نیورو سائنس میں اپٹیمر ایپلی کیشنز حصہ 2

ایک اور نیورو ٹرانسمیٹر، سیروٹونن، نیند، جارحیت، بھوک، اور جنسی سرگرمی کو متاثر کرنے والی نیوروموڈولیشن سرگرمیوں میں کردار ادا کرتا ہے۔ یہ جسم کے مختلف حصوں میں پیدا ہوتا ہے، جیسے دماغ، ریڑھ کی ہڈی، پلیٹلیٹس، اور آنت [81-84]۔

سیروٹونن ایک نیورو ٹرانسمیٹر ہے جو انسانی جسمانی اور ذہنی صحت میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔ انسانی جسم میں سیروٹونن موڈ کو کنٹرول کرتا ہے، بھوک اور نیند کو کنٹرول کرتا ہے، اور جسمانی لذت اور تندرستی کے جذبات کو فروغ دیتا ہے۔ تاہم سیروٹونن بھی یادداشت کو متاثر کرنے میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔

تحقیق سے پتہ چلا ہے کہ سیروٹونن نیوران کے درمیان سگنلنگ کو ریگولیٹ کرکے میموری کو بڑھا سکتا ہے۔ جب لوگ مثبت طور پر حوصلہ افزائی کرتے ہیں، تو جسم سیروٹونن جاری کرتا ہے، جو نیوران کے درمیان رابطوں کو مضبوط بنانے اور یادداشت کی کارکردگی کو بہتر بنانے میں مدد کرتا ہے۔ سیروٹونن لوگوں کو زیادہ تخلیقی بنا سکتا ہے، ذہنی چستی کو بہتر بنا سکتا ہے، اور لوگوں کو تیزی سے سیکھنے اور سوچنے میں مدد فراہم کرتا ہے۔

اس کے علاوہ، سیروٹونن اضطراب اور افسردگی کی علامات کو کم کرنے میں مدد کر سکتا ہے، موڈ کے مسائل جو لوگوں کے ارتکاز اور یادداشت کو منفی طور پر متاثر کر سکتے ہیں۔ خوش مزاج اور ذہنی حالت اکثر لوگوں کی نئی چیزوں کو پہچاننے اور سیکھنے کی صلاحیت کو فروغ دے سکتی ہے۔

خلاصہ یہ کہ سیرٹونن ہماری جسمانی اور ذہنی صحت کے سیکھنے اور یادداشت میں ایک ناگزیر کردار ادا کرتا ہے۔ ہم اپنے کھانے کی عادات، ورزش کی مقدار، سیکھنے کے طریقے وغیرہ کو تبدیل کرکے، ایک مثبت اور صحت مند ذہنیت کو پروان چڑھا کر، اور یادداشت کو بڑھانے کے لیے مسلسل خود کو چیلنج کرتے ہوئے سیروٹونن کے اخراج کو بڑھا سکتے ہیں اور یادداشت کو بہتر بنا سکتے ہیں۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ ہمیں یادداشت کو بہتر بنانے کی ضرورت ہے، اور Cistanche deserticola نمایاں طور پر یادداشت کو بہتر بنا سکتا ہے، کیونکہ Cistanche deserticola میں اینٹی آکسیڈینٹ، اینٹی انفلامیٹری، اور اینٹی ایجنگ اثرات ہوتے ہیں، جو دماغ میں آکسیڈیشن اور سوزش کے رد عمل کو کم کرنے میں مدد کر سکتے ہیں، اس طرح دماغ کی حفاظت کرتا ہے۔ اعصابی نظام کی صحت. اس کے علاوہ، Cistanche deserticola عصبی خلیوں کی نشوونما اور مرمت کو بھی فروغ دے سکتا ہے، اس طرح عصبی نیٹ ورکس کے رابطے اور کام کو بڑھاتا ہے۔ یہ اثرات یادداشت، سیکھنے اور سوچنے کی رفتار کو بہتر بنانے میں مدد کر سکتے ہیں، اور ادراک کی خرابی اور نیوروڈیجنریٹیو بیماریوں کی نشوونما کو بھی روک سکتے ہیں۔

یادداشت کو بڑھانے کے لیے سپلیمنٹس جاننے پر کلک کریں۔

پیری فیرل سیروٹونن کی سطح کے عدم توازن کو کئی بیماریوں کے حالات سے منسلک کیا گیا ہے، بشمول ہائی بلڈ پریشر، گردے کی بیماری، اور ڈپریشن۔ اس طرح، بیماری کی حالت کا اندازہ لگانے اور مناسب علاج شروع کرنے کے لیے سیروٹونن کا استعمال طبی اہمیت کا حامل ہے۔

