জিঙ্ক ন্যানো পার্টিকেল বিপাকীয় ক্ষেত্রে ক্যান্সার কোষকে আক্রমণ করে

শেনইয়াং ফার্মাসিউটিক্যাল ইউনিভার্সিটি (চীন) এর বিজ্ঞানীরা থেরানোস্টিকসে ক্যান্সারের বিরুদ্ধে লড়াইয়ে জিঙ্ক-ভিত্তিক ন্যানোম্যাটেরিয়াল ব্যবহারের একটি বিস্তৃত পর্যালোচনা প্রকাশ করেছেন , যা তাদের কর্মের অনন্য প্রক্রিয়া, সফল প্রাক-ক্লিনিক্যাল উদাহরণ এবং ক্লিনিকে যাওয়ার পথে প্রধান চ্যালেঞ্জগুলি প্রকাশ করেছে।

জিঙ্ক কেন?

ক্যান্সার কোষগুলি এমনভাবে শক্তি বিপাক করে যা অ্যারোবিক গ্লাইকোলাইসিস বাড়ায় এবং দ্রুত বৃদ্ধিকে সমর্থন করে। এটি অতিরিক্ত প্রতিক্রিয়াশীল অক্সিজেন প্রজাতি (ROS) তৈরি করে এবং টিউমারকে অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট প্রতিরক্ষা তৈরি করতে বাধ্য করে, প্রাথমিকভাবে গ্লুটাথিয়ন (GSH), যা এটিকে অক্সিডেটিভ স্ট্রেস থেকে বাঁচতে সাহায্য করে।

Zn²⁺ আয়নগুলি বিভিন্ন স্তরে এই অভিযোজনকে ব্যাহত করতে পারে:

• গ্লাইকোলাইসিসের মূল এনজাইমগুলি (গ্লিসারালডিহাইড-৩-ফসফেট ডিহাইড্রোজেনেস, ল্যাকটেট ডিহাইড্রোজেনেস) এবং ক্রেবস চক্রের এনজাইমগুলিকে ব্লক করে,
• এগুলো মাইটোকন্ড্রিয়ার ইলেকট্রন পরিবহন শৃঙ্খলকে ব্যাহত করে, ইলেকট্রন লিকেজ বৃদ্ধি করে এবং সুপারঅক্সাইড অ্যানিয়নের উৎপাদন বৃদ্ধি করে,
• মাইটোকন্ড্রিয়াল অক্সিজেন হ্রাস বিক্রিয়ার মাধ্যমে এবং মেটালোথিওনিনকে বাধা দিয়ে সরাসরি ROS মাত্রা বৃদ্ধি করুন, যা সাধারণত Zn²⁺ কে আবদ্ধ করে এবং কোষকে জারণ থেকে রক্ষা করে । thno.org

ন্যানোম্যাটেরিয়ালের প্রকারভেদ এবং তাদের বৈশিষ্ট্য

ন্যানোম্যাটেরিয়াল	যৌগ	কর্মের বৈশিষ্ট্য
ZnO₂ সম্পর্কে	জিঙ্ক পারক্সাইড	অ্যাসিডিক টিউমার পরিবেশে Zn²⁺ এবং অক্সিজেনের দ্রুত মুক্তি; গ্যাস থেরাপি
ZnO এর বিবরণ	জিঙ্ক অক্সাইড	আলোর নিচে ফটোক্যাটালিটিক এবং ফটোথার্মাল প্রভাব; লেজার বিকিরণের অধীনে ROS তৈরি করে
জিআইএফ-৮	ইমিডাজোলেট-Zn	লক্ষ্যবস্তুতে ওষুধ সরবরাহের জন্য স্মার্ট pH-সংবেদনশীল স্ক্যাফোল্ড; Zn²⁺ স্ব-মুক্তি
ZnS সম্পর্কে	জিঙ্ক সালফাইড	স্থানীয় ROS গঠনের মাধ্যমে আল্ট্রাসাউন্ড (SDT) এবং ফটোডাইনামিক থেরাপি উন্নত করে

বহুমুখী পদ্ধতি

1. কেমোথেরাপি: জিঙ্ক ন্যানো পার্টিকেল টিউমারের পর্দা ক্ষতিগ্রস্ত করে এবং ডিটক্স এনজাইম দমন করে ক্যান্সার-বিরোধী ওষুধের অনুপ্রবেশ বৃদ্ধি করে।
2. ফটোডায়নামিক থেরাপি (PDT): বিকিরণ করা হলে, ZnO এবং ZIF-8 ন্যানো পার্টিকেলগুলি ROS তৈরি করে, যা সুস্থ টিস্যুর ক্ষতি না করেই কাছাকাছি টিউমার কোষগুলিকে মেরে ফেলে।
3. সোনোডাইনামিক্স (SDT): আল্ট্রাসাউন্ড ZnS ন্যানো পার্টিকেলগুলিকে সক্রিয় করে, একটি ROS ক্যাসকেড এবং অ্যাপোপটোসিসকে ট্রিগার করে।
4. গ্যাস থেরাপি: ZnO₂ টিউমার মাইক্রোএনভায়রনমেন্টে পচে যায়, অক্সিজেন মুক্ত করে এবং হাইপোক্সিয়া হ্রাস করে, যা সাইটোস্ট্যাটিক্সের প্রতি সংবেদনশীলতা বৃদ্ধি করে।
5. ইমিউনোমোডুলেশন: Zn²⁺ ডেনড্রাইটিক কোষে STING এবং MAPK পথ সক্রিয় করে, CD8⁺ T-লিম্ফোসাইট অনুপ্রবেশ বৃদ্ধি করে এবং টিউমার-বিরোধী স্মৃতি তৈরি করে।

