शोधकर्ताओं ने मस्तिष्क कोशिकाओं में बड़े पैमाने पर नजरअंदाज किए गए गोलाकार आरएनए और अल्जाइमर और पार्किंसंस जैसी बीमारियों में इसकी महत्वपूर्ण भूमिका के बारे में नई अंतर्दृष्टि प्राप्त की है। इन रोगों के आणविक तंत्र के बारे में बहुमूल्य जानकारी प्रदान करने के अलावा, उनके निष्कर्ष नैदानिक परीक्षणों और उपचारों के विकास के द्वार खोलते हैं।
रैखिक आरएनए के विपरीत, गोलाकार आरएनए (सर्कआरएनए) में मुक्त सिरों के बिना एक बंद-लूप संरचना होती है। वैज्ञानिकों ने लंबे समय से सर्कुलर राइबोन्यूक्लिक एसिड (सर्कआरएनए) को कम प्रभाव के रूप में खारिज कर दिया है, और हाल ही में उनका गहराई से अध्ययन किया गया है, खासकर मस्तिष्क स्वास्थ्य में उनकी भूमिका के लिए।
एक नए अध्ययन में, बोस्टन में ब्रिघम और महिला अस्पताल के शोधकर्ताओं ने इन रहस्यमय circRNAs की पहचान की और सूचीबद्ध किया और पाया कि वे मस्तिष्क कोशिका गुणों और न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों अल्जाइमर और पार्किंसंस से जुड़े हुए हैं।
अध्ययन के संबंधित लेखक क्लेमेंस शेज़र ने कहा: "सर्कुलर आरएनए को लंबे समय से जंक के रूप में खारिज कर दिया गया है, लेकिन हमारा मानना है कि यह मानव मस्तिष्क कोशिकाओं और सिनैप्स की प्रोग्रामिंग में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। हमने पाया कि ये गोलाकार आरएनए मस्तिष्क कोशिकाओं में बड़ी मात्रा में उत्पन्न होते हैं, जिनमें पार्किंसंस और अल्जाइमर रोगों से जुड़े आरएनए भी शामिल हैं।"
शोधकर्ताओं ने 190 पोस्टमॉर्टम मानव मस्तिष्क से न्यूरोनल और गैर-न्यूरोनल कोशिकाएं (तुलना के लिए) एकत्र कीं और कोशिकाओं के गोलाकार आरएनए में आनुवंशिक कोड को मैप करने के लिए कुल आरएनए अनुक्रमण का उपयोग किया।
उन्होंने पाया कि 61% सिनैप्टिक सर्कैन मस्तिष्क रोगों से जुड़े थे। विशेष रूप से, उन्होंने डोपामाइन न्यूरॉन्स और पिरामिडल न्यूरॉन्स के सेलुलर गुणों के अनुसार अनुकूलित और सिनैप्टिक मार्गों में समृद्ध 4834 सर्कराएनए का अवलोकन किया। मध्य मस्तिष्क में डोपामाइन न्यूरॉन्स गति, भावना और प्रेरणा को नियंत्रित करते हैं, जबकि टेम्पोरल कॉर्टेक्स में पिरामिड न्यूरॉन्स स्मृति और भाषा में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
अध्ययन के पहले लेखक डोंग जियानजुन ने कहा, "आश्चर्यजनक रूप से, यह इन जीन स्थानों द्वारा उत्पादित रैखिक आरएनए के बजाय गोलाकार आरएनए है जो न्यूरॉन पहचान निर्धारित करते हैं।" "सर्कुलर आरएनए विविधता बारीकी से ट्यून की गई सेल प्रकार-विशिष्ट जानकारी प्रदान करती है जिसे उसी जीन से संबंधित रैखिक आरएनए द्वारा समझाया नहीं जा सकता है।"
यह ज्ञात है कि डोपामाइन और पिरामिडल न्यूरॉन्स का अध: पतन तंत्रिका संबंधी रोगों के विकास में भूमिका निभाता है। गहराई से खोज करने के बाद, शोधकर्ताओं ने पाया कि पार्किंसंस रोग के 29% और अल्जाइमर रोग से संबंधित 12% जीन circRNA का उत्पादन करते हैं। उन्होंने पाया कि डोपामाइन न्यूरॉन्स में पार्किंसंस रोग जीन DNAJC6 द्वारा उत्पादित एक विशेष circRNA की अभिव्यक्ति लक्षण प्रकट होने से पहले कम हो गई थी।
विश्व स्तर पर, उन्होंने पाया कि विभिन्न रोग स्थितियों से जुड़े जीन circRNA का उत्पादन करते हैं। लत से संबंधित जीन अधिमानतः डोपामाइन न्यूरॉन्स में circRNA का उत्पादन करते हैं, ऑटिज्म से संबंधित जीन पिरामिड न्यूरॉन्स में circRNA का उत्पादन करते हैं, और कैंसर गैर-न्यूरोनल कोशिकाओं में circRNA का उत्पादन करता है।
उनके निष्कर्ष circRNAs के संभावित उपयोग पर प्रकाश डालते हैं। शेरज़र ने कहा, "प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले सर्कैन में विशिष्ट मस्तिष्क कोशिकाओं के लिए बायोमार्कर के रूप में काम करने की क्षमता होती है, जो बीमारी के प्रारंभिक, प्रोड्रोमल चरणों से जुड़े होते हैं।" "सर्कुलर आरएनए आसानी से टूटते नहीं हैं, जिससे वे एक शक्तिशाली रिपोर्टिंग टूल और चिकित्सीय बन जाते हैं। उन्हें कृत्रिम रूप से फिर से लिखा जा सकता है और भविष्य की डिजिटल आरएनए दवाओं के रूप में उपयोग किया जा सकता है।"
वर्तमान शोध अभी तक पूरी तरह से समझ में नहीं आया है कि यह जटिल आरएनए मशीनरी न्यूरोनल और सिनैप्टिक पहचान को कैसे निर्दिष्ट करती है। सर्कैना कैसे कार्य करते हैं और उनके व्यवहार को नियंत्रित करने वाले आनुवंशिक नियामकों पर और अधिक शोध की आवश्यकता है।
हालाँकि, यह अध्ययन मानव मस्तिष्क कोशिकाओं में आरएनए के प्रसार का अब तक का सबसे व्यापक विश्लेषण प्रदान करता है।
डोंग ने कहा, "सर्कुलर आरएनए की खोज ने न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारियों के अंतर्निहित आणविक तंत्र के बारे में हमारी समझ को बदल दिया है।" "सर्कुलर आरएनए रैखिक आरएनए की तुलना में अधिक टिकाऊ होते हैं और आरएनए चिकित्सीय और आरएनए बायोमार्कर के रूप में संभावित होते हैं।"
यह शोध नेचर कम्युनिकेशंस पत्रिका में प्रकाशित हुआ था।