سیرٹونن کے لیے ایک پلازمونک پرکھ ایک اپٹیمر – اے یو این پی کنجوگیٹ کے ساتھ تیار کی گئی تھی جس کے لیے سیرٹونن کی موجودگی میں جمع کو تبدیل کیا جاتا ہے۔ ذرہ جمع میں تبدیلی کو جذب کی چوٹی طول موج میں تبدیلی کے طور پر ماپا جا سکتا ہے۔

پرکھ نے سیروٹونینینڈ کے لیے ایک مخصوص ردعمل ظاہر کیا اور اس کے میٹابولائٹس، 5-ہائیڈروکسائنڈولیسیٹک ایسڈ(5-HIAA)، ایپینیفرین، یا نورپائنفرین کے ساتھ کوئی شماریاتی طور پر اہم سگنل نہیں دیا جب ہر ایک کا 1 µM پر تجربہ کیا گیا۔

Fetal bovineserum، انسانی سیرم کی نقل کے طور پر، نے بھی کوئی اشارہ نہیں دیا [85]۔ حال ہی میں، دماغ کے بافتوں میں سیروٹونن کی سطح کی نگرانی کے لیے امپلانٹیبل اپٹیمر – فیلڈ ایفیکٹ ٹرانزسٹر (FET) نیورو پروبز تیار کیے گئے ہیں۔ نانوسکل FETs کی الٹراتھن In2O3 سطحوں کو اپٹیمرز کے ساتھ تبدیل کیا گیا تھا اور ان نیورو پروبز نے کم سے کم بائیوفاؤلنگ [86] کے ساتھ vivo میں fM سیروٹونن کا پتہ لگانے کی حد کو فعال کیا۔

اضافی نیورو پروبس کے ساتھ، نیورل ایکٹیویٹی کی spatiotemporal ریکارڈنگ ممکن ہوسکے گی تاکہ دماغ کے افعال کو زیادہ گہرائی سے سمجھا جاسکے۔ ایپی نیفرین ایک کیٹیکولامین نیورو ٹرانسمیٹر ہے جس میں جسمانی افعال کی ایک وسیع رینج ہے جس کے لیے غیر معمولی سطح صحت کے مسائل کا سبب بن سکتی ہے جیسے arrhythmia، myocardial infarction، دباؤ میں اضافہ، اور پلمونری ورم میں کمی لاتے.

ان متعلقہ بیماریوں کی حالتوں کا مشاہدہ کرنے کے لیے گردش کرنے والی ایپی نیفرین کی مقدار درست کرنا ضروری ہے۔ اس مقصد کے ساتھ، اپٹیمر فنکشنلائزڈ AU-NP کے ساتھ ایپی نیفرین کے تعامل پر مبنی رنگین پتہ لگانے کا طریقہ تیار کیا گیا تھا۔ یہ نظام ایپی نیفرین کی مقدار درست کرنے کی دیگر تکنیکوں کے مقابلے میں کم مہنگا اور زیادہ مخصوص ہے، جیسے مائع کرومیٹوگرافی، اور سپیکٹرو فوٹومیٹری۔

نیز، 0.9 nM کی کھوج کی حد کا تعین UV-visiblespectroscopy کے ذریعے کیا گیا تھا، جو کسی بھی رنگین طریقہ کار کا استعمال کرتے ہوئے ایپی نیفرین کے لیے ریکارڈ کی جانے والی سب سے کم شناخت کی حد ہے۔ ایپی نیفرین، 3،4-ڈائی ہائیڈروکسی فینیلیسیٹک ایسڈ (DOPAC)، ٹریپٹوفن، ایسکوربک ایسڈ، ڈوپامائن، ٹائروسین، اور ہومووانیلک ایسڈ کے اینالاگس نے بہت کم یا کوئی ردعمل ظاہر نہیں کیا، جو آپٹاسینسر کی اعلیٰ خصوصیت کی نشاندہی کرتا ہے [87]۔

