वेइल कॉर्नेल मेडिसिन शोधकर्ताओं के नेतृत्व में एक अध्ययन से पता चलता है कि रीढ़ की हड्डी की कशेरुका एक अद्वितीय स्टेम सेल प्रकार से उत्पन्न होती है जो एक प्रोटीन को स्रावित करती है जो ट्यूमर मेटास्टेसिस का पक्ष लेती है। यह सफलता रीढ़ की हड्डी के रोगों में नई अनुसंधान दिशाओं के लिए मार्ग प्रशस्त करती है, यह अंतर्दृष्टि प्रदान करती है कि क्यों ठोस ट्यूमर अक्सर रीढ़ की हड्डी में मेटास्टेसिस करते हैं, और नए आर्थोपेडिक और कैंसर उपचार का कारण बन सकते हैं।
13 सितंबर को नेचर में प्रकाशित अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने पाया कि कशेरुक एक प्रकार की स्टेम सेल से प्राप्त होते हैं जो अन्य हड्डी-निर्माण स्टेम कोशिकाओं से अलग होते हैं। रीढ़ की हड्डी की स्टेम कोशिकाओं से बने हड्डी जैसे "जीवों" का उपयोग करते हुए, उन्होंने पाया कि ट्यूमर की रीढ़ की हड्डी में फैलने की ज्ञात प्रवृत्ति - पैर की हड्डियों जैसी लंबी हड्डियों के बजाय - मुख्य रूप से इन स्टेम कोशिकाओं द्वारा स्रावित एमएफजीई 8 नामक प्रोटीन के कारण होती है।
"हमें संदेह है कि रीढ़ की हड्डी से जुड़ी कई आर्थोपेडिक बीमारियाँ कशेरुक स्टेम कोशिकाओं के अद्वितीय गुणों के कारण होती हैं," अध्ययन के वरिष्ठ लेखक मैथ्यू ग्रीनब्लाट, एमडी, वेइल कॉर्नेल मेडिकल सेंटर में पैथोलॉजी और प्रयोगशाला चिकित्सा के एसोसिएट प्रोफेसर, सैंड्रा और एडवर्ड मेयर कैंसर सेंटर के सदस्य और न्यूयॉर्क-प्रेस्बिटेरियन/वेइल कॉर्नेल मेडिकल सेंटर के एक रोगविज्ञानी ने कहा।
हाल के वर्षों में, डॉ. ग्रीनब्लाट और अन्य वैज्ञानिकों ने पता लगाया है कि विभिन्न प्रकार की हड्डियाँ विभिन्न प्रकार की अस्थि स्टेम कोशिकाओं से उत्पन्न होती हैं। चूँकि जीवन की शुरुआत में कशेरुक अन्य हड्डियों, जैसे हाथ और पैर की हड्डियों की तुलना में एक अलग पथ पर विकसित होते हैं, और एक अद्वितीय विकासवादी प्रक्षेपवक्र दिखाई देते हैं, डॉ. ग्रीनब्लाट और उनकी टीम ने अनुमान लगाया कि एक अद्वितीय प्रकार की स्पाइनल स्टेम सेल हो सकती है।
शोधकर्ताओं ने सबसे पहले प्रसिद्ध कंकाल स्टेम कोशिकाओं को अलग किया, जो कंकाल स्टेम कोशिकाओं के ज्ञात सतह प्रोटीन मार्करों के आधार पर प्रयोगशाला चूहों में विभिन्न हड्डियों से सभी हड्डियों और उपास्थि का निर्माण करती हैं। फिर उन्होंने यह देखने के लिए इन कोशिकाओं की जीन गतिविधि का विश्लेषण किया कि क्या वे रीढ़ से जुड़ी कोशिकाओं के अद्वितीय पैटर्न पा सकते हैं।
रीढ़ की हड्डी बनाने वाली नई स्टेम कोशिकाओं को एक मॉडल जीव में प्रत्यारोपित किया जाता है और लघु कशेरुक (लाल) बनाने की अनुमति दी जाती है। स्तन कैंसर की ट्यूमर कोशिकाएं (हरी) हड्डी पर आक्रमण करती हैं, जिससे पता चलता है कि यह नई स्पाइनल स्टेम कोशिका स्तन कैंसर कोशिकाओं की भर्ती के लिए जिम्मेदार है। स्रोत: सन जून
