কখনও কখনও ডিএনএ-তে একটি মাত্র ভুল একটি অত্যাবশ্যক প্রোটিনের উৎপাদন বন্ধ করে দিতে পারে। কোষটি একটি জিন পড়া শুরু করে, হঠাৎ উদ্ভূত একটি স্টপ সংকেতে পৌঁছায় এবং অণুর সমাবেশ অকালে বন্ধ করে দেয়। ফলস্বরূপ, প্রোটিনটি ছোট হয়ে যায় এবং প্রায়শই তার কাজ সম্পাদন করতে সম্পূর্ণ অক্ষম হয়।
ননসেন্স মিউটেশন ঠিক এভাবেই কাজ করে — অনেক বংশগত রোগের কারণ। এখন গবেষকরা এই ধরনের ত্রুটি এড়ানোর একটি অস্বাভাবিক উপায় প্রস্তাব করেছেন: জিনটি নিজেই সংশোধন করা নয়, বরং কোষ কীভাবে তার নির্দেশনা পড়ে তা পরিবর্তন করা।
বিজ্ঞানীদের একটি দল একটি পরিবর্তিত ট্রান্সপোর্ট আরএনএ — tRNA তৈরি করেছে। সাধারণত, এই ছোট অণুগুলি জেনেটিক কোড এবং প্রোটিনের মধ্যে অনুবাদক হিসাবে কাজ করে: প্রতিটি tRNA mRNA-তে একটি নির্দিষ্ট কোডন চিনতে পারে এবং ক্রমবর্ধমান প্রোটিন শৃঙ্খলে প্রয়োজনীয় অ্যামিনো অ্যাসিড নিয়ে আসে। গবেষকরা tRNA পরিবর্তন করেছেন যাতে এটি অকাল স্টপ কোডন চিনতে পারে এবং সংশ্লেষণ বন্ধ করার পরিবর্তে প্রোটিনের সমাবেশ চালিয়ে যায়।
অন্য কথায়, কোষটি একটি মিথ্যা 'স্টপ' আদেশ পায়, কিন্তু পরিবর্তিত tRNA এটিকে বুঝতে সাহায্য করে: এখানে একটি ভুলবশত পূর্ণচ্ছেদ বসানো হয়েছে, পড়া চালিয়ে যেতে হবে।
বিজ্ঞানীরা অণুতে N¹-মিথাইলাডেনোসিন নামক একটি রাসায়নিক পরিবর্তনও যোগ করেছেন। এটি tRNA-কে আরও স্থিতিশীল করেছে, এর কার্যকারিতা বাড়িয়েছে এবং সহজাত অনাক্রম্যতার অবাঞ্ছিত সক্রিয়তা হ্রাস করেছে।
কিন্তু আরেকটি সমস্যা ছিল: tRNA-কে কোষের ভিতরে পৌঁছে দিতে হবে। এর জন্য, গবেষকরা বিশেষ লিপিড ন্যানো পার্টিকেল তৈরি করেছেন, যা tRNA পরিবহনের জন্য বিশেষভাবে অভিযোজিত।
প্রযুক্তিটি সিস্টিক ফাইব্রোসিসে পরীক্ষা করা হয়েছিল — এমন একটি রোগ যেখানে CFTR জিনের কিছু মিউটেশন অকাল স্টপ কোডন তৈরি করে। এর ফলে, কোষটি CFTR প্রোটিন সঠিকভাবে তৈরি করতে পারে না, যা এপিথেলিয়াল কোষের ঝিল্লির মাধ্যমে আয়ন পরিবহন নিয়ন্ত্রণ করে।
শ্বাসনালীর কোষগুলিতে, পরিবর্তিত tRNA সম্পূর্ণ দৈর্ঘ্যের CFTR-এর সংশ্লেষণ পুনরুদ্ধার করতে সাহায্য করেছে। কিছু মডেলে, কার্যকরী প্রভাব চল্লিশ দিনেরও বেশি স্থায়ী হয়েছিল।