ایک نیورو ٹرانسمیٹر کی سطح میں تبدیلی کئی بیماریوں میں سے کسی کی نشاندہی کر سکتی ہے، جس کی وجہ سے اس بات کا بہت زیادہ امکان نہیں ہے کہ کسی ایک نیورو ٹرانسمیٹر کی تھیم کی بنیاد پر بیماری کی تشخیص حاصل کی جا سکے۔ لہذا، ایک ملٹی پلیکس پلیٹ فارم میں ضم ہونے کے لیے زیادہ تر آپٹا سینسرز کی صلاحیت کے نتیجے میں تشخیصی ٹولز کلینکس کے لیے بہتر ہوں گے اور بیماری کی زیادہ درست شناخت میں مدد کرنے کی صلاحیت کے ساتھ۔

2.3۔ بائیو مارکر کا پتہ لگانا
بائیو مارکر جسم میں کوئی بھی مادہ، ساخت، یا عمل ہوتا ہے جو یا تو کسی نتیجے کی صورت میں نکلتا ہے یا کسی مخصوص بیماری کی موجودگی کی نشاندہی کرتا ہے۔ بہت سے بائیو مارکر ایسے مادے ہوتے ہیں جن کی پیمائش بائیو فلوئڈ جیسے خون، تھوک اور پیشاب میں کی جا سکتی ہے۔

اعصابی بیماریوں کے لیے بائیو مارکر کی خصوصیت کا بنیادی مسئلہ خون دماغی رکاوٹ (BBB) ​​ہے جس کے ذریعے بہت سے مالیکیولز، بشمول بہت سے پروٹین، گزر نہیں سکتے۔ اگرچہ پروٹینز بعض بیماریوں کے لیے غالب بایو مارکر ہیں، لیکن چھوٹے پیپٹائڈس، جیسے نیوروپپٹائڈ Y یا پروٹین کے ٹکڑے، کے BBB سے گزرنے کا امکان زیادہ ہوتا ہے اور گردش میں ان کا پتہ لگایا جاتا ہے۔

میٹابولائٹس نیورولوجیکل عوارض کے لیے بائیو مارکرز کا ایک اور اہم گروپ ہے۔ NeoVentures Biotechnology Inc. نے FRELEX نامی آپٹیمر سلیکشن اپروچ تیار کیا ہے، جو سطح اور ہدف سے منسلک شارٹولیگونیوکلیوٹائڈ کے درمیان مقابلے کی بنیاد پر آپٹیمر کے انتخاب کی اجازت دیتا ہے۔ سیل-سیلیکس اور سٹرکچر-سوئچنگ SELEX کی دیگر شکلوں کی طرح، یہ پروٹوکول ایک نمونے کے ساتھ انجام دیا جا سکتا ہے جس میں اجزاء کے مرکب پر مشتمل ہدف (اہداف) کی پیشگی معلومات کے بغیر جس کے لیے آپٹیمر منتخب کیے جائیں گے۔

SELEX کی ان شکلوں کے ساتھ، آپٹیمرز کے انتخاب کو چلانے کے لیے اجزاء کے مخصوص ذیلی سیٹوں کے ساتھ کاؤنٹر سلیکشن کیے جاتے ہیں جو مطلوبہ خصوصیات کو پورا کرتے ہیں۔ FRELEX کا استعمال کرتے ہوئے، aptamers کو ٹرانسجینک چوہوں سے سیرم کے خلاف منتخب کیا گیا جو انسانی تاؤ پروٹین کو زیادہ متاثر کرتے ہیں۔

اپٹیمر سلیکشن کو انسانی تاؤ اور تاؤ اوور ایکسپریشن کے نتائج کی طرف چلانے کے لیے، کاؤنٹر سلیکشن میں جنگلی قسم کے چوہوں سے سیرم استعمال کیا گیا۔ گروپ نے این جی ایس کا استعمال کرتے ہوئے افزودہ اپٹیمر ترتیبوں کی نشاندہی کی اور ان کی نسبتا کثرت کا موازنہ کرکے آخری مرحلے کے ٹرانسجینک چوہوں اور جنگلی قسم کے چوہوں کے لئے مخصوص اپٹیمر کی خصوصیت کی۔

انہوں نے قیاس کیا کہ کثرت میں فرق ایپیٹوپس کے متعلقہ ارتکاز کی عکاسی کرتا ہے (تاؤ اوور ایکسپریشن کے جواب میں اضافہ) جس کے ساتھ آپٹیمر تعامل کرسکتے ہیں [29]۔

