மருந்து ஆராய்ச்சியில் ஆண், பெண் ஜீப்ரா மீன்களின் அவசியம்!

மருந்துகள் கண்டுபிடிப்பு (Drug Discovery), புதிய மருந்துகளை உருவாக்குதல் (Drug Development) ஆகியன, நவீன அறிவியலில் முக்கியமான ஆராய்ச்சித் துறைகளாகும். புதிய மருந்தொன்று பயன்பாட்டுக்கு வருவதற்கு முன்பு, அதன் செயல் திறன், பாதுகாப்பு, நச்சுத்தன்மை மற்றும் உடலில் ஏற்படுத்தும் மாற்றங்கள் ஆகியன, பல்வேறு ஆய்வுகள் மூலம் மதிப்பிடப்படுகின்றன. இத்தகைய ஆராய்ச்சிகளில், ஆய்வு உயிரினங்களின் பங்களிப்பு மிகவும் அவசியமாகும்.

ஜீப்ரா மீன் (Zebra Fish)

அந்த வகையில் ஜீப்ரா மீன் (Zebra fish அல்லது Danio rerio), மருந்தியல் மற்றும் நச்சுயியல் ஆராய்ச்சியில், முக்கியமான மாதிரி உயிரினமாகப் பயன்படுகிறது. சிறிய உருவம், எளிதான பராமரிப்பு, விரைவான வளர்ச்சி, அதிகளவில் முட்டைகளை உற்பத்தி செய்யும் திறன் மற்றும் மனிதர்களுடன் முக்கியமான மரபணு மற்றும் உயிரியல் செயல்களைப் பகிர்ந்து கொள்ளுதல் ஆகியன, இந்த மீனின் சிறப்புகளாகும்.

ஆனால், ஜீப்ரா மீன்களைப் பயன்படுத்தி மருந்து ஆராய்ச்சியை மேற்கொள்ளும் போது கவனிக்க வேண்டிய முக்கியமான அம்சம், அவற்றின் பாலின வேறுபாடு (Sex Differences) ஆகும். ஆண் மற்றும் பெண் மீன்கள், ஒரே மருந்துக்கு ஒரே மாதிரியான எதிர்வினையை வெளிப்படுத்தும் என்று கருத முடியாது. ஹார்மோன் நிலைகள், உடலியல் செயல்பாடுகள், வளர்சிதை மாற்றம் மற்றும் நோயெதிர்ப்புச் செயல்களில் காணப்படும் வேறுபாடுகள் ஆகியன, மருந்தின் விளைவுகளை மாற்றக்கூடும்.

மருந்தின் செயல் திறனில் பாலினத்தின் பங்கு

புதிதாக உருவாக்கப்பட்ட ஒரு மருந்து, நோயைக் கட்டுப்படுத்துவதில் எவ்வளவு சிறப்பாகச் செயல்படுகிறது என்பதை மதிப்பிடுவது, மருந்தின் செயல் திறன் (Drug Efficacy) எனப்படும். குறிப்பிட்ட ஒரு மருந்து, ஆண் ஜீப்ரா மீன்களில் சிறப்பான விளைவுகளை ஏற்படுத்தினாலும், பெண் மீன்களில் அதேயளவு விளைவை ஏற்படுத்தாமல் இருக்கலாம். இதற்கு, ஹார்மோன் மாற்றங்கள், மரபணு வெளிப்பாடு, உடலியல் வேறுபாடுகள் ஆகியன காரணங்களாக இருக்கலாம்.

உதாரணமாக, நரம்பு மண்டலத்தைச் செயல்படுத்தும் அல்லது அமைதிப்படுத்தும் மருந்துகளைப் பரிசோதிக்கும் போது, ஆண் மற்றும் பெண் மீன்களின், நீச்சல் வேகம், இயக்கச் செயல்பாடு மற்றும் நடத்தை மாற்றங்கள் வேறுபடலாம். எனவே, இரு பாலினங்களிலும், மருந்தின் செயல் திறனை மதிப்பிடுவது அவசியமாகும்.

