इस्केमिक स्ट्रोक उपचार के भविष्य में कदम

यह हर शोधकर्ता का सपना होता है कि वह अपने क्षेत्र में कुछ नया उजागर करे—और उस खोज को आगे बढ़ाता रहे। UNM स्वास्थ्य विज्ञान केंद्र में, हम STEP एंजाइम पर आधारित एक नई दवा विकसित करके उस सपने को जी रहे हैं, जिसमें इस्केमिक स्ट्रोक उपचार का भविष्य बनने की क्षमता है।

STEP, जिसे Ptpn5 (प्रोटीन टायरोसिन फॉस्फेटेज, नॉन-रिसेप्टर टाइप 5) के नाम से भी जाना जाता है, एक न्यूरॉन-विशिष्ट और मस्तिष्क में प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला टायरोसिन फॉस्फेटेज है। इस एंजाइम के कार्य और भविष्य में इसकी उपयोगिता पर सुरोजित पॉल लैब में अध्ययन किया जा रहा है ; हमारे इस कार्य को 2005 से राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान (NIH) द्वारा वित्त पोषित किया जा रहा है।

समय के साथ, मुझे पता चला कि STEP तीव्र मस्तिष्क आघात से न्यूरोप्रोटेक्शन प्रदान करता है, जैसे कि इस्केमिक (क्लॉट-आधारित) स्ट्रोक से। अंतर्जात STEP के कार्य के नुकसान का स्ट्रोक के परिणाम पर विनाशकारी प्रभाव पड़ता है। लेकिन जब STEP फ़ंक्शन को बहाल किया जाता है, तो पशु मॉडल में स्ट्रोक की क्षति काफी कम हो जाती है।

आज, इस्केमिक स्ट्रोक से होने वाले नुकसान को ठीक करने के लिए कोई पर्याप्त उपचार उपलब्ध नहीं है। इस्केमिक स्ट्रोक तब होता है जब रक्त वाहिकाओं में थक्के जमने के कारण मस्तिष्क के किसी हिस्से में रक्त प्रवाह रुक जाता है और यह सभी स्ट्रोक के 85% मामलों के लिए जिम्मेदार है। दीर्घकालिक मस्तिष्क क्षति को रोकने का एकमात्र उपाय टीपीए जैसी थक्के रोधक दवाओं से शीघ्र उपचार या यूएनएम अस्पताल जैसे व्यापक स्ट्रोक केंद्र में थक्के को निकालना है।

स्ट्रोक के लक्षणों को तुरंत पहचानना और उनका इलाज करना मानसिक और शारीरिक विकारों से उबरने के लिए आवश्यक है, जो वृद्ध रोगियों और यहां तक ​​कि युवा वयस्कों के लिए , साथ ही अस्पताल से दूर रहने वालों के लिए भी चुनौतीपूर्ण हो सकता है। प्रभावी उपचार के अभाव में कई लोगों का जीवन असमय समाप्त हो जाता है या हमेशा के लिए बदल जाता है।

लेकिन अल्बुकर्क में हमारी प्रयोगशाला से उभर रहे शोध से उम्मीद है।

हमारे पूर्व-नैदानिक ​​अनुसंधान से पता चलता है कि यूएनएम हेल्थ साइंसेज सेंटर में विकसित एसटीईपी-व्युत्पन्न दवा इस्केमिक स्ट्रोक से प्रेरित मस्तिष्क क्षति के खिलाफ मजबूत सुरक्षा प्रदान कर सकती है , यहां तक ​​कि स्ट्रोक होने के कई घंटों बाद भी दिए जाने पर।

मान्यता है कि STEP मस्तिष्क की रक्षा करता है

मेरी प्रयोगशाला में, हमने पाया कि इस्केमिक स्ट्रोक के बाद अंतर्जात एसटीईपी एंजाइम का तेजी से सक्रियण प्रारंभिक न्यूरोप्रोटेक्शन प्रदान करता है, जबकि समय के साथ सक्रिय एसटीईपी के क्षरण से इसके न्यूरोप्रोटेक्टिव प्रभाव का नुकसान होता है, जिससे मस्तिष्क हानिकारक कैस्केड के द्वितीयक सक्रियण के माध्यम से क्षति के प्रति संवेदनशील हो जाता है।

STEP की न्यूरोप्रोटेक्टिव भूमिका का और अध्ययन करने के लिए, हमने STEP नॉकआउट उत्पन्न करने के लिए माउस से STEP जीन को हटा दिया। चूहों में एसटीईपी के आनुवंशिक विलोपन से हल्के इस्केमिक स्ट्रोक के बाद मस्तिष्क की चोट और न्यूरोलॉजिकल घाटे में वृद्धि होती है, जो विनाशकारी है। यह शोध पुष्टि करता है कि तीव्र अपमान के खिलाफ STEP मस्तिष्क के न्यूरोप्रोटेक्शन में शामिल है।

ट्रांसलेशनल STEP डेटा वादा कर रहे हैं

इसलिए, मैंने यह सवाल करना शुरू किया कि हम STEP और इसके सुरक्षात्मक कार्यों को कैसे बहाल कर सकते हैं ताकि मस्तिष्क पर स्ट्रोक के बोझ को कम किया जा सके - और संभावित रूप से स्ट्रोक के कारण खो गए महत्वपूर्ण मोटर और संज्ञानात्मक कार्यों को बहाल किया जा सके।