3. تشخیصی اور علاج کی درخواستیں۔

نیوروڈیجینریٹیو بیماریوں (NDs) میں دماغ میں نیوران کا انحطاط شامل ہے جس کے نتیجے میں مرکزی اعصابی نظام کے ڈھانچے اور افعال ضائع ہوتے ہیں۔ ND عمر بڑھنے، جینیاتی اور ماحولیاتی عوامل کی وجہ سے ہو سکتا ہے۔

ڈیمنشیا عمر سے متعلق سب سے عام NDs میں سے ایک ہے جیسا کہ الزائمر کی بیماری (AD) ہے۔ پارکنسنز کی بیماری (PD) جینیاتی تغیرات اور/یا ماحولیاتی زہریلے مواد کی وجہ سے ہو سکتی ہے۔ امیوٹروفک لیٹرل سکلیروسیس (ALS)، ایک سے زیادہ سکلیروسیس (MS)، ہنٹنگٹن کی بیماری (HD)، اور prion کی بیماریاں جینیاتی روابط کے ساتھ دیگر عام NDs ہیں۔

بدقسمتی سے، ان بیماریوں کا نہ تو موثر علاج ہے اور نہ ہی جلد پتہ لگانے کی حکمت عملی۔ وسیع پیمانے پر استعمال ہونے والی اینٹی باڈیز کی طرح، اپٹیمرز NDs کی جلد تشخیص اور ان بیماریوں کے علاج کے لیے نوول بائیو سینسر تیار کرنے کے لیے پرکشش ایجنٹ بن گئے ہیں [88]۔

3.1 الزائمر کی بیماری

عمر سے متعلق ترقی پسند دماغی عارضے کے نتیجے میں ذہنی کوتاہیوں کی وجہ سے، AD ڈیمنشیا کی سب سے عام شکل ہے۔ اس کی پیتھالوجی امائلائیڈ- (A ) کے مجموعے کی خصوصیت ہے جو amyloid precursor protein (APP) سے ماخوذ ہے اور ہپپوکیمپس کے دماغی علاقے میں شروع کی گئی ہے۔

اگرچہ سائنس دانوں نے یہ قیاس کیا کہ A -inducedneurotoxicity کا تعلق ناقابل حل A plaques (AP) اور fibrils (AF) سے تھا، حالیہ شواہد سے پتہ چلتا ہے کہ حل پذیر A oligomers (AO) بھی AD کے آغاز سے وابستہ ہیں۔
لہذا، AO کی شناخت AD کی ابتدائی تشخیص کے لیے ایک پرکشش بائیو مارکر کے طور پر کی گئی ہے، اور A اور tau کو AD [89] کے علاج کے لیے اہم علاج کے اہداف تصور کیا جاتا ہے۔

3.1.1 AD تشخیص

AO کے خلاف ابتدائی بیان کردہ اپٹیمرز میں کم وابستگی اور خصوصیات تھیں، لیکن بعد کے مطالعے آپٹیمرز کی شناخت کرنے میں زیادہ کامیاب رہے جنہوں نے منتخب طور پر A (A 40) کی ایک 40-فائبریل کو پہچان لیا لیکن A 40 پولیمر نہیں [90]۔

تاہم، A 40 فائبرلز کے لیے اپٹیمرسلیکڈ اعلیٰ خصوصیت کئی دیگر امائلائیڈوجینک پروٹینز کے فائبرلز کے مقابلے میں جن کا تجربہ کیا گیا تھا۔ ایک DNA اپٹیمر کو -synuclein ( -syn) oligomer کے ساتھ 68-nM وابستگی کے ساتھ تعامل کرنے کے لیے منتخب کیا گیا تھا اور AO کو 25-nM وابستگی [91] کے ساتھ باندھنے کے لیے بھی دکھایا گیا تھا۔ 2019 میں، Tsukakoshi et al. کی طرف سے حاصل کردہ اسی اپٹیمرز کا استعمال کرتے ہوئے، AO کی مزید مخصوص شناخت کے لیے ایک لیبل فری الیکٹرو کیمیکل اپٹاسینسر تیار کیا گیا تھا [92]۔

aptamer thiol (-S) تعامل کے ذریعے اینگولڈ راڈ الیکٹروڈز کو خود جمع کرتا ہے اور سسٹم میں 30 ppm کی شناخت کی حد ہوتی ہے، جس کا تعین EIS کے ذریعے کیا جاتا ہے۔ یہ پہلا اپٹاسینسر تھا جسے EIS کی بنیاد پر A پروٹین اکٹھا کرنے کے لیے کامیابی کے ساتھ استعمال کیا گیا، جو کہ A پرجاتیوں میں اپٹیمر کی اعلیٰ انتخابی صلاحیت کی وجہ سے ممکن ہوا۔ آسانی سے من گھڑت اور مؤثر تخلیق نو کے ساتھ، یہ اپٹاسینسر AD کی جلد پتہ لگانے اور A پروٹین کے جمع ہونے کا مظاہرہ کرنے کے لیے ایک امید افزا تشخیصی آلہ ہو سکتا ہے [92]۔

