2-ഡിഓക്സി-ഡി-ഗ്ലൂക്കോസ്

2- ഹൈഡ്രോക്സൈൽ ഗ്രൂപ്പിന് പകരം ഹൈഡ്രജൻ ഉള്ള ഗ്ലൂക്കോസ് തന്മാത്രയാണ് 2-ഡിഓക്സി-ഡി-ഗ്ലൂക്കോസ് (2 ഡിജി). കൂടുതൽ ഗ്ലൈക്കോളിസിസിന് വിധേയമാകാൻ കഴിയാത്ത അവ, ഫോസ്ഫോഗ്ലൂക്കോയിസോമെറേസ് തലത്തിൽ (ഗ്ലൈക്കോളിസിസിന്റെ ഘട്ടം 2) ഗ്ലൂക്കോസിൽ നിന്ന് ഗ്ലൂക്കോസ് -6-ഫോസ്ഫേറ്റ് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത് തടയുന്നു. ട്രിറ്റിയം അല്ലെങ്കിൽ കാർബൺ -14 എന്ന് ലേബൽ ചെയ്തിട്ടുള്ള 2-ഡിഓക്സിഗ്ലൂക്കോസ്, ലബോറട്ടറി പരീക്ഷണങ്ങളിലെ മൃഗ മോഡലുകളിലെ ഗവേഷണത്തിനുള്ള ഒരു ജനപ്രിയ ലിഗാണ്ടാണ്, അതിൽ പരമ്പരാഗത രീതിയിൽ അല്ലെങ്കിൽ ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി ഉപയോഗിച്ച് ടിഷ്യു-സ്ലൈസിംഗും തുടർന്ന് ഓട്ടോറാഡിയോഗ്രാഫിയും ചെയ്ത് വിതരണം വിലയിരുത്തുന്നു.

2021 മെയ് 8 ന്, കോവിഡ്-19 രോഗികൾക്ക് ഒരു അനുബന്ധ ചികിത്സയായി ഉപയോഗിക്കാൻ അടിയന്തര ഉപയോഗത്തിനായി 2-ഡിഓക്സി-ഡി-ഗ്ലൂക്കോസ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു ഓറൽ മരുന്ന് ഡ്രഗ്സ് കൺട്രോളർ ജനറൽ ഓഫ് ഇന്ത്യ അംഗീകരിച്ചു.

ട്യൂമർ ചികിത്സ
സെല്ലിന്റെ ഗ്ലൂക്കോസ് ട്രാൻസ്പോർട്ടറുകളാണ് 2-ഡിജി ആഗീരണം ചെയ്യുന്നത്. അതിനാൽ, ഉയർന്ന അളവിൽ ഗ്ലൂക്കോസ് ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന സെല്ലുകൾക്ക്, ഉദാഹരണത്തിന് ട്യൂമർ സെല്ലുകൾക്ക് 2-ഡിജിയുടെ ഉയർന്ന ആഗീരണം ഉണ്ട്. 2-ഡിജി സെൽ വളർച്ചയെ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്നതിനാൽ, ട്യൂമർ ചികിത്സയ്ക്കായി അതിന്റെ ഉപയോഗം ക്ലിനിക്കൽ പരീക്ഷണങ്ങളിലാണ്. അടുത്തിടെ നടത്തിയ ഒരു ക്ലിനിക്കൽ ട്രയലിൽ 63 മി.ഗ്രാം/കി.ഗ്രാം./ദിവസം ഡോസ് ഉപയോഗിച്ച് 2-ഡിജി ടോളറേറ്റ് ചെയ്യാൻ കഴിയുമെന്ന് കാണിച്ചു, എന്നിരുന്നാലും ഈ അളവിൽ നിരീക്ഷിച്ച ഹൃദയാരോഗ്യ (കാർഡിയാക്) പാർശ്വഫലങ്ങളും (ക്യുടി ഇടവേളയുടെ നീളം) ഭൂരിഭാഗം രോഗികളുടെയും (66%) ക്യാൻസർ പുരോഗമിക്കുന്നു എന്നതും, ക്ലിനിക്കൽ ഉപയോഗത്തിനായി ഈ റിയാക്ടറിന്റെ സാധ്യതയെക്കുറിച്ച് സംശയം ജനിപ്പിക്കുന്നു. 2-ഡിജി സെൽ വളർച്ചയെ എങ്ങനെ തടയുന്നുവെന്ന് പൂർണ്ണമായും വ്യക്തമല്ല. ഗ്ലൈക്കോളിസിസ് 2-ഡിജി ഗ്ലൈക്കോളിസിസ് തടയുന്നു എന്ന വസ്തുത, 2-ഡിജി ചികിത്സിച്ച കോശങ്ങൾ വളരുന്നത് നിർത്തുന്നത് എന്തുകൊണ്ടെന്ന് വിശദീകരിക്കാൻ പര്യാപ്തമല്ലെന്ന് തോന്നുന്നു. മാനോസുമായുള്ള ഘടനാപരമായ സാമ്യം കാരണം, 2 ഡിജിക്ക് സസ്തന കോശങ്ങളിലും മറ്റ് സിസ്റ്റങ്ങളിലും എൻ-ഗ്ലൈക്കോസൈലേഷനെ തടയാനുള്ള കഴിവുണ്ട്, അതുപോലെ തന്നെ ഇആർ സ്ട്രെസും അൺഫോൾഡഡ് പ്രോട്ടീൻ റെസ്പോൺസ് (യുപിആർ) പാതയും പ്രേരിപ്പിക്കുന്നുമുണ്ട്.