প্রাক-ক্লিনিকাল সাফল্য

• একটি কোলন কার্সিনোমা মডেলে, সিসপ্ল্যাটিন-লোডেড ZIF-8 ইঁদুরের টিউমার বৃদ্ধি সম্পূর্ণরূপে দমন করে, কোনও পদ্ধতিগত বিষাক্ততা ছাড়াই।
• মেলানোমাতে, ZnO-PDT এবং PD-1 ইনহিবিটারের সংমিশ্রণের ফলে প্রাথমিক এবং দূরবর্তী নোডগুলির সম্পূর্ণ রিগ্রেশন ঘটে।
• H₂O₂ দাতাদের সাথে ZnO₂ ন্যানো পার্টিকেলের সংমিশ্রণে একটি ইস্ট্রোজেন-নির্ভর স্তন টিউমারে স্থানীয় ROS বিস্ফোরণ এবং বৃদ্ধি বন্ধ হয়ে যায়।

সমস্যা এবং সম্ভাবনা

1. নিরাপত্তা এবং জৈব অবক্ষয়: লিভার এবং কিডনিতে আয়নিক জিঙ্কের জমা কমানো এবং ন্যানো পার্টিকেলের নিয়ন্ত্রিত অবক্ষয় নিশ্চিত করা প্রয়োজন।
2. সংশ্লেষণের মানসম্মতকরণ: ফলাফলের তুলনামূলকতার জন্য অভিন্ন প্রোটোকল এবং কণার আকার, আকৃতি এবং পৃষ্ঠের কঠোর নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন।
3. লক্ষ্য নির্ধারণ: লক্ষ্যযুক্ত টিউমার ডেলিভারি এবং RES বাইপাসের জন্য পৃষ্ঠের উপর PEG-SL বা অ্যান্টিবডি আবরণ।
4. ক্লিনিক্যাল অনুবাদ: এখন পর্যন্ত বেশিরভাগ তথ্য ইঁদুরের মডেলের মধ্যেই সীমাবদ্ধ; বৃহৎ প্রাণীর উপর টক্সিকোলজি এবং ফার্মাকোকিনেটিক গবেষণা এবং মানুষের উপর প্রথম ধাপের পরীক্ষা প্রয়োজন।

পর্যালোচনার লেখকরা উল্লেখ করেছেন যে প্রিক্লিনিক্যাল মডেলগুলিতে জিঙ্ক ন্যানো পার্টিকেলের সাফল্য মূলত তাদের "বহু-বাহিত" ক্রিয়াকলাপের কারণে - টিউমার শক্তি বিপাকের একযোগে ব্যাঘাত, অক্সিডেটিভ স্ট্রেস বৃদ্ধি এবং অ্যান্টিটিউমার রোগ প্রতিরোধ ক্ষমতা সক্রিয়করণ। এখানে নিবন্ধ থেকে কিছু মূল উদ্ধৃতি দেওয়া হল:

• "জিঙ্ক ন্যানো পার্টিকেলগুলি একই সাথে তিনটি ফ্রন্টে টিউমার আক্রমণ করতে সক্ষম - বিপাকীয়, অক্সিডেটিভ এবং রোগ প্রতিরোধ ক্ষমতা - এগুলিকে সংমিশ্রণ থেরাপি প্রোটোকলের জন্য একটি অনন্য হাতিয়ার করে তোলে," পর্যালোচনার প্রধান লেখক ডঃ ঝাং বলেন।
• "এখন প্রধান চ্যালেঞ্জ হল জৈব-সামঞ্জস্যপূর্ণ আবরণ এবং লক্ষ্যবস্তুযুক্ত বিতরণ ব্যবস্থা তৈরি করা যা সুস্থ টিস্যুতে জিঙ্ক আয়ন জমা হওয়া এড়াবে এবং টিউমারে নির্দিষ্ট সক্রিয়তা নিশ্চিত করবে," অধ্যাপক লি আরও বলেন।
• "আমরা Zn ন্যানোম্যাটেরিয়ালগুলিকে ইমিউনোথেরাপির সাথে একত্রিত করার ক্ষেত্রে দুর্দান্ত সম্ভাবনা দেখতে পাচ্ছি: STING সিগন্যালিং উন্নত করার এবং সাইটোটক্সিক টি কোষগুলিকে আকর্ষণ করার ক্ষমতা দীর্ঘমেয়াদী ক্যান্সার নিয়ন্ত্রণের দিকে একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ হতে পারে," গবেষণার সহ-লেখক ডঃ ওয়াং বলেছেন।

জিঙ্ক ন্যানোম্যাটেরিয়ালগুলি অনকোলজিতে একটি নতুন সীমানা উন্মোচন করে, যা টিউমার শক্তি বিপাকের একযোগে ব্যাঘাত ঘটায়, অক্সিডেটিভ স্ট্রেস বৃদ্ধি করে এবং রোগ প্রতিরোধ ক্ষমতার উদ্দীপনা জাগায়। তাদের বৈচিত্র্য এবং সম্মিলিত চিকিৎসা পদ্ধতিতে নমনীয়তা এগুলিকে পরবর্তী প্রজন্মের ক্যান্সার-বিরোধী থেরাপির জন্য একটি প্রতিশ্রুতিশীল হাতিয়ার করে তোলে।