A oligomers کا پتہ لگانے کے لیے ایک aptasensor -syn DNA aptamer [91] کا استعمال کرتے ہوئے میتھیلین بلیو (MB) کے ساتھ کمپلیکس میں تیار کیا گیا تھا اور نینو پورس anodicalumina سے منسلک تھا۔ سفید روشنی کے لیے MB کے اعلی جذب گتانک کے نتیجے میں منعکس سفید روشنی کی کم شدت پیدا ہوئی۔

A oligomers کی موجودگی میں، aptamer/MB کمپلیکس کو الگ کر دیا گیا اور منعکس روشنی میں اضافے کا پتہ انٹرفیرومیٹرک ریفلیکشن اسپیکٹروسکوپی (IRS) [93] کے ذریعے پایا گیا۔ aptasensor کی شناخت کی حد 8 pM تھی اور A oligomers کے لیے ایک اچھا ردعمل تھا، ارتکاز کی حد میں 0.5 سے 50 nM۔ نیوروفائبریلری ٹینگلز (NFTs) AD کی پیتھولوجیکل علامت ہیں۔

NFTs کی تشکیل ہپپوکیمپس میں شروع ہوتی ہے اور NFT کی تشکیل کی حد AD میں ڈیمنشیا کی شدت سے وابستہ ہے۔ مائیکرو ٹیوبول سے وابستہ پروٹین کا ہائپر فاسفوریلیشن، ٹاؤ نارمل ٹاؤ کو فلیمینٹس میں بھرتی اور منظم کرنے کی صلاحیت کو فروغ دیتا ہے، جو کہ NFTs بن جاتا ہے۔ اس طرح، تاؤ کی ہائپر فاسفوریلیشن کو AD کی ایک اہم وجہ کے طور پر تجویز کیا گیا ہے۔

مائیکرو ٹیوبول اسمبلی کو فروغ دینے اور جمع شدہ مائیکرو ٹیوبلز کو مستحکم کرنے میں اس کے معمول کے کرداروں کے علاوہ، تاؤ کو غیر متوازن کیپلیری الیکٹروفورسس (سی ای) کے ذریعے تصادفی طور پر منتخب کردہ تین ssDNA اولیگونوکلیوٹائڈس کو باندھنے کے لیے دیکھا گیا، جن میں سے ایک، ssDNA1، tau381 کے ساتھ پابند (ہائی کے ساتھ) 3} nM) [94]۔

سطح پلازمون گونج (SPR) [95] کے ذریعہ انسانی پلازما میں فیمٹومولر ارتکاز کا پتہ لگانے کے لئے ssDNA1 کا استعمال کرتے ہوئے ایک اپٹیمر/اینٹی باڈی سینڈویچ پرکھ تیار کیا گیا تھا۔

ایک اور تحقیق میں، ڈی این اے اپٹیمرز کو 441 امینو ایسڈز (tau441) کے پورے تاؤ پروٹین کے خلاف ایک تیز انتخابی تکنیک کے ذریعے منتخب کیا گیا تھا جس کی بنیاد کیپلیری الیکٹروفورسس پارٹیشننگ کے ساتھ ایک ہی دن میں تین انتخابی راؤنڈ مکمل کیے گئے تھے۔ اعلی تھرو پٹ سیکوینسنگ کے نتائج سے منتخب کردہ پانچ اپٹیمرز کا ایس پی آر کے ذریعہ ان کی تاؤ پہچاننے کی صلاحیت کا جائزہ لیا گیا۔

اعلی وابستگی کے ساتھ اپٹیمر کی تجزیاتی صلاحیت کو یکساں فیز فلوروسینس انیسوٹروپی پرکھ کے ذریعہ ظاہر کیا گیا تھا۔ اس پرکھ میں بالترتیب 28 nM، 6.3 nM، 3.2 nM، اور 22 nM کی کھوج کی حدوں کے ساتھ یہ اعلی وابستگی اپٹیمر باؤنڈ tau441 پروٹین اور مختصر isoforms، tau352، tau381، اور tau383 ہے [96]۔