மருந்து வளர்சிதை மாற்றத்தில் பாலின வேறுபாடு

ஒரு மருந்து உடலில் உறிஞ்சப்படும் விதம், பல்வேறு திசுக்களுக்குப் பரவும் விதம், வளர்சிதை மாற்றமடைதல் மற்றும் வெளியேற்றப்படுவதை, மருந்து இயக்கவியல் (Pharma cokinetics) என்கிறோம். இது, பின்வரும் நான்கு முக்கிய நிலைகளைக் கொண்டுள்ளது.

• Absorption – மருந்து உறிஞ்சப்படுதல்.
• Distribution – மருந்து திசுக்களுக்குப் பரவுதல்.
• Metabolism – மருந்து வளர்சிதை மாற்றமடைதல்.
• Excretion – மருந்து வெளியேற்றப்படுதல்.

ஆண், பெண் ஜீப்ரா மீன்களில், மருந்து வளர்சிதை மாற்றத்துக்கு உதவும் நொதிகளின் செயலில் வேறுபாடுகள் இருக்கலாம். குறிப்பாக, சைட்டோகுரோம் P450 (Cytochrome P450) நொதியமைப்பு, பல்வேறு மருந்துகள் மற்றும் வேதிப்பொருள்களின் வளர்சிதை மாற்றத்தில், முக்கியப் பங்கு வகிக்கிறது.

இந்த வேறுபாடுகள், உடலில் மருந்து தங்கும் காலம், செயல் திறன் மற்றும் நச்சுத் தன்மையைப் பாதிக்கக்கூடும். எனவே, மருந்தின் வளர்சிதை மாற்றத்தை இரு பாலினங்களிலும் ஒப்பிடுவது, மருந்தின் சரியான அளவைத் தேர்ந்தெடுக்க உதவும்.

மருந்தின் நச்சுத் தன்மையைக் கண்டறிதல்

ஒரு மருந்து நோயைக் கட்டுப்படுத்தினாலும், அது உடலின் முக்கிய உறுப்புகளுக்குப் பாதிப்பை ஏற்படுத்தினால், அதன் பயன்பாடு பாதுகாப்பானதாக இருக்க முடியாது. எனவே, நச்சுத்தன்மை மதிப்பீடு (Toxicity Assessment), மருந்து உருவாக்கத்தில் முக்கியமான கட்டமாகும். ஆண், பெண் ஜீப்ரா மீன்களில், மருந்தின் நச்சுத் தன்மையை ஒப்பிட்டு, பின்வரும் பாதிப்புகளை மதிப்பிடலாம்.

• கல்லீரல் பாதிப்பு (Hepatotoxicity).
• சிறுநீரகப் பாதிப்பு (Nephrotoxicity).
• நரம்பியல் பாதிப்பு (Neurotoxicity).
• ஆக்ஸிஜனேற்ற அழுத்தம் (Oxidative Stress).
• இனப்பெருக்க நச்சுத்தன்மை (Reproductive Toxicity).

உதாரணமாக, மருந்தினால் ஏற்படும் ஆக்ஸிஜனேற்ற அழுத்தத்தை, Catalase (CAT), Superoxide Dismutase (SOD), Glutathione Peroxidase (GPx), Lipid Peroxidation போன்ற உயிர் வேதியியல் குறியீடுகள் மூலம் மதிப்பிடலாம். இவற்றின் மூலம், மருந்தின் பாதுகாப்பு வரம்பையும், பாலினம் சார்ந்த நச்சுத்தன்மை வேறுபாடுகளையும் கண்டறிய முடியும்.

நோயெதிர்ப்புச் செயல்களில் பாலின வேறுபாடு

மீன்களின் நோயெதிர்ப்பு மண்டலம் (Immune System), நோய்க் கிருமிகளுக்கு எதிராகப் பாதுகாப்பு அளிக்கிறது. மருந்துகள் மற்றும் மூலிகைச் சேர்மங்கள், இந்த நோயெதிர்ப்புச் செயல்களை, தூண்டவோ அல்லது கட்டுப்படுத்தவோ செய்யலாம்.

