मैकनाइट एंडोमेंट फंड फॉर न्यूरोसाइंस ने 2024 न्यूरोबायोलॉजी ऑफ ब्रेन डिसऑर्डर अवार्ड्स प्राप्त करने के लिए चार परियोजनाओं का चयन किया है। मस्तिष्क रोगों के जीव विज्ञान पर शोध के लिए पुरस्कारों की कुल राशि $1.2 मिलियन होगी, जिसमें प्रत्येक परियोजना को अगले तीन वर्षों में प्रत्येक वर्ष $100,000 प्राप्त होगा, जो कि प्रति परियोजना कुल $300,000 वित्तपोषित होगा।
न्यूरोबायोलॉजी ऑफ ब्रेन डिसऑर्डर (एनबीडी) पुरस्कार अमेरिकी वैज्ञानिकों द्वारा नवीन अनुसंधान का समर्थन करते हैं जो न्यूरोलॉजिकल और मनोरोग रोगों का अध्ययन कर रहे हैं। पुरस्कार मानव स्वास्थ्य में सुधार करने के लिए निदान और उपचारों में मस्तिष्क और तंत्रिका तंत्र के बारे में प्रयोगशाला खोजों का अनुवाद करने के लिए बुनियादी और नैदानिक तंत्रिका विज्ञान के बीच सहयोग को प्रोत्साहित करते हैं।
रुचि का एक अतिरिक्त क्षेत्र मस्तिष्क विकारों में पर्यावरण का योगदान है। प्रारंभिक जीवन का पर्यावरणीय तनाव बाद के न्यूरोलॉजिकल और मानसिक विकारों के लिए एक शक्तिशाली निपटान कारक है। अध्ययनों से पता चलता है कि रंगीन समुदायों में इन तनावों का खतरा अधिक है, जो पर्यावरणीय (जैसे जलवायु, पोषण, रसायनों के संपर्क, प्रदूषण) से लेकर सामाजिक (जैसे परिवार, शिक्षा, आवास, गरीबी) तक हैं। नैदानिक दृष्टिकोण से, यह समझना कि पर्यावरणीय कारक मस्तिष्क रोग में कैसे योगदान करते हैं, प्रभावी उपचार विकसित करने के लिए आवश्यक है।
"मस्तिष्क की बीमारियों के विकास के बारे में हमारी समझ को बढ़ाने से लेकर मस्तिष्क विकारों के लिए नए उपचारों की खोज करने तक, इस वर्ष के पुरस्कार के लिए चुने गए शोधकर्ता तंत्रिका संबंधी बीमारियों पर न्यूरोलॉजिकल शोध में महत्वपूर्ण प्रगति कर रहे हैं," मिंग गुओ, एमडी, पीएचडी, पुरस्कार समिति के अध्यक्ष, लॉरी और स्टीवन सी. गॉर्डन न्यूरोसाइंसेज के अध्यक्ष और यूसीएलए डेविड गेफेन स्कूल ऑफ मेडिसिन में न्यूरोलॉजी और फार्माकोलॉजी के प्रोफेसर ने कहा। "वे घातक मस्तिष्क ट्यूमर, पार्किंसंस रोग और अल्जाइमर रोग सहित विनाशकारी और जीवन को बदलने वाली स्थितियों के आधार का अध्ययन कर रहे हैं, ऐसे विचारों को आगे बढ़ा रहे हैं जो मस्तिष्क के काम करने के तरीके के बारे में नई अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकते हैं और भविष्य में वर्तमान में लाइलाज तंत्रिका संबंधी विकारों के इलाज की पहचान कर सकते हैं।"
ये पुरस्कार विलियम एल. मैकनाइट की रुचि से प्रेरित हैं, जिन्होंने 1953 में मैकनाइट फाउंडेशन की स्थापना की थी और मस्तिष्क रोग पर शोध का समर्थन करना चाहते थे। उनकी बेटी, वर्जीनिया मैकनाइट बिंगर और मैकनाइट फाउंडेशन बोर्ड ने 1977 में उनके सम्मान में मैकनाइट न्यूरोसाइंस कार्यक्रम की स्थापना की।
हर साल कई पुरस्कार दिए जाते हैं। इस वर्ष के चार पुरस्कार इस प्रकार हैं:
अपर्णा भादुड़ी, पीएच.डी. और सह-प्रमुख अन्वेषक कुणाल पटेल, एमडी
(भादुड़ी) सहायक प्रोफेसर, जैविक रसायन विज्ञान
(पटेल) न्यूरोसर्जरी, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय - लॉस एंजिल्स
संदर्भ की विशेषता: मानव ग्लियोब्लास्टोमा को आकार देने में सूक्ष्म वातावरण की भूमिका
एरिन गिटिस, पीएच.डी.