3.1.2 AD علاج

ممکنہ علاج میں سے ایک کے طور پر، آر این اے اپٹیمرز کو A 40 جمع کو روکنے کے لیے منتخب کیا گیا تھا۔ انتخاب کے دوران، ایک اولیگومر کو سونے کے نینو پارٹیکلز (A -AuNPs) سے جوڑ دیا گیا تھا اور SELEX کے بعد دو اپٹیمر کو آپٹیمر امیدواروں کے طور پر شناخت کیا گیا تھا۔

10–20 nM کے بچے۔ ان اپٹیمرز نے A تختی اور فائبرل کی تشکیل کو روکا جیسا کہ ٹرانسمیشن الیکٹران مائکروسکوپی اور A 40 انزائم سے منسلک امیونوسوربینٹ پرکھ (ELISA) [97] سے ظاہر ہوتا ہے۔

الکحل ڈیہائیڈروجنیز (ABAD) decoy peptide (DP)، جو A کے ساتھ تعامل کرتا ہے، A پیپٹائڈ کی سائٹوٹوکسٹی کا مخالف ہے۔ ABAD-DP تسلسل ٹوتھائیولز کے درمیان داخل کیا گیا تھا جو TRX1-ABAD-DP-TRX2peptide aptamer بنانے کے لیے thioredoxin (TRX) میں ڈسلفائیڈ بانڈ بناتے ہیں۔ اڈینو سے وابستہ وائرس کا استعمال کرتے ہوئے NIH 3T3 خلیوں میں اس کے مستحکم اظہار کی تصدیق امیونو فلوروسینٹ سٹیننگ کے ساتھ کی گئی تھی۔

ظاہر کردہ اپٹیمر A پیپٹائڈ کو باندھ سکتا ہے اور سیل کی عملداری کو بہتر بنا سکتا ہے۔ اس تحقیقات نے پیپٹائڈ اپٹیمرز [98] کے ذریعہ اے پیپٹائڈ کے سائٹوٹوکسک اثر کی مؤثر روک تھام کی تصدیق کی۔ ٹاؤ پروٹین عام طور پر مائیکرو ٹیوبلز کے ساتھ منسلک اور مستحکم ہوتے ہیں، لیکن ان کے ہائپر فاسفوریلیشن کے نتیجے میں پروٹین ایگریگیٹس کو "تاؤ پیتھی" کہا جاتا ہے، جو زہریلا ہوتا ہے۔

DNA aptamer Tau-1، جسے انسانی tau441 کے خلاف منتخب کیا گیا تھا، وٹرو میں Tau1 oligomerization کو روکتا ہے [99]۔ یہ روکنا HEK293 سیلز کا استعمال کرتے ہوئے سیل کلچر اسٹڈیز میں بھی توثیق کیا گیا تھا [100]۔ بیٹا سیکریٹیز (BACE1) کا A کی پیداوار میں ایک کردار ہے، اور BACE1 اظہار کی روک تھام چوہوں میں مہلک ہے۔ AD کے علاج میں BACE1 ماڈیولیشن شامل ہو سکتی ہے۔

تاہم، اس کی بڑی فعال سائٹ BACE1 کو چھوٹے مالیکیول روکنے والوں کے لیے ایک چیلنجنگ ہدف بناتی ہے۔ اس کو روکنے کے لیے، نیوکلک ایسڈ اپٹیمر BACE1 کی سرگرمی کو روکنے کے لیے نئے ٹولز ہو سکتے ہیں۔ اس اینزائم میں ایک سائٹوپلاسمک دم ہے، B1-CT، پروٹین کے لیے ایک ڈاکنگ سائٹ کے طور پر کام کرتا ہے جیسے کہ کاپر چیپیرون فار سوپر آکسائیڈ ڈسمیوٹیز-1 (CCS) اور ADP رائبوسیلیشن فیکٹر بائنڈنگ (GGA1) پروٹین۔

B1-CT کا جسمانی کردار بڑی حد تک نامعلوم ہے۔ RNA aptamerstargeting B1-CT کو BACE1 کے C ٹرمینس کے نصف جھلی سے منسلک کرنے سے CCS کی بھرتی کو روکا گیا جبکہ GGA1 کو BACE1 کے ساتھ پابند کرنے اور BACE1ٹرانسپورٹ کو ری سائیکلنگ اینڈوسومز [101] کے لیے ریگولیٹ کرنے کی اجازت دیتا ہے۔