ஆண் மற்றும் பெண் ஜீப்ரா மீன்களில், நோயெதிர்ப்பு மரபணுக்களின் வெளிப்பாடு மற்றும் ஒவ்வாமை எதிர்வினைகளில் வேறுபாடுகள் இருக்கக் கூடும். இவற்றைப் பின்வரும் குறியீடுகள் மூலம் மதிப்பிடலாம்.

• Lysozyme activity.
• Respiratory burst activity.
• Antioxidant enzyme activity.
• Cytokine gene expression.

குறிப்பாக, மூலிகை மருந்துகள் மற்றும் தாவரம் சார்ந்த சிகிச்சைப் பொருள்களை உருவாக்கும் போது, இத்தகைய ஆய்வுகள் பயனுள்ளவையாக இருக்கும். இவற்றின் மூலம், ஒரு மூலிகைச் சேர்மம் இரு பாலினங்களிலும் எப்படிச் செயல்படுகிறது என்பதைப் புரிந்து கொள்ள முடியும்.

ஹார்மோன் மற்றும் இனப்பெருக்கச் செயல்பாடுகள்

ஜீப்ரா மீன்களில் ஈஸ்ட்ரோஜன் (Estrogen), ஆன்ட்ரோஜன் (Androgen) போன்ற ஹார்மோன்கள், வளர்ச்சி மற்றும் இனப்பெருக்கச் செயல்பாடுகளை ஒழுங்குபடுத்தும்.

சில மருந்துகள் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் வேதிப்பொருள்கள், ஹார்மோன் சமநிலையைப் பாதிக்கக்கூடும். குறிப்பாக, நாளமில்லாச் சுரப்பி மண்டலத்தைப் பாதிக்கும் வேதிப்பொருள்கள் (Endocrine – disrupting chemicals), மீன்களின் பாலின வளர்ச்சி மற்றும் இனப்பெருக்கத் திறனைப் பாதிக்கலாம்.

அரோமடேஸ் (Aromatase) என்னும் நொதி, ஆன்ட்ரோஜன்களை ஈஸ்ட்ரோஜன்களாக மாற்றுவதில் முக்கியப் பங்கு வகிக்கிறது. இந்த நொதியின் செயல்பாட்டில் ஏற்படும் மாற்றங்கள், ஹார்மோன் சமநிலை மற்றும் இனப்பெருக்கச் செயல்பாடுகளைப் பாதிக்கலாம். எனவே, புதிய மருந்துகளை உருவாக்கும் போது, இனப்பெருக்க நச்சுத்தன்மை மற்றும் ஹார்மோன் மாற்றங்களையும் மதிப்பிடுவது அவசியம்.

நடத்தை மற்றும் நரம்பியல் மருந்தியல்

ஜீப்ரா மீன்களின் நடத்தையை எளிதாகக் கண்காணிக்க முடிவது, மருந்தியல் ஆராய்ச்சியில் மற்றொரு சிறப்பாகும். மருந்துகளால் ஏற்படும் மாற்றங்களை, பின்வரும் நடத்தைகள் மூலம் மதிப்பிடலாம்.

• நீச்சல் வேகம் (Swimming Speed).
• இயக்கச் செயல்பாடு (Locomotor Activity).
• பதற்றம் தொடர்பான நடத்தை (Anxiety-like Behaviour).
• ஒளி மற்றும் இருள் பகுதிக்கான எதிர்வினை.
• மயக்க மருந்துகளுக்கான எதிர்வினை (Anaesthetic Response).

உதாரணமாக, மயக்க மருந்துகளைப் பரிசோதிக்கும் போது, ஆண் பெண் மீன்களின் மயக்க நிலையை அடையும் நேரம் மற்றும் மீண்டும் இயல்பு நிலைக்குத் திரும்பும் நேரத்தை ஒப்பிடலாம். இத்தகைய ஆய்வுகள், மருந்தின் செயல் திறன் மற்றும் நரம்பியல் பாதுகாப்பை மதிப்பிட உதவும்.