प्रोफेसर, जैविक विज्ञान विभाग, कार्नेगी मेलन विश्वविद्यालय, पिट्सबर्ग, पीए
डोपामाइन की कमी वाले चूहों में गति की दीर्घकालिक बहाली का समर्थन करने वाले सर्किट और तंत्र की जांच करना
थान होआंग, पीएच.डी.
सहायक प्रोफेसर, नेत्र विज्ञान विभाग, कोशिका एवं विकासात्मक जीवविज्ञान विभाग, मिशिगन न्यूरोसाइंस संस्थान, मिशिगन विश्वविद्यालय, एन आर्बर, एमआई
पार्किंसंस रोग के उपचार के लिए एस्ट्रोसाइट्स को न्यूरॉन्स में पुनः प्रोग्रामिंग करना
जेसन शेफर्ड, पीएच.डी.
प्रोफेसर, स्पेंसर फॉक्स एक्लेस स्कूल ऑफ मेडिसिन, यूटा विश्वविद्यालय, साल्ट लेक सिटी, यूटी
अल्जाइमर रोग में टाउ का वायरस जैसा अंतरकोशिकीय संचरण
इस वर्ष 134 आशय पत्र प्राप्त होने के साथ, पुरस्कार अत्यधिक प्रतिस्पर्धी हैं। प्रतिष्ठित वैज्ञानिकों की एक समिति पत्रों की समीक्षा करती है और कुछ चुनिंदा शोधकर्ताओं को पूर्ण प्रस्ताव प्रस्तुत करने के लिए आमंत्रित करती है। डॉ. गुओ के अलावा, समिति में सुसैन अहमरी, एमडी, पीएचडी, यूनिवर्सिटी ऑफ पिट्सबर्ग स्कूल ऑफ मेडिसिन; ग्लोरिया चोई, पीएचडी, मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी; आंद्रे फेंटन, पीएचडी, न्यूयॉर्क यूनिवर्सिटी; जोसेफ जी. ग्लीसन, एमडी, यूनिवर्सिटी ऑफ कैलिफोर्निया सैन डिएगो; टॉम लॉयड, एमडी, पीएचडी, बेलर कॉलेज ऑफ मेडिसिन; और माइकल शैडलेन, एमडी, पीएचडी, कोलंबिया यूनिवर्सिटी शामिल हैं।
2025 के पुरस्कारों के लिए आशय पत्र हेतु आवेदन 30 जुलाई 2024 को प्रारंभ होंगे।
तंत्रिका विज्ञान के लिए McKnight एंडोमेंट फंड के बारे में
न्यूरोसाइंस के लिए McKnight Endowment Fund, मिनियापोलिस, मिनेसोटा के McKnight फाउंडेशन द्वारा वित्त पोषित एक स्वतंत्र संगठन है, और देश भर के प्रमुख न्यूरोसाइंटिस्टों के एक बोर्ड के नेतृत्व में है। मैककेनाइट फाउंडेशन ने 1977 से तंत्रिका विज्ञान अनुसंधान का समर्थन किया है। फाउंडेशन ने 3 एम कंपनी के शुरुआती नेताओं में से एक, संस्थापक विलियम एल। मैकक्नाइट (1887-1978) के इरादों को पूरा करने के लिए 1986 में एंडोमेंट फंड की स्थापना की।
मस्तिष्क विकारों के न्यूरोबायोलॉजी पुरस्कारों के अतिरिक्त, बंदोबस्ती निधि मैकनाइट स्कॉलर पुरस्कारों के माध्यम से वार्षिक पुरस्कार निधि भी प्रदान करती है, जो न्यूरोसाइंटिस्टों को उनके शोध करियर के प्रारंभिक चरण में सहायता प्रदान करती है।
मस्तिष्क विकार पुरस्कार के तंत्रिका विज्ञान
अपर्णा भादुड़ी, पीएच.डी., सहायक प्रोफेसर, जैविक रसायन विज्ञान, और सह-प्रमुख अन्वेषक कुणाल पटेल, एम.डी., न्यूरोसर्जरी, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय - लॉस एंजिल्स
संदर्भ की विशेषता: मानव ग्लियोब्लास्टोमा को आकार देने में सूक्ष्म वातावरण की भूमिका:
ग्लियोब्लास्टोमा, जो प्राथमिक मस्तिष्क कैंसर का एक रूप है, से पीड़ित लोगों के लिए पूर्वानुमान दशकों में बहुत कम बदला है। एक चुनौती यह रही है कि ग्लियोब्लास्टोमा के विकसित होने और फैलने के तंत्र को ठीक से समझा नहीं जा सका है। माउस मॉडल शोधकर्ताओं को केवल इतना ही बता सकते हैं, और मस्तिष्क से निकाले गए ट्यूमर के अध्ययन यह नहीं दिखाते हैं कि यह कैसे विकसित हुआ।
डॉ. भादुड़ी की प्रयोगशाला इस बात का अध्ययन करती है कि मस्तिष्क किस तरह विकसित होता है और मस्तिष्क कैंसर के मामले में किस तरह कुछ खास प्रकार की कोशिकाओं को फिर से सक्रिय किया जाता है, जो मस्तिष्क के विकास के चरणों की नकल करते हैं लेकिन ट्यूमर द्वारा सहयोजित होते हैं। ग्लियोब्लास्टोमा सर्जरी में विशेषज्ञता रखने वाले न्यूरोसर्जन डॉ. पटेल के साथ साझेदारी करते हुए, भादुड़ी की प्रयोगशाला स्टेम सेल लाइनों से विकसित ऑर्गेनोइड्स का उपयोग करके सिस्टम बनाने के लिए नए तरीकों का उपयोग करेगी जो मानव मस्तिष्क के वातावरण की बारीकी से नकल करते हैं और फिर पटेल द्वारा शल्य चिकित्सा के रोगियों से एकत्र किए गए ट्यूमर के नमूनों को प्रत्यारोपित, विकसित और अध्ययन करते हैं। पटेल ने ट्यूमर को देखने के तरीके विकसित किए हैं जो उन्हें कुछ परिधीय कोशिकाओं को हटाने की अनुमति देते हैं जो आसपास के मस्तिष्क पदार्थ के साथ इंटरफेस कर रहे हैं, जो शोध के लिए विशेष रुचि रखते हैं।
भदुरी की टीम ग्लियोब्लास्टोमा कोशिका प्रकारों के वंश संबंधों का पता लगाएगी - ट्यूमर के बढ़ने के साथ वे कैसे बदलते हैं, और विभिन्न कोशिकाओं की भूमिकाएँ, चाहे वे ट्यूमर के केंद्र में हों, परिधि में हों या ट्यूमर के किसी भी हिस्से में - और यह भी देखें कि ट्यूमर कोशिकाएँ आस-पास की सामान्य कोशिकाओं के साथ कैसे परस्पर क्रिया करती हैं। विकास और ग्लियोब्लास्टोमा के बीच इस संबंध को समझना, और ट्यूमर अपने पर्यावरण के साथ कैसे परस्पर क्रिया करता है, इसे बाधित करने के तरीके खोज सकता है।
एरिन गिटिस, पीएच.डी., प्रोफेसर, जैविक विज्ञान विभाग, कार्नेगी मेलन विश्वविद्यालय, पिट्सबर्ग, पीए
डोपामाइन की कमी वाले चूहों में गति की दीर्घकालिक बहाली का समर्थन करने वाले सर्किट और तंत्र की जांच करना
डॉ. गिटिस की प्रयोगशाला का मुख्य ध्यान यह समझना है कि तंत्रिका सर्किट मनुष्यों में गति को कैसे नियंत्रित करते हैं, और चोट या क्षति के बाद उन सर्किट को कैसे पुनः प्रशिक्षित किया जाए। उनका नया शोध मस्तिष्क की प्लास्टिसिटी का उपयोग करके डोपामाइन की कमी के प्रभावों को कम करने में मदद करने के तरीकों की खोज करता है - पार्किंसंस रोग की एक प्रमुख विशेषता - और विद्युत आवेगों का उपयोग करके लंबे समय तक गति समारोह में सुधार करता है।