इस कार्य के परिणामस्वरूप दो महत्वपूर्ण निष्कर्ष निकले। पहला यह है कि सतह मार्करों के आधार पर कंकाल स्टेम कोशिकाओं की समग्र नई परिभाषा अधिक सटीक है। यह नई परिभाषा पुरानी स्टेम सेल परिभाषा में शामिल गैर-स्टेम कोशिकाओं के एक समूह को बाहर कर देती है, जो इस क्षेत्र में पिछले कुछ शोधों को अस्पष्ट कर देती है।
दूसरी खोज यह है कि विभिन्न हड्डियों से कंकाल स्टेम कोशिकाओं में जीन गतिविधि में व्यवस्थित अंतर होता है। इस विश्लेषण के माध्यम से, टीम ने स्पाइनल स्टेम कोशिकाओं के लिए मार्करों के एक अद्वितीय सेट की पहचान की और चूहों और प्रायोगिक डिश सेल कल्चर सिस्टम में आगे के प्रयोगों में रीढ़ की हड्डियों के निर्माण में इन कोशिकाओं की कार्यात्मक भूमिका की पुष्टि की।
शोधकर्ताओं ने स्तन, प्रोस्टेट और फेफड़ों के कैंसर सहित ट्यूमर मेटास्टेसिस के लिए अन्य प्रकार की हड्डियों की तुलना में रीढ़ की हड्डी के सापेक्ष आकर्षण की जांच की। 1940 के दशक में पारंपरिक सिद्धांत ने सुझाव दिया कि यह "स्पाइनल ट्रॉपिज़्म" रक्त प्रवाह पैटर्न से संबंधित था और रीढ़ की हड्डी लंबी हड्डियों की तुलना में मेटास्टेटिक ट्यूमर के प्रति अधिक संवेदनशील थी। लेकिन जब शोधकर्ताओं ने पशु मॉडल में स्पाइनल ट्रॉपिज्म घटना को दोहराया, तो उन्हें सबूत मिला कि रक्त प्रवाह इसका कारण नहीं था - वास्तव में, उन्हें संभावित अपराधी के रूप में स्पाइनल स्टेम कोशिकाओं की ओर इशारा करने वाला एक सुराग मिला।
"हमने देखा कि मेटास्टैटिक ट्यूमर कोशिकाओं का प्रारंभिक बीजारोपण स्थल मुख्य रूप से अस्थि मज्जा क्षेत्र में था, जहां रीढ़ की हड्डी की स्टेम कोशिकाएं और उनकी संतान कोशिकाएं स्थित हैं," जून सन, पीएचडी, अध्ययन के पहले लेखक और ग्रीनब्लाट की प्रयोगशाला में एक पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता ने कहा।
टीम ने तब पाया कि रीढ़ की हड्डी की स्टेम कोशिकाओं को हटाने से रीढ़ की हड्डियों और लंबी हड्डियों के बीच मेटास्टेसिस दर में अंतर खत्म हो गया। अंततः, उन्होंने निर्धारित किया कि स्पाइनल स्टेम कोशिकाएं लंबी हड्डी वाली स्टेम कोशिकाओं की तुलना में अधिक प्रोटीन MFGE8 का स्राव करती हैं और यह स्पाइन ट्रॉपिज्म का एक प्रमुख कारक था। मनुष्यों के लिए इन निष्कर्षों की प्रासंगिकता की पुष्टि करने के लिए, टीम ने माउस स्पाइनल स्टेम कोशिकाओं के मानव समकक्षों की पहचान करने और उनके गुणों को चिह्नित करने के लिए हॉस्पिटल फॉर स्पेशल सर्जरी के शोधकर्ताओं के साथ सहयोग किया।
शोधकर्ता वर्तमान में कैंसर रोगियों में स्पाइनल मेटास्टेसिस के जोखिम को कम करने के लिए एमएफजीई8 को अवरुद्ध करने के तरीके तलाश रहे हैं। अधिक व्यापक रूप से, डॉ. ग्रीनब्लाट ने कहा, वे अध्ययन कर रहे हैं कि स्पाइनल स्टेम कोशिकाओं के अद्वितीय गुण रीढ़ की बीमारी में कैसे योगदान करते हैं।
डॉ. ग्रीनब्लाट ने कहा, "आर्थोपेडिक्स के भीतर एक उपविशेषता है जिसे स्पाइनल ऑर्थोपेडिक्स कहा जाता है, और हमारा मानना है कि उस नैदानिक श्रेणी की अधिकांश स्थितियां इस स्टेम सेल से संबंधित हैं जिन्हें हमने अभी पहचाना है।"