकाओं से कैसे जुड़ता है और अपना हमला शुरू करता है। अब, शोधकर्ताओं ने उस छूटे हुए कदम का पता लगा लिया है - जो एक आश्चर्यजनक कमजोरी को उजागर करता है जिससे कोलन की रक्षा के नए तरीके सामने आ सकते हैं। क्योंकि "सफलता" का मतलब यह समझना है कि बुरा आदमी दरवाजे से अंदर कैसे आता है।

यह सफलता जॉन्स हॉपकिंस किमेल कैंसर सेंटर, इसके ब्लूमबर्ग~किमेल इंस्टीट्यूट फॉर कैंसर इम्यूनोथेरेपी और जॉन्स हॉपकिंस यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिन के वैज्ञानिकों के नेतृत्व वाली टीम से आई है। नेचर में प्रकाशित उनके निष्कर्षों ने क्लॉडिन-4 नामक प्रोटीन को बीएफटी नामक बैक्टीरियल विष के लिए आवश्यक डॉकिंग बिंदु के रूप में पहचाना है। और भी आशाजनक बात यह है कि शोधकर्ताओं ने पहले ही इस खोज का उपयोग एक आणविक डिकॉय विकसित करने के लिए किया है जो विष को कोलन कोशिकाओं को नुकसान पहुंचाने से पहले ही रोक देता है। इस रणनीति ने चूहों को विष के हानिकारक प्रभावों से सफलतापूर्वक बचाया, जो कोलोरेक्टल कैंसर से जुड़े बैक्टीरियल नुकसान को रोकने के लिए एक संभावित नया दृष्टिकोण सुझाता है। इस शोध को नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ से आंशिक सहायता मिली।

"हमने समय के साथ रिसेप्टर की पहचान करने के कई प्रयास किए हैं, इसलिए यह एक रोमांचक क्षण है," वरिष्ठ लेखक सिंथिया सियर्स, एम.डी., ब्लूमबर्ग~किमेल प्रोफेसर ऑफ कैंसर इम्यूनोथेरेपी और जॉन्स हॉपकिंस में मेडिसिन के प्रोफेसर कहते हैं। "बैक्टीरियल विष कैसे काम करते हैं, यह समझना दस्त, कोलोरेक्टल कैंसर और रक्तप्रवाह संक्रमण सहित संबंधित रोगों के पता लगाने और उपचार के नए तरीकों के द्वार खोल सकता है।" अनुवाद: वर्षों तक लैब बेंच पर सिर पटकने के बाद, उन्हें आखिरकार अपराधी का पसंदीदा पार्किंग स्थान मिल गया।

जांच बैक्टेरॉइड्स फ्रैजिलिस पर केंद्रित है, एक बैक्टीरिया जो 20% तक स्वस्थ लोगों की आंतों में पाया जाता है। इसकी उपस्थिति का मतलब स्वचालित रूप से कैंसर नहीं है, लेकिन कुछ स्ट्रेन एक शक्तिशाली विष पैदा करते हैं जो कोलन की सुरक्षात्मक परत को बाधित करने, सूजन पैदा करने और ट्यूमर वृद्धि को प्रोत्साहित करने में सक्षम है। विष, जिसे बी. फ्रैजिलिस टॉक्सिन या बीएफटी के रूप में जाना जाता है, वर्षों से जांच के दायरे में है। नेचर मेडिसिन में प्रकाशित 2009 के एक ऐतिहासिक अध्ययन में, सियर्स और सहयोगियों ने प्रदर्शित किया कि विष कोलन ट्यूमर को बढ़ावा दे सकता है, जिससे विष-उत्पादक आंत बैक्टीरिया, पुरानी सूजन और कोलोरेक्टल कैंसर के बीच संबंध स्थापित करने में मदद मिली।

पहले के प्रयोगों से पता चला था कि बीएफटी ई-कैडेरिन नामक प्रोटीन को नुकसान पहुंचाता है, जो पड़ोसी कोशिकाओं को एक साथ रखने और कोलन की सुरक्षात्मक बाधा बनाए रखने में मदद करता है। जब ई-कैडेरिन टूट जाता है, तो बाधा कमजोर हो जाती है, जिससे संभावित रूप से हानिकारक पदार्थ और बैक्टीरिया आसपास के ऊतकों में हस्तक्षेप कर सकते हैं। लेकिन एक महत्वपूर्ण प्रश्न बना रहा: हालांकि बीएफटी ई-कैडेरिन को तोड़ सकता था, विष सीधे उससे जुड़ता नहीं दिखा। शोधकर्ताओं को संदेह था कि कोई अन्य अणु विष को उसके लक्ष्य तक पहुंचने में मदद कर रहा है, लेकिन इसे पहचानने के बार-बार प्रयास विफल रहे थे। नाटकीय संगीत शुरू करें।

रहस्य सुलझाने के लिए, शोधकर्ताओं ने क्रिस्पर की ओर रुख किया, जो जीन-संपादन तकनीक है जो वैज्ञानिकों को जीन को चुनिंदा रूप से अक्षम करने और उनके कार्यों की जांच करने देती है। सियर्स की प्रयोगशाला में एम.डी./पीएच.डी. उम्मीदवार मैक्सवेल व्हाइट ने हार्वर्ड मेडिकल स्कूल में मैथ्यू वाल्डोर की प्रयोगशाला के सहयोग से जीनोम-व्यापी क्रिस्पर स्क्रीनिंग प्रयास का नेतृत्व किया। टीम ने व्यवस्थित रूप से कोलन उपकला कोशिकाओं - कोलन को अस्तर करने वाली कोशिकाओं - में जीन को बंद कर दिया ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि विष को जुड़ने और नुकसान पहुंचाने के लिए कौन से जीन आवश्यक हैं।

एक जीन नाटकीय रूप से सामने आया। यह क्लॉडिन-4 पैदा करता है, एक प्रोटीन जो पड़ोसी कोशिकाओं को टाइट जंक्शन बनाने में मदद करता है - वे सील जो कोशिकाओं के बीच पदार्थ की गति को सीमित करती हैं और आंत की बाधा बनाए रखने में मदद करती हैं। जब शोधकर्ताओं ने क्लॉडिन-4 के लिए जिम्मेदार जीन को अक्षम किया, तो बीएफटी अब कोलन कोशिकाओं से बंध नहीं सका। उस प्रारंभिक जुड़ाव के बिना, विष ई-कैडेरिन पर हमला करने में असमर्थ था। इस खोज से पता चला कि क्लॉडिन-4 बीएफटी के लिए आवश्यक डॉकिंग स्टेशन है।