शोधकर्ताओं ने पहली बार (programmed cell death) क्रमादेशित कोशिका मृत्यु, या एपोप्टोसिस के शुरुआती चरणों में मौजूद एक विशिष्ट आणविक तंत्र की पहचान की है, जो कैंसर की रोकथाम में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
उमे विश्वविद्यालय के प्रोफेसर गेरहार्ड ग्रोबनेर और स्वीडन में यूरोपीय स्पैलेशन स्रोत के सहयोगियों द्वारा सह-निर्देशित इस प्रोजेक्ट का नेतृत्व ऑक्सफोर्डशायर में STFC ISIS न्यूट्रॉन और म्यूऑन सोर्स (ISIS) के डॉ ल्यूक क्लिफ्टन ने किया, जो एपोप्टोसिस का कारण बनने वाले जैविक प्रोटीनों को देख रहा है।
अपोप्टोसिस मानव जीवन के लिए आवश्यक है, और इसके विघटन(टूटने) से कैंसर की कोशिकाएं बढ़ सकती हैं जो कैंसर के उपचार में बाधा उत्पन्न कर सकती हैं। स्वस्थ कोशिकाओं में, अपोप्टोसिस को बैक्स और बीसीएल-2 के रूप में जानी जाने वाली विरोधी भूमिकाओं वाले दो प्रोटीनों द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
घुलनशील बैक्स प्रोटीन पुरानी या रोगग्रस्त कोशिकाओं की निकासी के लिए जिम्मेदार होता है, और जब सक्रिय होता है, तो यह कोशिका माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली में छिद्र कर देता है जो क्रमादेशित कोशिका मृत्यु का संचालन करता है। इसे BCL-2 द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है। BCL-2 माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली के भीतर एम्बेडेड है, जहां यह बैक्स प्रोटीन को कैप्चर और अनुक्रमित करके असामयिक कोशिका मृत्यु को रोकने का कार्य करता है।
कैंसरग्रस्त कोशिकाओं में, उत्तरजीविता प्रोटीन BCL-2 अत्यधिक उत्पादित होता है, जिससे तेज़ी से कोशिका प्रसार होता है। हालांकि इस प्रक्रिया को लंबे समय से कैंसर के विकास के लिए महत्वपूर्ण माना जाता रहा है, हालांकि, एपोप्टोसिस में बैक्स और माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली की सटीक भूमिका अब तक स्पष्ट नहीं हुई है।
SURF और OFFSPEC पर न्यूट्रॉन रिफ्लेक्टोमेट्री का उपयोग करके, वे वास्तविक समय में अध्ययन करने में सक्षम थे कि प्रोटीन एपोप्टोसिस के शुरुआत में माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली में मौजूद लिपिड के साथ कैसे संपर्क करता है? ड्यूटेरियम-आइसोटोप लेबलिंग को नियोजित करके, उन्होंने पहली बार निर्धारित किया कि जब बैक्स छिद्र बनाता है, तो यह माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली से लिपिड को माइटोकॉन्ड्रियल सतह पर बाहर लाकर लिपिड-बैक्स क्लस्टर बनाता है।
ISIS जैव प्रयोगशाला में न्यूट्रॉन रिफ्लेक्टोमेट्री का उपयोग करके यह निष्कर्ष निकाला गया कि यह छिद्र निर्माण दो चरणों में हुआ। माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली की सतह पर बैक्स के शुरुआत में तेजी से सोखने के बाद झिल्ली को नष्ट करने वाले छिद्रों और बैक्स-लिपिड समूहों का एक धीमा गठन हुआ, जो एक साथ हुआ। इस प्रक्रिया में कोशिका मृत्यु की तुलना में कई घंटों का समय लगा।
यह पहली बार है कि वैज्ञानिकों ने बैक्स प्रोटीन द्वारा शुरू की गई कोशिका मृत्यु में झिल्ली गड़बड़ी के दौरान माइटोकॉन्ड्रियल लिपिड की भागीदारी का प्रत्यक्ष प्रमाण पाया है।
डॉ ल्यूक क्लिफ्टन के अनुसार , “जहां तक हम बता सकते हैं, यह तंत्र जिसके द्वारा बैक्स कोशिका मृत्यु की शुरुआत करता है, इसे आज से पहले किसी ने नहीं देखा है। जब हमारे पास बैक्स और BCL -2 के बीच के इंटरप्ले और इस तंत्र से इसके संबंध की पूरी जानकारी होगी, तो हमारे पास होगा मानव जीवन के लिए मूलभूत प्रक्रिया की एक साफ़ तस्वीर सामने होगी । यह काम वास्तव में झिल्ली जैव रसायन पर संरचनात्मक अध्ययन में न्यूट्रॉन परावर्तनमिति की क्षमताओं को दर्शाता है।
