एक संभावित अनुप्रयोग: स्वस्थानी निदान और कैंसर की चिकित्सा

एक संभावित अनुप्रयोग: स्वस्थानी निदान और कैंसर की चिकित्सा [ संपादित करें ]

कम्प्यूटेशनल जीन का उपयोग भविष्य में जीन या जीन के समूह में असामान्य उत्परिवर्तन को ठीक करने के लिए किया जा सकता है जो रोग फेनोटाइप को ट्रिगर कर सकता है। ^{[4] [ स्वयं प्रकाशित स्रोत? ]} सबसे प्रमुख उदाहरणों में से एक ट्यूमर सप्रेसर p53 जीन है, जो हर कोशिका में मौजूद होता है, और विकास को नियंत्रित करने के लिए एक रक्षक के रूप में कार्य करता है। इस जीन में उत्परिवर्तन इसके कार्य को समाप्त कर सकता है, जिससे अनियंत्रित वृद्धि हो सकती है जिससे कैंसर हो सकता है । ^[5] उदाहरण के लिए, p53 प्रोटीन में कोडन 249 पर उत्परिवर्तन हेपैटोसेलुलर कैंसर की विशेषता है । ^[6]इस बीमारी का इलाज CDB3 पेप्टाइड द्वारा किया जा सकता है जो p53 कोर डोमेन से जुड़ता है और इसकी तह को स्थिर करता है। ^[7]

एक बीमारी से संबंधित उत्परिवर्तन का निदान और उपचार निम्नलिखित निदान नियम द्वारा किया जा सकता है:

if protein X_mutated_at_codon_Y then produce_drug fi(1)

चित्रा 2: रोगजनक उत्परिवर्तन का निदान

चित्रा 3: रोगजनक उत्परिवर्तन की चिकित्सा

इस तरह के नियम को दो आंशिक रूप से dsDNA अणुओं और एक ssDNA अणु से मिलकर एक आणविक ऑटोमेटन द्वारा लागू किया जा सकता है, जो रोग से संबंधित उत्परिवर्तन से मेल खाता है और कार्यात्मक जीन (छवि 2) के रैखिक स्व-विधानसभा के लिए एक आणविक स्विच प्रदान करता है। जीन संरचना यूकेरियोटिक और प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं दोनों में मौजूद एक सेलुलर लिगेज द्वारा पूरी की जाती है । सेल का ट्रांसक्रिप्शन और ट्रांसलेशन मशीनरी तब थेरेपी का प्रभारी होता है और या तो एक जंगली प्रकार के प्रोटीन या एक एंटी-ड्रग (चित्र 3) को प्रशासित करता है। संयुक्त निदान और चिकित्सा की अनुमति देने वाले विभिन्न प्रोटीनों से उत्परिवर्तन को शामिल करने के लिए नियम (1) को सामान्यीकृत भी किया जा सकता है।

इस तरह, जैसे ही सेल दोषपूर्ण सामग्री विकसित करना शुरू करता है , कम्प्यूटेशनल जीन एक चिकित्सा के स्थान पर कार्यान्वयन की अनुमति दे सकते हैं। कम्प्यूटेशनल जीन जीन थेरेपी की तकनीकों को जोड़ती है जो जीनोम में अपने स्वस्थ समकक्ष द्वारा जीन को बदलने की अनुमति देती है, साथ ही जीन अभिव्यक्ति को शांत करने के लिए ( एंटीसेन्स तकनीक के समान )।

चुनौतियां [ संपादित करें ]

यद्यपि यांत्रिक रूप से सरल और आणविक स्तर पर काफी मजबूत, कम्प्यूटेशनल जीन के इन विवो कार्यान्वयन से पहले कई मुद्दों को संबोधित करने की आवश्यकता है ।

सबसे पहले, डीएनए सामग्री को कोशिका में, विशेष रूप से नाभिक में आंतरिक रूप से होना चाहिए । वास्तव में, जैविक झिल्लियों के माध्यम से डीएनए या आरएनए का स्थानांतरण दवा वितरण में एक महत्वपूर्ण कदम है । ^[8] कुछ परिणाम बताते हैं कि परमाणु स्थानीयकरण संकेतों को ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड्स के एक छोर से अपरिवर्तनीय रूप से जोड़ा जा सकता है , जिससे एक ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड-पेप्टाइड संयुग्म बनता है जो नाभिक में डीएनए के प्रभावी आंतरिककरण की अनुमति देता है। ^[9]

इसके अलावा, डीएनए कॉम्प्लेक्स में सेल में उनकी अखंडता और सेलुलर न्यूक्लीज के प्रतिरोध की गारंटी के लिए कम इम्युनोजेनेसिटी होनी चाहिए । न्यूक्लियस संवेदनशीलता को खत्म करने की वर्तमान रणनीतियों में ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड बैकबोन जैसे मिथाइलफोस्फोनेट ^[10] और फॉस्फोरोथियोएट (एस-ओडीएन) ऑलिगोडॉक्सिन्यूक्लियोटाइड्स, ^[11] के संशोधन शामिल हैं, लेकिन उनकी बढ़ी हुई स्थिरता के साथ, संशोधित ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड्स में अक्सर फार्माकोलॉजिकल गुण बदल जाते हैं। ^[12]

अंत में, किसी भी अन्य दवा के समान, डीएनए कॉम्प्लेक्स गैर-विशिष्ट और विषाक्त दुष्प्रभाव पैदा कर सकते हैं। एंटीसेन्स ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड्स के विवो अनुप्रयोगों में दिखाया गया है कि विषाक्तता काफी हद तक ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड तैयारी में अशुद्धियों और उपयोग किए गए विशेष अनुक्रम की विशिष्टता की कमी के कारण होती है। ^[13]

निस्संदेह, एंटी सेंस बायोटेक्नोलॉजी पर प्रगति के परिणामस्वरूप कम्प्यूटेशनल जीन के मॉडल को सीधा लाभ होगा। ^{[ उद्धरण वांछित ]}

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