BACE1 کو خاص طور پر نشانہ بنانے کے لیے، DNA اپٹیمر، BI1 اور BI2، BACE1 کے خلاف تیار کیے گئے، جس نے BACE1 کو روکا لیکن نہ ہی الفا- اور نہ ہی گاما سیکریٹیز۔ ایک مستحکم منتقلی HEK293 سیل لائن کا استعمال کرتے ہوئے، انہوں نے amyloid پروٹین پیشگی (APP) کا اظہار کیا اور، in-vitro fluorescence resonance Energy Transfer (FRET) پرکھ کا استعمال کرتے ہوئے، انہوں نے ظاہر کیا کہ A کی سطح کم ہو گئی تھی، اور سیلولر کی کمی کو پرائمری کلچرڈ نیورونل سیل لائن میں بچایا گیا تھا۔ [102]۔ کولیسٹرلٹیٹرا ایتھیلین گلائکول (TEG) کے اضافے سے آپٹیمر کی کارکردگی کو مزید بہتر کیا گیا تھا۔

3.2 پارکنسنز کی بیماری

پارکنسنز کی بیماری (PD) دوسری سب سے عام نیوروڈیجنریٹیو بیماری ہے، جو عالمی سطح پر تقریباً 70 لاکھ افراد کو متاثر کرتی ہے۔ اگرچہ ایک ترقی پسند بیماری ہے جس کی خصوصیات موٹر اور نان موٹر خصوصیات سے ہوتی ہے، اس کے مریضوں پر ان کی نقل و حرکت اور پٹھوں کے کنٹرول میں کمی کی وجہ سے اہم طبی اثرات ہوتے ہیں۔

سٹرائٹل ڈوپیمینجک نیورون کا نقصان اور نونڈوپیمینرجک علاقوں میں نیورونل نقصان PD کی خصوصیت ہے۔ نیوران کا نقصان عام طور پر لیوی جسم کی خصوصیت سے منسلک ہوتا ہے۔ اس طرح، دماغ میں -syn oligomers پر مشتمل Lewy جسموں کی موجودگی PD کے لیے ممکنہ علاج اور تشخیصی ہدف سمجھا جاتا ہے۔

3.2.1 پی ڈی تشخیص

پہلا اپٹیمر، "M5-15"، -syn کے خلاف منتخب کیا گیا جس میں اولیگومر کے لیے مخصوصیت کی کمی تھی اور یہ -syn monomers [103] سے بھی منسلک ہو سکتا تھا۔ DNA اپٹیمرز، پھر منتخب کیے گئے، کو -syn oligomers کے ساتھ تعامل کرتے ہوئے دکھایا گیا نہ کہ -syn monomers کے ساتھ لیکن A 1–40 oligomers کو باندھا۔

تفتیش کاروں نے -syn oligomers کے لیے aptamer کی خاصیت کو دوسرے پروٹینز کے لیے بھی دریافت کیا جو بنیادی طور پر -sheet ہیں، جیسے کہ pyrroloquinoline quinine glucose dehydrogenase (PQQH) کی شیٹ پروپیلر ڈھانچہ، اور یہ ظاہر کیا کہ aptamer کی مختلف قسموں میں PQQA نہیں ہے۔ aptasensors کے بارے میں بتایا گیا ہے کہ وہ -synoligomers کی مقدار درست کرنے کے قابل ہیں۔

ایک کلوریمیٹرک اپٹیسینسر، جو -synoligomer کے خلاف DNA aptamer کا استعمال کرتا ہے، کو سونے کے نینو پارٹیکلز (AuNPs) میں جذب کیا گیا تھا، جس نے نینو پارٹیکلز کے نمک کی حوصلہ افزائی کو روکا تھا۔ اس کا -syn oligomer کے ساتھ پابند ہونا AuNPs کی سطح پر aptamer کے جذب کو روکتا ہے، جس سے AuNPs کی جمع کو زیادہ نمک کی مقدار میں متحرک ہونے کی اجازت ملتی ہے اور اس کے نتیجے میں رنگ تبدیل ہوتا ہے۔

اس سسٹم کی اطلاع 10 nM کے ایل او ڈی کے ساتھ کی گئی تھی۔ تاہم، سیرم (یہاں تک کہ 2٪ پر بھی) نے پرکھ میں رنگ کی تبدیلی کی حد میں مرکبات کو جذب کرنے میں حصہ لیا اور آپٹیمر-AU-NPs کے نمک پر منحصر جمع میں مداخلت کی۔

