આધુનિક દવાના વિકાસમાં ઓટોફેજી કેવી રીતે મદદ કરે છે? ચાલો જાણીએ કે પ્રોફેસર 『大隅良典』ના ઓટોફેજી સંશોધન વિશે શું છે.
ઑક્ટોબર 3, 2016 ના રોજ, 『大隅良典』, જાપાનમાં ટોક્યો ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ટેક્નોલોજીના પ્રોફેસર એમેરિટસ, ઓટોફેજી મિકેનિઝમના ભાગને ઉજાગર કરવામાં તેમના યોગદાનની માન્યતામાં ફિઝિયોલોજી અથવા મેડિસિનનું નોબેલ પારિતોષિક એનાયત કરવામાં આવ્યું હતું. પ્રોફેસર 『大隅良典』, જેઓ ઈતિહાસમાં 25માં જાપાની નોબેલ પુરસ્કાર વિજેતા બન્યા હતા, તેઓ 50 વર્ષ સુધી ઓટોફેજી સંશોધન માટે પોતાને સમર્પિત કરવા માટે જાણીતા છે. આ ક્ષેત્રમાં તેમની સંશોધન સિદ્ધિઓને માન્યતા આપવા માટે તેઓ પહેલેથી જ પ્રતિષ્ઠિત પુરસ્કારો પ્રાપ્ત કરી ચૂક્યા છે. 2006 જાપાન એકેડેમી એવોર્ડ. 2012 ક્યોટો પુરસ્કાર. 2015 કીયો મેડિસિન એવોર્ડ. 2016 વોલી એવોર્ડ. તો, આધુનિક દવાના વિકાસમાં ઓટોફેજીનું મહત્વ અને મહત્વ શું છે અને શા માટે વૈજ્ઞાનિક સમુદાયે તેના પર આટલું ધ્યાન આપ્યું છે?
સૌ પ્રથમ, જેમ કે ઓટોફેજી શબ્દ પરથી અનુમાન લગાવી શકાય છે, ઓટોફેજી એ વિનાશની પદ્ધતિનો સંદર્ભ આપે છે જે નિયમનકારી પ્રક્રિયા દરમિયાન કુદરતી રીતે બિનજરૂરી અથવા બિન-કાર્યકારી સેલ્યુલર ઘટકોનું વિઘટન કરે છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, ઓટોફેજી એ એવી સિસ્ટમ છે જે કોષોના અસ્તિત્વ માટે જરૂરી તમામ પ્રવૃત્તિઓ દરમિયાન કોષોને બિનજરૂરી કોષના ઘટકોનો સ્વ-વિનાશ કરવાની મંજૂરી આપે છે જેથી કરીને તેઓ કોષની અંદરના અન્ય ઘટકો અથવા પોષક તત્વો તરીકે પાછળથી રિસાયકલ કરી શકાય. જ્યારે સેલ્યુલર ઓર્ગેનેલ્સ, જેમ કે મિટોકોન્ડ્રિયા, જે ઊર્જા ઉત્પન્ન કરે છે, અથવા લિપોસોમ્સ, જે પદાર્થોને સંગ્રહિત અને પરિવહન કરે છે, નુકસાન થાય છે અને બિનઉપયોગી અથવા બિનકાર્યક્ષમ બની જાય છે, ત્યારે ઓટોફાગોસોમ્સ અને લાઇસોસોમ્સ નામના અન્ય ઓર્ગેનેલ્સ તેમને વિઘટિત કરે છે. આપણા કોષો વિવિધ કાર્યો સાથે વિવિધ પટલ માળખાં ધરાવે છે. કોષના સૌથી બહારના ભાગની આસપાસના કોષ પટલ સહિતની તમામ પટલ રચનાઓ સમાન સામગ્રીથી બનેલી છે અને તે જ રીતે, તેથી તેમની વચ્ચે સામગ્રીનું વિનિમય ખૂબ જ લવચીક છે. ઓટોફેગોસોમ્સ અને લાઇસોસોમ્સ પણ કોષની અંદરની પટલ રચનાઓમાંની એક છે. પાચન ત્યારે થાય છે જ્યારે ઓટોફેગોસોમ વૃદ્ધ, નકામા ઘટકોને સમાવે છે અને વિઘટન ઉત્સેચકો ધરાવતા લિસોસોમ સાથે જોડાય છે. તમે તેને ‘ઓટોફાગોસોમ’ નામના ટ્રક દ્વારા કચરાને વહન કરવા અને ‘લાયસોસોમ’ નામના કચરાના ભસ્મીકરણમાં કચરાને બાળવા જેવું જ વિચારી શકો છો.