डीप ब्रेन स्टिमुलेशन, जिसमें मस्तिष्क में प्रत्यारोपित तार एक निरंतर, गैर-विशिष्ट विद्युत आवेश प्रदान करते हैं, को कुछ समय के लिए पार्किंसंस रोग के लक्षणों से राहत दिलाने में मदद करने के लिए अनुमोदित और उपयोग किया गया है। हालाँकि, यह केवल लक्षणों को संबोधित करता है, जो चार्ज बंद होने पर तुरंत फिर से प्रकट होते हैं। गिटिस की प्रयोगशाला का लक्ष्य यह पता लगाना है कि लोकोमोटर रिकवरी के लिए कौन से न्यूरोनल मार्ग आवश्यक हैं, इन उप-जनसंख्या को प्रभावित करने के लिए विद्युत स्पंदनों को कैसे "ट्यून" किया जा सकता है, और इन उप-जनसंख्या को अनिवार्य रूप से खुद को ठीक करने के लिए कैसे उत्तेजित किया जा सकता है, जिससे लक्षणों से लंबे समय तक राहत मिलती है, यहाँ तक कि निरंतर उत्तेजना के बिना भी।
प्रारंभिक कार्य आशाजनक है: डोपामाइन-रहित माउस मॉडल के साथ काम करते हुए, गिटिस और उनकी टीम ने लक्षणों से राहत के लिए आवश्यक मस्तिष्क स्टेम में न्यूरॉन्स की विशिष्ट उप-जनसंख्या की पहचान की है। रोमांचक रूप से, जब सावधानीपूर्वक ट्यून की गई बिजली की पल्स (निरंतर प्रवाह के बजाय) से उत्तेजित किया जाता है, तो कोशिकाओं की गतिविधि इस तरह से बदल जाती है कि बिना किसी और उत्तेजना के घंटों तक बेहतर गतिशीलता प्राप्त होती है। उनके शोध का उद्देश्य यह निर्धारित करना है कि क्या इन गतिविधि परिवर्तनों को उपचार शुरू करने और तंत्रिका सर्किट को फिर से जोड़ने के लिए अधिक स्थायी बनाया जा सकता है।
थान होआंग, पीएच.डी., सहायक प्रोफेसर, नेत्र विज्ञान विभाग, कोशिका एवं विकासात्मक जीवविज्ञान विभाग, मिशिगन न्यूरोसाइंस संस्थान, मिशिगन विश्वविद्यालय, एन आर्बर, एमआई
पार्किंसंस रोग के उपचार के लिए एस्ट्रोसाइट्स को न्यूरॉन्स में पुनः प्रोग्रामिंग करना
केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस) के न्यूरॉन्स शरीर के कार्यों के समन्वय के लिए महत्वपूर्ण हैं, फिर भी वे चोटों के लिए अत्यधिक संवेदनशील हैं। क्षतिग्रस्त होने पर, प्रभाव अपरिवर्तनीय हो सकते हैं क्योंकि न्यूरॉन्स स्वाभाविक रूप से खुद की मरम्मत या प्रतिस्थापन नहीं करते हैं। पार्किंसंस रोग में, डोपामिनर्जिक न्यूरॉन्स ने अपना कार्य खो दिया है, जिससे मस्तिष्क में डोपामाइन कम हो गया है। वर्तमान उपचार मोटर नियंत्रण में सुधार जैसे लक्षणों से राहत देने पर ध्यान केंद्रित करते हैं। डॉ. होआंग अपने शोध में एक अलग दृष्टिकोण अपना रहे हैं: मस्तिष्क में अंतर्जात ग्लियाल कोशिकाओं को नए न्यूरॉन्स में पुनः प्रोग्राम करने के तरीके खोजना, जिससे मस्तिष्क का कार्य बहाल हो सके।
होआंग की प्रयोगशाला ने रेटिना न्यूरॉन्स का उपयोग करके इस अवधारणा को सिद्ध किया है। माउस मॉडल का उपयोग करके, होआंग ने रेटिना ग्लियल कोशिकाओं में जीन की पहचान की जो दमनकर्ता के रूप में कार्य करते हैं, कोशिकाओं को न्यूरॉन्स में बदलने से रोकते हैं। उन चार जीनों के कार्य में एक साथ कमी के कारण उन ग्लियल कोशिकाओं का रेटिना न्यूरॉन्स में लगभग पूर्ण रूपांतरण हो गया। उनके शोध का उद्देश्य यह निर्धारित करना है कि क्या यही सिद्धांत एस्ट्रोसाइट्स पर लागू किया जा सकता है, जो सीएनएस में सबसे प्रचुर प्रकार की ग्लियल कोशिका है, जो उनकी प्रयोगशाला के पिछले शोध से रेटिना ग्लिया से काफी मिलती जुलती है।
