शोध सारांश
मेरी टीम ने मस्तिष्क के जटिल विकारों पर विविधतापूर्ण रुचि दिखाई है, जिसमें आनुवंशिकी और एपिजेनेटिक्स पर विशेष रुचि और व्यक्तिगत चिकित्सा के लिए उपकरण विकसित करना शामिल है। जटिल विकारों के मूल पहलू इसकी आबादी और इसके पर्यावरण में निहित हैं, जो इसके फेनोटाइपिक, मेटाबॉलिक और जैव रासायनिक विविधताओं के लिए जिम्मेदार हैं। इसलिए, मस्तिष्क के जटिल रोगों में जाने से पहले हमने पहले जनसंख्या स्तरीकरण के लिए जनसंख्या आनुवंशिकी दृष्टिकोण का उपयोग किया और फिर एपिजेनेटिक स्तरीकरण के लिए हमने एपिजेनेटिक जीन और इसी तरह के आहार और पर्यावरण मापदंडों पर विचार किया। गैर-कार्यात्मक मार्करों, जैसे माइक्रोसैटेलाइट मार्करों, और कार्यात्मक मार्करों जैसे इम्यूनोजेनेटिक मार्करों (HLA, साइटोकाइन्स) और फार्माकोजेनोमिक्स मार्करों (ड्रग टारगेट, ड्रग मेटाबॉलिज्म और ड्रग ट्रांसपोर्टर जीन) का उपयोग करके जनसंख्या स्तरीकरण किया गया और एपिजेनोमिक स्तरीकरण के लिए एपिजेनेटिक जीन का उपयोग किया गया। जटिल रोगों की खोज में हम आनुवंशिक और एपिजेनेटिक अवलोकनों के लिए विभिन्न तरीकों का उपयोग करते हैं। आनुवंशिकी के लिए, हम मार्ग-आधारित जीन, कार्यात्मक डोमेन-आधारित जीन जैसे कि इम्यूनोजेनेटिक्स, फार्माकोजेनेटिक्स और एपिजेनेटिक जीन, जीनोम-वाइड माइक्रोएरे और पूरे एक्सोम का उपयोग करते हैं। एपिजेनेटिक्स के लिए हम जीन विशिष्ट और जीनोम-वाइड मिथाइलेशन, व्यक्तिगत miRNA और जीनोम-वाइड माइक्रोRNA और हिस्टोन संशोधनों का उपयोग करते हैं। हमारी जांच में हम मेटाबोलोमिक स्क्रीनिंग, मेटाजेनोमिक दृष्टिकोण और व्यापक इन-सिलिको जीनोमिक्स, बायोइनफॉरमैटिक्स और सिस्टम दृष्टिकोण को पूरा करने के लिए व्यक्तिगत मेटाबोलाइट का भी उपयोग करते हैं।
जिन बीमारियों पर हम काम करते हैं उनमें से अधिकांश में कोई सटीक जैव रासायनिक या फेनोटाइपिक मार्कर नहीं होता है जो निदान और चिकित्सा को और भी मुश्किल बना देता है। जनसंख्या आनुवंशिकी पर हमारे कुछ काम केरल की लोककथा का हिस्सा बन गए हैं। वर्तमान में हम सिज़ोफ्रेनिया, ऑटिज़्म, सेरेब्रल स्ट्रोक (एन्यूरिज्म), डिमेंशिया, मिर्गी (बाल चिकित्सा और वयस्क), आत्महत्या, कैंसर, पार्किंसंस और श्रवण हानि जैसी जटिल बीमारियों के आनुवंशिक, प्रतिरक्षाजनन, फार्माकोजेनेटिक्स और एपिजेनेटिक्स की जांच में शामिल हैं। इनमें से अधिकांश कार्य दुनिया भर के कई रेफरल केंद्रों, चिकित्सा और दंत चिकित्सा संस्थानों के शोधकर्ताओं और चिकित्सकों की उत्कृष्ट टीम के साथ देश के भीतर और बाहर व्यापक सहयोग से किए जा रहे हैं।
हम जिन बीमारियों पर काम करते हैं, उनमें से अधिकांश में कोई सटीक जैव रासायनिक या फेनोटाइपिक मार्कर नहीं है और निदान मुश्किल हो सकता है। मेरी टीम ने सिज़ोफ्रेनिया (बिहेव ब्रेन फंक्शन 2007, जे ह्यूम जेनेटिक्स, 2009, आईजेएमआर, 2014) में लक्षण विज्ञान की आनुवंशिकी और सिज़ोफ्रेनिया के विकास में परिवर्तित प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के दीर्घकालिक संपर्क की भूमिका का प्रदर्शन किया है (जे. न्यूरोइन्फ्लेमेशन 2016, जे साइकियाट्रिक रेस., 2018)। इसके अलावा हमने