सबसे पहले, हमने STEP एंजाइम के विभिन्न डोमेन के कार्य का विश्लेषण किया। निष्कर्षों के आधार पर, हमने STEP-व्युत्पन्न पुनः संयोजक पेप्टाइड विकसित करने के लिए एंजाइम के एक छोटे से क्षेत्र की पहचान की और उसे संशोधित किया:

• रक्त-मस्तिष्क की बाधा को पार करें
• गिरावट का विरोध करें
• मस्तिष्क में न्यूरॉन्स दर्ज करें
• अंतःशिरा (IV) इंजेक्शन के माध्यम से प्रशासित किया जाना चाहिए

यह पेटेंटेड STEP-व्युत्पन्न चिकित्सीय लक्ष्य इस्केमिक स्ट्रोक से मस्तिष्क की क्षति को कम करने में प्रभावी साबित हुआ है जब लक्षण शुरू होने पर या कई घंटे बाद स्ट्रोक के कृंतक मॉडल में दिया जाता है।

यूएनएम एचएससी एक पशु-विशिष्ट चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) इकाई का घर है, जो संदिग्ध स्ट्रोक वाले रोगियों में मस्तिष्क क्षति का आकलन करने के लिए नैदानिक ​​​​अभ्यास में उपयोग की जाने वाली एक अच्छी तरह से स्थापित, गैर-इनवेसिव इमेजिंग पद्धति है। स्ट्रोक के 24 घंटे, दो सप्ताह, और चार सप्ताह के बाद STEP-व्युत्पन्न पेप्टाइड के साथ पोस्ट-स्ट्रोक उपचार से एमआरआई स्कैन का मूल्यांकन दिखाता है कि पेप्टाइड उपचार स्ट्रोक-प्रेरित मस्तिष्क की चोट की सीमा को कम कर सकता है।

कार्यात्मक अध्ययन आगे बताते हैं कि पेप्टाइड के साथ उपचार मोटर फ़ंक्शन, संवेदी फ़ंक्शन, संतुलन और स्मृति में सुधार कर सकता है, ये सभी मनुष्यों में स्ट्रोक के बाद खो सकते हैं।

अब हम पशु मॉडल का उपयोग करके अनुसंधान में उद्यम कर रहे हैं जो स्ट्रोक के लिए मानव जोखिम कारकों की नकल करते हैं - विशेष रूप से उच्च रक्तचाप और उम्र बढ़ने, जो व्यक्तियों को स्ट्रोक के प्रति अधिक संवेदनशील बनाते हैं और स्ट्रोक के परिणामों की गंभीरता को बढ़ाते हैं। हमारा लक्ष्य यह निर्धारित करना है कि इन स्थितियों में STEP की अभिव्यक्ति और गतिविधि कैसे बदलती है और स्ट्रोक के परिणामों पर उनका क्या प्रभाव पड़ता है।

वृद्ध और उच्च रक्तचाप वाले दोनों जानवरों में, हम मस्तिष्क में STEP गतिविधि के कार्य में महत्वपूर्ण हानि देखते हैं, यह सुझाव देते हुए कि STEP गतिविधि का ऐसा नुकसान इन परिस्थितियों में स्ट्रोक के परिणाम की प्रगति में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है।

इस परिकल्पना के अनुरूप, इस्केमिक स्ट्रोक को शामिल करने के बाद उच्च रक्तचाप के कृंतक मॉडल में स्ट्रोक के परिणाम की गंभीरता काफी बढ़ जाती है, जबकि STEP-व्युत्पन्न पेप्टाइड के अंतःशिरा प्रशासन के साथ STEP गतिविधि की बहाली मस्तिष्क क्षति और मृत्यु दर को कम करके स्ट्रोक के परिणाम में सुधार करती है।

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भावी अनुसंधान—संभावित मानव परीक्षणों सहित

मेरी प्रयोगशाला ने मधुमेह के पशु मॉडल में STEP गतिविधि और स्ट्रोक के परिणामों का मूल्यांकन करने के लिए अतिरिक्त अध्ययन शुरू किया है, जो स्ट्रोक के लिए एक अन्य प्रमुख जोखिम कारक है।

मेरा लक्ष्य अंततः इस शक्तिशाली न्यूरोप्रोटेक्टिव दवा के साथ मानव नैदानिक ​​परीक्षणों में जाना है। पहले पूरा करने के लिए कई नियम हैं - पशु मॉडल का उपयोग करने वाले अतिरिक्त अध्ययनों में किसी नैदानिक ​​परीक्षण से पहले अन्य अंगों में दवा के संभावित विषाक्त प्रभावों का मूल्यांकन करना चाहिए।

स्ट्रोक दुनिया भर में मौत और विकलांगता का एक प्रमुख कारण है। अमेरिका में हर 40 सेकंड में किसी को स्ट्रोक होता है और हर 3.5 मिनट में स्ट्रोक से किसी की मौत होती है। स्वास्थ्य देखभाल की लागत और काम के छूटे हुए दिनों को मिलाकर, अमेरिका में स्ट्रोक का आर्थिक टोल लगभग 53 बिलियन डॉलर है

यदि हमारी नई दवा भविष्य के मानव परीक्षणों में प्रभावी साबित होती है, तो स्ट्रोक के व्यक्तिगत और वित्तीय बोझ से काफी राहत मिलने की संभावना है - और दुनिया भर में हजारों लोगों के लिए जीवन की गुणवत्ता में सुधार होगा।