अपने नए शोध में, होआंग का लक्ष्य एक चिकित्सीय अनुप्रयोग की ओर बढ़ना है। वह एडेनो-एसोसिएटेड वायरस (एएवी) वेक्टर के माध्यम से एस्ट्रोसाइट्स में दमनकर्ताओं को रोकने के लिए एक इन विवो प्रक्रिया को पूर्ण करने के लिए काम कर रहे हैं। उनका शोध सबसे पहले इस प्रक्रिया से उत्पन्न होने वाले न्यूरॉन्स के प्रकारों की पहचान करेगा - कई प्रकार के परिणाम सामने आते हैं - और फिर यह निर्धारित करने का प्रयास करेगा कि विशेष रूप से डोपामिनर्जिक न्यूरॉन्स के विकास और परिपक्वता को बढ़ावा देने के लिए किन कारकों की आवश्यकता है। यह कार्य सेल रीप्रोग्रामिंग के विज्ञान को आगे बढ़ाने का वादा करता है, जिसमें पार्किंसंस रोग के अलावा कई न्यूरोलॉजिकल विकारों के निहितार्थ हैं।
जेसन शेफर्ड, पीएच.डी., प्रोफेसर, स्पेंसर फॉक्स एक्लेस स्कूल ऑफ मेडिसिन, यूटा विश्वविद्यालय, साल्ट लेक सिटी, यूटी
अल्जाइमर रोग में टाउ का वायरस जैसा अंतरकोशिकीय संचरण
वर्षों के शोध ने अल्जाइमर रोग के बारे में हमारी समझ को बहुत बढ़ाया है, जो संज्ञानात्मक गिरावट से चिह्नित है, लेकिन इसके कारणों और मस्तिष्क में विकृति कैसे फैलती है, इसके बारे में बहुत कुछ जानना बाकी है। डॉ. शेफर्ड और उनकी प्रयोगशाला मस्तिष्क कोशिकाओं में मौजूद प्रोटीन टाउ की भूमिका पर केंद्रित है, जो उम्र के साथ गलत तरीके से मुड़ी और उलझी हो सकती है। अल्जाइमर रोग में गलत तरीके से मुड़ी हुई टाउ की मात्रा और संज्ञानात्मक गिरावट के बीच एक मजबूत संबंध है। कोशिकाओं की रक्षा के लिए, गलत तरीके से मुड़ी हुई टाउ को विषाक्त स्तर तक बढ़ने और कोशिका मृत्यु का कारण बनने से पहले बाहर निकालना चाहिए। हालांकि, कोशिकाओं से निकलने वाला गलत तरीके से मुड़ा हुआ टाउ टाउ विकृति को अन्य कोशिकाओं और पूरे मस्तिष्क में फैला सकता है।
कोशिकाओं से टाउ कैसे निकलता है, यह स्पष्ट नहीं है, लेकिन यह "नग्न" प्रोटीन के रूप में हो सकता है या झिल्ली से लिपटे बाह्यकोशिकीय पुटिकाओं (ईवी) में पैक किया जा सकता है। शेफर्ड की टीम प्रयोगशाला द्वारा की गई एक नई खोज के बाद इस दूसरी संभावना की खोज कर रही है: आर्क, एक न्यूरोनल जीन जो सिनैप्टिक प्लास्टिसिटी और मेमोरी समेकन के लिए महत्वपूर्ण है, एक प्राचीन रेट्रोवायरस जैसे तत्व से विकसित हो सकता है और वायरस जैसे कैप्सिड बनाकर ईवी बनाने की क्षमता को बनाए रखता है जो सामग्री को पैकेज करता है और इसे पास की कोशिकाओं में भेजता है। आर्क टाउ को बांधता है, इसलिए आर्क ईवी भी गलत तरीके से मुड़े हुए टाउ को फैला सकता है, जो अल्जाइमर रोग की प्रगति में योगदान देता है।
अपने नए शोध में, शेफर्ड और उनकी टीम का लक्ष्य ईवी में टाउ रिलीज के आणविक तंत्र, टाउ पैथोलॉजी में आर्क की भूमिका और आर्क-निर्भर तंत्र टाउ प्रसार में कैसे योगदान करते हैं, को समझना है। इन तंत्रों को समझने से अंततः ऐसी चिकित्सा हो सकती है जो गलत तरीके से मुड़े हुए टाउ के प्रसार को कम करती है, जिससे अल्जाइमर रोग की पैथोलॉजी की दिशा बदल जाती है।
