ભારત સરકારનાં વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજી વિભાગ (ડીએસટી) અંતર્ગત કાર્યરત સ્વાયત્ત સંસ્થા જવાહરલાલ નેહરુ સેન્ટર ફોર એડવાન્સ્ડ સાયન્ટિફિક રિસર્ચ (જેએનસીએએસઆર)ના વૈજ્ઞાનિકોએ કર્ક્યુમિન સાથે સમાનતા ધરાવતું કુદરતી અને સસ્તું ઉત્પાદન બર્બેરિનનાં માળખામાં સંશોધન કર્યું છે. કર્ક્યુમિન વાણિજ્યિક ધોરણે ઉપલબ્ધ છે, જેનો ઉપયોગ અલ્ઝાઇમર્સ અવરોધક બર-ડીમાં થાય છે. તેમનું સંશોધન કાર્ય વૈજ્ઞાનિક જર્નલ આઇસાયન્સમાં પ્રકાશિત થયું છે.

અલ્ઝાઇમર્સનો રોગ સૌથી વધારે પ્રવર્તમાન ન્યૂરોડિજનેરેટિવ છે અને તમામ ચિત્તભ્રમના દર્દીઓમાંથી 70 ટકાથી વધારે દર્દીઓમાં આ સમસ્યા જોવા મળે છે. આ રોગની બહુપરિમાણીય પ્રકૃતિ માટે એકથી વધારે પ્રકારની ટોક્સિસિટી જવાબદાર છે, જેના કારણે સંશોધકોને અસરકારક દવા વિકસાવવામાં મુશ્કેલી પડે છે.

જેએનસીએએસઆરના સ્વર્ણજયંતિ ફેલો પ્રોફેસર ટી ગોવિંદરાજુના નેતૃત્વમાં એમની ટીમ અલ્ઝાઇમરની બિમારી માટે ઉપચારને આધારે કુદરતી ઉત્પાદન શોધવા પ્રયાસરત છે તથા આ ટીમે ભારત અને ચીનમાં પ્રાપ્ત કુદરતી પ્રોડક્ટ બર્બેરિનમાંથી ક્વોનોલાઇનની પસંદી કરી છે તથા એનો પરંપરાગત દવા અને અન્ય ઉપયોગ માટે વપરાશ કર્યો છે. જોકે બર્બેરિન અતિ ઓછી દ્રાવ્યક્ષમતા ધરાવે છે અને કોષો પર ઝેરી અસર કરે છે. એટલે તેમણે બર્બેરિનને બર-ડીમાં સંશોધિત કર્યું હતું, જે દ્રાવ્ય, એન્ટિઓક્સિડન્ટ છે. તેમને અલ્ઝાઇમરના રોગની એકથી વધારે પ્રકારે એમીલોઇડની ઝેરી અસરનો સામનો કરે છે એવી જાણકારી મળી હતી.

પ્રોટિન સંયોજન અને એમાલોઇડની ઝેરી અસર મુખ્ય સ્વરૂપે ચેતાતંત્રના કોશોમાં જોવા મળતી વિવિધ પરિમાણીય ઝેરી અસર માટે જવાબદાર હોય છે. જેએનસીએએસઆરની ટીમે જીવિત કોશોમાં આ વિવિધ અસર ધરાવતી ઝેરી અસરોને દૂર કરવા માટે આ અતિ સક્રિય અવરોધક વિકસાવ્યો છે.

બર-ડીની માળખાગત વિશેષતાઓ એવી છે કે, તેઓ સક્રિય ઓક્સિજન પ્રજાતિઓ (આરઓએસ)ના સર્જનને અટકાવે છે અને ઓક્સિડેશનની ખામીથી મોટા જૈવિક અણુઓ (બાયોમેક્રોમોલિક્યુલ્સ)ને બચાવે છે. બર-ડી ધાતુ આધારિત અને ધાતુથી સ્વતંત્ર એમોલાઇડ બીટા (Aβ)ના એકત્રીકરણને અટકાવે છે (જે અલ્ઝાઇમરનો રોગ ધરાવતા લોકોના મગજમાં પ્રાપ્ત એમોલાઇડ પટ્ટિકાના મુખ્ય ઘટક સ્વરૂપે મહત્ત્વપૂર્ણ સ્વરૂપે સામેલ એમિનો એસિડની પેપ્ટાઇડ છે).