पहली बार प्रदर्शित किया कि सिज़ोफ्रेनिया के विकास में परिवर्तित एपिजेनेटिक प्रतिक्रिया को तय करने में एपिजेनोम की आनुवंशिकी महत्वपूर्ण है (प्लोसवन 2014)। एपिजेनोम की आनुवंशिकी पर यह काम कई जटिल विकारों में तेज़ी से प्रमुख होता जा रहा है। हमने खुद इसकी भूमिका का प्रदर्शन किया है, न केवल सिज़ोफ्रेनिया में बल्कि एन्यूरिज्म, ऑटिज़्म, मिर्गी और डिमेंशिया (एपिजेनोमिक्स 2020, आईयूबीएमबी लाइफ़ 2018) में भी। दुनिया भर में कई अध्ययनों ने सिज़ोफ्रेनिया में एपिजेनोमिक परिवर्तनों की भूमिका पर चर्चा की है, हालाँकि, हमने इन अवलोकनों पर सवाल उठाया है और प्रदर्शित किया है कि अधिकांश एपिजेनेटिक अवलोकन इसके विकृति विज्ञान की विशेषताएँ नहीं हैं, बल्कि वे दवा प्रेरित परिवर्तन हैं। सिज़ोफ्रेनिया में फार्माकोएपिजेनोमिक्स के इस क्षेत्र को हमारे अध्ययनों (एपिजेनोमिक्स 2017, 2018, 2019, प्लोसवन 2017) में बड़े पैमाने पर प्रदर्शित और मान्य किया गया है, जो बदले में व्यक्तिगत दवा को ठीक करने में मदद करेगा। इनमें से कई बीमारियों में दवा की प्रतिक्रिया और दुष्प्रभाव चिंता का विषय हैं। सिज़ोफ़्रेनिया और मिर्गी के आनुवंशिकी और फार्माकोजेनेटिक्स पर हमारा काम उपचार प्रतिक्रिया और दवाओं से जुड़ी विकृतियों के आनुवंशिक हस्ताक्षरों को प्रदर्शित करता है (ड्रग. मेटाब. फार्माकोकाइनेट 2009, फार्माकोजेनोमिक्स 2012, फार्माकोजेनेटिक्स और जीनोमिक्स.2013, जीन 2013, मिर्गी अनुसंधान.2012, आईएएनएस, 2014, प्लोसवन 2014)। इंट्राक्रैनील एन्यूरिज्म के आनुवंशिकी, एपिजेनेटिक्स और मेटाबोलोमिक्स पर हमारा काम भी बड़े पैमाने पर प्रकाशित हुआ है (डिसीज़ मार्कर 2008, सेरेब्रोवास्कुलर डिजीज़, 2010, मोल बायोलॉजी रिपोर्ट्स 2013, जे न्यूरोइन्फ्लेमेशन 2015)। अब हमने एन्यूरिज्म के लिए एक जीईआरएस स्कोर (जीन एनवायरनमेंट रिस्क स्कोर) विकसित किया है। हमने गैर-सिंड्रोमिक बहरेपन (फ्रंट इम्यूनोल 2019) में एक नई प्रतिरक्षात्मक परिकल्पना प्रस्तावित की है, जिसका सत्यापन चल रहा है।
मेरी टीम ने कई प्रौद्योगिकियां विकसित की हैं।
चार एसटीआर आधारित डीएनए फिंगरप्रिंटिंग मार्कर विकसित और मान्य किए गए।
अंतहीन उपयोग के लिए 100 बीपी सीढ़ी बनाने की विधि।
आरएजीईपी पीसीआर: जैव विविधता और आनुवंशिक भिन्नता का आकलन करने के लिए एक नई विधि।
एंकाइलोज़िंग स्पोंडिलाइटिस के निर्धारण के लिए एक एसटीआर आधारित मल्टीप्लेक्स किट
एलील टाइपर एक विंडोज़ आधारित एलील टाइपिंग सॉफ्टवेयर है जिसका उपयोग उत्परिवर्तन अध्ययनों के लिए किया जाता है।
जीनोम प्रोफाइल विश्लेषण सॉफ्टवेयर, फार्माकोजेनोमिक और इम्यूनोजेनेटिक हितों के जीन पर उत्परिवर्तन विश्लेषण के लिए विंडोज़ आधारित है।
जीनोपैक एलील अनुक्रम मिलान, अनुक्रम संरेखण, पूरक और रिवर्स पूरक स्ट्रैंड पीढ़ी, प्रोटीन अनुवाद, स्थिति मिलान, मोटिफ मिलान, प्रतिबंध मानचित्रण, आम सहमति अनुक्रम पीढ़ी, खुले पढ़ने के फ्रेम और संबंधित पैटर्न की खोज और प्रारूप रूपांतरण का समर्थन करने के लिए एक लिनक्स आधारित सॉफ्टवेयर है।
मनोरोग रोग प्रबंधन सॉफ्टवेयर, जिसका उपयोग भविष्य कहनेवाला चिकित्सा के लिए किया जाएगा।