மருந்து ஆராய்ச்சியில் ஆண், பெண் மீன்களைப் பயன்படுத்தும் முறை

சிறந்த மருந்தியல் ஆய்வில், ஆண் ஜீப்ரா மீன்களையும், பெண் ஜீப்ரா மீன்களையும் உள்ளடக்கிய ஆய்வு வடிவமைப்பு அவசியம். உதாரணமாக, புதிய மருந்தின் செயல் திறனை மதிப்பிடுவதற்கு, பின்வரும் குழுக்களை அமைக்கலாம்.

• ஆண் கட்டுப்பாட்டுக் குழு (Male Control).
• பெண் கட்டுப்பாட்டுக் குழு (Female Control).
• ஆண் மருந்து சிகிச்சைக் குழு (Male Treatment).
• பெண் மருந்து சிகிச்சைக் குழு (Female Treatment).
• தரநிலையான மருந்து ஒப்பீட்டுக் குழு (Standard Drug Group).

ஒவ்வொரு குழுவிலும் போதுமான மீன்கள் பயன்படுத்தப்பட வேண்டும். வயது, உடல் எடை, பராமரிப்புச் சூழல், மருந்து வெளிப்பாட்டுக் காலம் போன்றவை கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும்.

மேலும், மருந்தின் அளவு, உயிர் வாழ்வு விகிதம், நடத்தை மாற்றங்கள், உயிர் வேதியியல் குறியீடுகள் மற்றும் மரபணு வெளிப்பாடுகளை ஒப்பிட வேண்டும். குறிப்பாக, பாலினம் மற்றும் மருந்து சிகிச்சையின் (Sex and Treatment Interaction) தொடர்பையும், புள்ளியியல் முறையில் மதிப்பிடுவது முக்கியமாகும்.

மருந்து உருவாக்கத்தில் ஜீப்ரா மீன்களின் பாலின வேறுபாடு என்பது, புறக்கணிக்கத் தக்கதல்ல. அது, மருந்தின் செயல் திறன், வளர்சிதை மாற்றம், நச்சுத்தன்மை, நோயெதிர்ப்புச் செயல்பாடு, இனப்பெருக்கப் பாதுகாப்பு ஆகியவற்றை மதிப்பிடுவதில் முக்கியப் பங்கு வகிக்கிறது.

ஆண் ஜீப்ரா மீன்களில் கிடைக்கும் முடிவுகள் மட்டுமே, ஒரு மருந்தின் முழுமையான பாதுகாப்பையும் செயல் திறனையும் உறுதிப்படுத்தப் போதுமானவை அல்ல. எனவே, ஆண் மீன்களையும் பெண் மீன்களையும் ஆய்வில் சேர்த்து, அவற்றின் முடிவுகளைத் தனித்தனியாகவும், ஒப்பீட்டு அடிப்படையிலும் மதிப்பிடுவது அவசியமாகும்.

பாலினத்தை, முக்கிய உயிரியல் மாறியாக (Sex as a Biological Variable- SABV) கருத்தில் கொண்டு மேற்கொள்ளப்படும் ஆராய்ச்சிகள், எதிர்காலத்தில் நம்பகத்தன்மை மிகுந்த, பாதுகாப்பான மற்றும் பயனுள்ள மருந்துகளை உருவாக்குவதற்கு வழி வகுக்கும்.

முனைவர் ல.அக்க்ஷயா, 

உதவிப் பேராசிரியர், மீன் மருந்தியல் மற்றும் நச்சுயியல் துறை, மீன்வள முதுநிலைப் படிப்புகள் நிறுவனம், தமிழ்நாடு டாக்டர் ஜெ.ஜெயலலிதா மீன்வளப் பல்கலைக் கழகம், ஓ.எம்.ஆர்.வளாகம், சென்னை – 603103.