આ ટીમે અલ્ઝાઇમર રોગના બહુપરિમાણીય Aβની ઝેરી અસરોને અસરકારક રીતે લક્ષ્યાંક બનાવવા માટે બર-ડી વિકસાવ્યું છે. બર્બેરિનમાં 4 ફેનોલિક હાઇડ્રોક્સિલ ગ્રૂપ હોય છે, જે મિથાઇલયુક્ત હોય છે. એટલે પાણીમાં અદ્રાવ્ય હોય છે. પાણીમાં દ્રાવ્ય પોલીફેનોલિકથી ઉત્પન્ન બર-ડી પ્રાપ્ત કરવા માટે કુદરતી ઉત્પાદન બર્બેરિનનું ડિમિથિલેશન કરવામાં આવ્યું હતું. ડિમિથાઇલેશન એજન્ટ બીબીઆર3 (બોરોન ટ્રાઈબ્રોમાઇડ)માંથી બર્બેરિનનું ડિમિથાઇલેશન કરવાથી બર-ડી પ્રાપ્ત થયો છે. વિસ્તૃત અભ્યાસોમાંથી જાણકારી મળી છે કે, બર-ડીએ અલ્ઝાઇમર રોગની Aβની ઝેરી અસરોને નિયંત્રિત કરી છે.

ઓક્સિડેશન અવરોધક બર-ડી કુશળતાપૂર્વક રિએક્ટિવ નાઇટ્રોજન પ્રજાતિઓ (આરએનએસ) અને રિએક્ટિવ ઓક્સિજન પ્રજાતિઓ (આરઓએસ) બંનેનું શમન કરે છે અને ડીએનએની ખામી અને પ્રોટિનનું  ઓક્સિડેશન અટકાવે છે. બર-ડી ઝેરી અસર ધરાવતા Aβ ફાઇબ્રિલરના સંયોજનોની રચના અટકાવે છે અને સૂત્રકણિકાઓને શિથિલતાથી બચાવે છે, જે ચેતાતંત્રના કોષોના નાશનું એક મુખ્ય કારણ છે. વૈજ્ઞાનિકોએ બર્બેરિનની કૃત્રિમ રીતે બર-ડીમાં બદલવાની ડિઝાઇનની સ્ટ્રેટેજી અપનાવી છે, જે એક બહુક્રિયાશીલ ઓક્સિડેશન અવરોધી હોવાની સાથે સાથે સંયોજનોને વ્યવસ્થિત પણ કરે છે, એ કૃત્રિમ પરિવર્તિત અને જીવિત એમ બંને પ્રકારનાં કોષોમાં Aβની ઝેરી અસરોને અસરકારક રીતે દૂર કરે છે.

આ અતિ ક્રિયાશીલ વિશેષતાઓ બર-ડીને અલ્ઝાઇમર રોગની વિવિધ પ્રકારની ઝેરી અસરની સારવાર માટે અસરકારક રીતે ચિકિત્સા સામગ્રી વિકસિત કરવાની દ્રષ્ટિએ અત્યંત ઉપયોગી છે.

 [Publication link:

https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(20)30189-9.

https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(20)30189-9#secsectitle0135

Publication details:

K. Rajasekhar, S. Samanta, V. Bagoband, N. A. Murugan and T. Govindaraju, Antioxidant berberine-derivative inhibits multifaceted amyloid toxicity, iSceince (Cell Press), 2020, 23, 100105. Natural product derived inhibitor of multifaceted amyloid toxicity in Alzheimer’s disease.

https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(20)30189-9

For further details contact Prof. T. Govindaraju tgraju@jncasr.ac.in, Phone no.: Office-080-2208 2969; Mobile: 94490 32969]

GP/DS