গবেষকরা অর্গানয়েডগুলিতে খুব আকর্ষণীয় ফলাফল পেয়েছেন, যা CFTR-এর একটি ভেরিয়েন্ট সহ রোগীর কোষ থেকে বৃদ্ধি পেয়েছিল যা বিদ্যমান ওষুধগুলিতে প্রায় সাড়া দেয়নি। পৃথকভাবে, প্রভাব দুর্বল ছিল: tRNA বা Trikafta ওষুধ কোনোটিই কার্যকারিতার সম্পূর্ণ পুনরুদ্ধার দেয়নি। কিন্তু একসাথে তারা উল্লেখযোগ্যভাবে ভাল কাজ করেছে।
প্রথমে, tRNA কোষটিকে অকাল স্টপ কোডন সত্ত্বেও প্রোটিনের সমাবেশ শেষ করতে দেয়। তারপর Trikafta প্রোটিনটিকে সঠিকভাবে ভাঁজ হতে, ঝিল্লিতে পৌঁছাতে এবং তার কার্য সম্পাদন করতে সাহায্য করে। এইভাবে একটি সম্ভাব্য সম্মিলিত কৌশল উদ্ভূত হয়েছিল: প্রথমে প্রোটিনটি নিজেই পুনরুদ্ধার করুন, তারপর এটিকে কাজ করতে সহায়তা করুন।
ননসেন্স মিউটেশন শুধুমাত্র সিস্টিক ফাইব্রোসিসেই ঘটে না। এগুলি বংশগত জেনেটিক রোগের প্রায় দশমাংশের সাথে যুক্ত এবং বিভিন্ন প্যাথলজিতে পাওয়া যায় — কিছু পেশী ডিস্ট্রোফি থেকে বিরল স্নায়বিক সিনড্রোম পর্যন্ত।
তাছাড়া, অকাল স্টপ সংকেত জেনেটিক কোডের মাত্র তিনটি স্টপ কোডনের উপর ভিত্তি করে। তাই তাত্ত্বিকভাবে, একই কৌশল বিভিন্ন রোগের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, যদি সেগুলি একই ধরণের ত্রুটির কারণে ঘটে।
এর অর্থ এই নয় যে একটি tRNA হাজার হাজার রোগের জন্য একটি সার্বজনীন ওষুধ হয়ে উঠবে। সবকিছু নির্দিষ্ট জিন, মিউটেশনের অবস্থান, প্রয়োজনীয় অ্যামিনো অ্যাসিড এবং কোন টিস্যুতে অণুটি পৌঁছে দিতে হবে তার উপর নির্ভর করবে। কিন্তু নীতিটি সত্যিই প্রতিটি বিরল মিউটেশনের জন্য পৃথক থেরাপির পরিবর্তে প্ল্যাটফর্ম ওষুধ তৈরি করার সম্ভাবনা উন্মুক্ত করে।
গবেষণাটি এখনও প্রাক-ক্লিনিক্যাল পর্যায়ে রয়েছে: প্রযুক্তিটি কোষ, অর্গানয়েড এবং প্রাণীর মডেলগুলিতে পরীক্ষা করা হয়েছে। বিজ্ঞানীদের নিশ্চিত করতে হবে যে পরিবর্তিত tRNA সাধারণ স্টপ কোডনগুলিকে এলোমেলোভাবে এড়িয়ে যেতে শুরু করে না, যা সাধারণ প্রোটিনগুলির সমাপ্তি নির্দেশ করে। ডেলিভারি সিস্টেমের উন্নতি এবং সম্ভাব্য ইমিউন এবং প্রদাহজনক প্রতিক্রিয়াগুলির যত্ন সহকারে অধ্যয়নও প্রয়োজন।
আধুনিক জেনেটিক মেডিসিন ক্রমবর্ধমানভাবে ক্ষতিগ্রস্ত ডিএনএ মেরামত করার চেষ্টা করছে। এখানে একটি ভিন্ন পথ বেছে নেওয়া হয়েছে: জিনটি একই থাকে, এবং হস্তক্ষেপ তার নির্দেশনা পড়ার পর্যায়ে ঘটে।