EIS اور SPR استعمال کرنے والے Aptasensors بالترتیب 1 pM اور 8 pM کے LoDs کے ساتھ زیادہ حساس تھے [104]۔ ایک EIS aptasensor monomers پر oligomers کے لیے انتہائی مخصوص پایا گیا اور سیرم کی موجودگی سے متاثر نہیں ہوا [104]۔ الیکٹرو کیمیکل اپٹیسینسر کا پتہ لگانے کے لیے ایک وسیع ڈیزائن میں -syn اولیگومر کی تکمیل کے لیے ایک ہائبرڈ شامل ہے جو کہ ایک تھیول بانڈ کے ذریعے سونے کی سطح سے جڑا ہوا ہے اضافی پولیپ کے ساتھ تکمیل کریں۔

توسیع شدہ ssDNA باؤنڈ میتھیلین نیلے اور سونے کی سطح کے ساتھ اس کی وابستگی کو فروغ دیتا ہے، اس طرح اینالیکٹرو کیمیکل سگنل پیدا ہوتا ہے۔ اس کے علاوہ، سسٹم میں exonuclease I (Exo I) موجود تھا، جو ssDNA کے لیے مخصوص ہے۔ جب اپٹیمر کو بائنری کمپلیکس سے اس کی تکمیل کے ساتھ اس کے -syn اولیگومر کے ساتھ بائنڈنگ کرکے ہٹا دیا گیا تو، تکمیلی پٹیاں Exo I کے ذریعے ہضم ہوئیں، جس سے سونے کی سطح پر میتھیلین بلیو کے جمع ہونے سے روکا گیا اور اس طرح الیکٹرو کیمیکل سگنل میں کمی واقع ہوئی۔

پتہ لگانے کی حد 10 PM (S/N=3) تھی اور 10% کی موجودگی میں سگنل کی بازیابی اور سیرم کی کم ارتکاز انتہائی قابل قبول 95.3–107% تھی [105]۔ تاہم، اس کی پیچیدگی اور خامروں کی شمولیت سے اس نظام کو ذخیرہ کرنے کے لیے مستحکم ہونے کا امکان کم ہوتا ہے اور میدان میں دوبارہ پیدا کیا جا سکتا ہے۔ کیپلیری الیکٹروفورسس-ماس اسپیکٹومیٹری (CE-MS) کے ساتھ سالڈ فیز ایکسٹرکشن (SPE) ہدف کو پہلے سے مرکوز کرنے کے لیے۔ انجیکشن شدہ نمونوں کی ایک بڑی مقدار میں اپٹیمر میں ترمیم شدہ مائیکرو کارتوس کے ساتھ CE-MS سسٹم کے مقابلے میں پتہ لگانے کی حد 100-گنا کم ہوگئی۔

اس نئے نظام میں، نمونے کو صاف کیا جاتا ہے، اور حجم کو بہتر تجزیہ کے لیے ایک مائیکرو کارتوس کے استعمال سے کم کیا جاتا ہے جو منتخب طور پر ہدف کو برقرار رکھتا ہے۔ نظام کو کللا کرنے کے لیے درکار بیک گراؤنڈ الیکٹرولائٹس کے طور پر بیسڈ امیونو ایفینیٹی (IA) سوربینٹ اینٹی باڈیز کو بھی رد کرتا ہے۔

AA-SPE-CE-MS کی ترقی M5-15 DNA اپٹیمر کے ساتھ مائیکرو کارتوس میں ترمیم کرکے حاصل کی گئی۔ سسٹم نے 2.8 nM کے LoD کا مظاہرہ کیا اور خون کے نمونے میں -syn کے 7 اور 140 nM کے درمیان لکیری پتہ لگانے کی حد تھی۔

نیز، ایم ایس کی انتہائی درست بڑے پیمانے پر پتہ لگانے اور حل کرنے کی طاقت کے نتیجے میں مفت اور N-acetylated -syn پروٹیوفارمز کی شناخت ممکن تھی۔ آخر میں، مائیکرو کارتوس تیزابی BGE کے ساتھ بھی مستحکم پایا گیا اور ہدف کی غلط مقدار کے کم امکان کے ساتھ تقریباً 20 تجزیوں کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے [106]۔

For more information:1950477648nn@gmail.com