1988 માં, પ્રોફેસર 『大隅良典』એ પોતાની સંશોધન સંસ્થા ખોલી અને વેક્યૂઓલમાં પ્રોટીન ડિગ્રેડેશન પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવાનું શરૂ કર્યું, જે માનવ કોશિકાઓમાં લાઇસોસોમને અનુરૂપ છે. તેમણે યીસ્ટ કોશિકાઓનો ઉપયોગ કરીને ઓટોફેજી સંશોધન હાથ ધર્યું, જેનો અભ્યાસ કરવા માટે સરળ છે અને સામાન્ય રીતે માનવ કોશિકાઓના વિકલ્પ તરીકે ઉપયોગ થાય છે. યીસ્ટ ફૂગ ખાસ કરીને આનુવંશિક ક્રમને ઓળખવા માટે ઉપયોગી છે જે ચોક્કસ સેલ્યુલર પ્રવૃત્તિઓને નિયંત્રિત કરે છે. જો કે, પ્રોફેસર 『大隅良典』એ પડકારનો સામનો કર્યો કે યીસ્ટ કોષો એટલા નાના હતા કે કોષોની અંદર ઓટોફેજી થઈ છે કે કેમ તે જાણવું પણ શક્ય નહોતું. આ અંગે, પ્રોફેસર 『大隅良典』એ અનુમાન કર્યું હતું કે જો લાઇસોસોમની અંદર વિઘટનની પ્રક્રિયા કૃત્રિમ રીતે વિક્ષેપિત થાય છે, તો ઓટોફેગોસોમ લાઇસોસોમની આસપાસ એકઠા થશે, અને એકત્ર થયેલા ઓટોફાગોસોમ્સ માઇક્રોસ્કોપ હેઠળ અવલોકન કરવા માટે સરળ હશે. આને વ્યવહારમાં મૂકવા માટે, પ્રોફેસર 『大隅良典』એ લાઇસોસોમમાં પ્રોટીનના અધોગતિને રોકવા માટે યીસ્ટ બેક્ટેરિયાના પ્રોટીન વિઘટનના જનીનોને પરિવર્તિત કર્યા અને ઓટોફેજીને ટ્રિગર કરવા માટે યીસ્ટ બેક્ટેરિયાને પોષક તત્વોનો પુરવઠો બંધ કર્યો. પરિણામે, પ્રોફેસર 『大隅良典』 અવલોકન કરવામાં સક્ષમ હતા કે લાઇસોસોમ ઓટોફેગોસોમ્સને અનુરૂપ નાના વેસિકલ્સથી ભરેલા હતા, અને સાબિત કર્યું કે ઓટોફેજી યીસ્ટ કોશિકાઓમાં થાય છે. આ દ્વારા, પ્રોફેસર 『大隅良典』એ યીસ્ટ બેક્ટેરિયાનો ઉપયોગ કરીને ઓટોફેજી પ્રક્રિયામાં સામેલ જનીન ક્રમ સફળતાપૂર્વક જાહેર કર્યો, અને ઓટોફેજી પરના ઘણા અનુગામી અભ્યાસો પર નોંધપાત્ર અસર કરી.
ચયાપચયની કાર્યક્ષમતા વધારવા અને અપૂરતા પોષક તત્ત્વોને ફરીથી ભરવા માટે ઓટોફેજી આપણા શરીરમાં બિનજરૂરી પદાર્થોનું વિઘટન કરે છે, ખાસ કરીને કોષોમાં. કોષોમાં મોટા ભાગના બિનજરૂરી પદાર્થો વૃદ્ધ કોષ ઓર્ગેનેલ્સનો સંદર્ભ આપે છે, તેથી માનવીય વૃદ્ધત્વ અને સંબંધિત સમસ્યાઓના ઉકેલો શોધવામાં ઓટોફેજીની સમજ મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે. ખાસ કરીને, પાર્કિન્સન રોગની સારવાર માટે ઓટોફેજી ચાવી ધરાવે છે. પાર્કિન્સન રોગ ત્યારે થાય છે જ્યારે અતિશય નાઈટ્રિક ઓક્સાઇડ પાર્કિન પ્રોટીન સાથે જોડાય છે, જે પાર્કિન પ્રોટીનને યોગ્ય રીતે કામ કરતા અટકાવે છે. આનું કારણ એ છે કે તે જાણવા મળ્યું છે કે પાર્કિન પ્રોટીન માટે ઓટોફેજી થતી નથી જે યોગ્ય રીતે કાર્ય કરવામાં નિષ્ફળ ગઈ છે. પ્રોફેસર 『大隅良典』ના સંશોધને આનુવંશિક સ્તરે ઓટોફેજીને સમજવા અને તેનું વિશ્લેષણ કરવાનું શક્ય બનાવ્યું છે. પરિણામે, તેણે માનવ શરીરવિજ્ઞાન અને દવાના વિકાસમાં મોટો ફાળો આપ્યો છે જેમાં તેણે પાર્કિન્સન રોગ જેવા વિવિધ ઓટોફેજી-સંબંધિત રોગોને ઉકેલવા માટે માનવતાને એક પગલું નજીક લાવી છે.