2-ഡിഓക്സി-ഡി-ഗ്ലൂക്കോസ്, ഡി-ഗ്ലൂക്കോസ് എന്നിവ സിമ്പതറ്റിക് ഞരമ്പുകളുടെ ഡിസ്ചാർജ് നിരക്കിനെ സ്വാധീനിക്കുന്നതായി മൃഗ പഠനത്തിലൂടെ നന്നായി തെളിഞ്ഞു.

ഗ്ലൂക്കോസ് ഉപയോഗത്തിന്റെ ഉയർന്ന നിരക്ക് സാധാരണയായി പലതരം മാരകമായ ട്യൂമറുകളിലെ മോശം രോഗനിർണയവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഗ്ലൂക്കോസ് അനലോഗും ഗ്ലൈക്കോലൈറ്റിക് ഇൻഹിബിറ്ററുമായ 2-ഡിഓക്സി-ഡി-ഗ്ലൂക്കോസ് (2-ഡിജി) സാധാരണ കോശങ്ങളെ സംരക്ഷിക്കുന്നതിനിടയിൽ ട്യൂമർ സെല്ലുകളിൽ റേഡിയേഷൻ-ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് കേടുപാടുകൾ വർദ്ധിപ്പിക്കുമെന്ന് പരീക്ഷണാത്മക പഠനങ്ങൾ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്. റേഡിയോ തെറാപ്പിയുടെ ഫലപ്രാപ്തി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഡിഫറൻഷ്യൽ റേഡിയോ-മോഡിഫയറായി 2-ഡിജി ഉപയോഗിക്കാം.

ബ്രെയിൻ-ഡെറിവേഡ് ന്യൂറോട്രോഫിക്ക് ഫാക്ടർ (ബിഡിഎൻഎഫ്), നെർവ് ഗ്രോത്ത് ഫാക്ടർ (എൻ‌ജി‌എഫ്), ആർക്ക് (പ്രോട്ടീൻ) (എആർ‌സി), ബേസിക് ഫൈബ്രോബ്ലാസ്റ്റ് ഗ്രോത്ത് ഫാക്ടർ (എഫ്ജിഎഫ് 2) എന്നിവയുടെ എക്സ്പ്രഷൻ വർദ്ധിപ്പിച്ചുകൊണ്ട് 2-ഡിജി പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് രചയിതാക്കൾ നിർദ്ദേശിക്കുന്നു.Jia Yao, Shuhua Chen, Zisu Mao, Enrique Cadenas, Roberta Diaz Brinton "2-Deoxy-D-Glucose Treatment Induces Ketogenesis, Sustains Mitochondrial Function, and Reduces Pathology in Female Mouse Model of Alzheimer's Disease", PLOS ONE 2-ഡി ഓക്സിഗ്ലൂക്കോസിന് ചില ടോക്സിസിറ്റി ഉള്ളതിനാൽ അത്തരം ഉപയോഗങ്ങൾ സങ്കീർണ്ണമാണ്.

കൊളസ്ട്രോളും ട്രൈഗ്ലിസറൈഡുകളും കുറയ്ക്കുന്നതിന് 40 വർഷത്തിലേറെയായി മനുഷ്യരിൽ സുരക്ഷിതമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഫെനോഫിബ്രേറ്റ് എന്ന സംയുക്തവുമായി 2-ഡിഓക്സി-ഡി-ഗ്ലൂക്കോസ് (2-ഡിജി) സംയോജിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ, കീമോതെറാപ്പി ഉപയോഗിക്കാതെ ട്യൂമർ മുഴുവനും ഫലപ്രദമായി ടാർഗെറ്റുചെയ്യാനാകുമെന്ന് ഒരു പഠനം കണ്ടെത്തി.

വിവോ ഇമേജിംഗിൽ ഫ്ലൂറസെന്റിനായി ടാർഗെറ്റഡ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഇമേജിംഗ് ഏജന്റായി 2-ഡിജി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നുണ്ട്.Cheng, Z., Levi, J., Xiong, Z., Gheysens, O., Keren, S., Chen, X., and Gambhir, S., Bioconjugate Chemistry, 17(3), (2006), 662-669 ക്ലിനിക്കൽ മെഡിക്കൽ ഇമേജിംഗിൽ ( പി‌ഇടി സ്കാനിംഗ് ), ഫ്ലൂറോഡയോക്സിഗ്ലൂക്കോസ് ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇവിടെ 2-ഡിഓക്സി-ഡി-ഗ്ലൂക്കോസിന്റെ 2-ഹൈഡ്രജൻ മാറ്റി പകരം ഗാമ കിരണങ്ങൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന പോസിട്രോൺ-എമിറ്റിംഗ് ഐസോടോപ്പ് ഫ്ലൂറിൻ -18 ഉപയോഗിക്കുന്നു. ചെറിയ അളവിലുള്ള ടിഷ്യു ഗ്ലൂക്കോസ്- ആഗീരണ വ്യത്യാസങ്ങളുടെ മികച്ച ചിത്രീകരണം അനുവദിക്കുന്നതിന് ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഹിലാ സെല്ലുകളിലും യീസ്റ്റിലും 2-ഡിജിക്കുള്ള പ്രതിരോധം റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്;  രണ്ടാമത്തേതിൽ, ഒരു ഫോസ്ഫേറ്റസ് ഉപയോഗിച്ച് 2-ഡിജി (2 ഡിജി -6-ഫോസ്ഫേറ്റ്) യിൽ നിന്ന് ഉരുത്തിരിഞ്ഞ മെറ്റാബോലൈറ്റിന്റെ ടോക്സിസിറ്റി  ഇല്ലാതാക്കുന്നു. മനുഷ്യനിൽ അത്തരമൊരു ഫോസ്ഫേറ്റസ് നിലവിലുണ്ടെങ്കിലും (എച്ച്ഡിഎച്ച്ഡി 1 എ എന്ന് നാമകരണം ചെയ്തിരിക്കുന്നു) ഇത് 2 ഡിജിയ്ക്ക് മനുഷ്യകോശങ്ങളുടെ പ്രതിരോധത്തിന് കാരണമാകുമോ അതോ എഫ്ഡിജി അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഇമേജിംഗിനെ ബാധിക്കുന്നുണ്ടോ എന്ന് വ്യക്തമല്ല.

അപസ്മാര ചികിത്സ
അപസ്മാര ചികിത്സയ്ക്കുള്ള കെറ്റോജെനിക് ഡയറ്റിൽ നടത്തിയ പഠനത്തിൽ രോഗത്തിൽ ഗ്ലൈക്കോളിസിസിന്റെ പങ്ക് അന്വേഷിച്ചു. 2-ഡി ഓക്സിഗ്ലൂക്കോസ് കെറ്റോജെനിക് ഡയറ്റിന്റെ അനുകരണമെന്ന നിലയിൽ, ഒരു പുതിയ അപസ്മാര മരുന്ന് എന്ന നിലയിൽ മികച്ച വാഗ്ദാനമാണെന്ന് ഗാരിഗ-കാനട്ട് തുടങ്ങിയവർ അഭിപ്രായപ്പെട്ടു. 

 കോവിഡ് -19 ചികിത്സ 
കഠിനമായ കൊറോണ വൈറസ് രോഗികൾക്ക് അനുബന്ധ ചികിത്സയായി മിതമായ അളവിൽ അടിയന്തര ഉപയോഗത്തിനായി 2021 മെയ് 8 ന് ഡ്രഗ്സ് കൺട്രോളർ ജനറൽ ഓഫ് ഇന്ത്യ 2-ഡിഓക്സി-ഡി-ഗ്ലൂക്കോസ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു ഓറൽ മരുന്ന് അംഗീകരിച്ചു.What is 2-deoxy-D-glucose (2-DG) and is it effective against Covid?, The Economic Times, 17 May 2021. ഡിആർഡിഒയുടെ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ന്യൂക്ലിയർ മെഡിസിൻ ആന്റ് അലൈഡ് സയൻസസ് ലബോറട്ടറിയും ഡോ. റെഡ്ഡീസ് ലബോറട്ടറീസും ചേർന്നാണ് ഇത് വികസിപ്പിച്ചെടുത്തത്. ഈ മരുന്ന് വൈറസ് ബാധിച്ചിട്ടുള്ള കോശങ്ങളിൽ അടിഞ്ഞു കൂടുകയും വൈറസിന്റെ ഊർജോത്പാദനത്തെയും സിന്തസിസിനെയും തടഞ്ഞ് വൈറസിന്റെ വളർച്ചയെ പ്രതിരോധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. വൈറസ് ബാധിച്ചിട്ടുള്ള കോശങ്ങളിൽ മാത്രമേ ഈ മരുന്ന് അടിഞ്ഞു കൂടുന്നുള്ളൂ എന്നതാണ് ഇതിന്റെ സവിശേഷതയെന്ന് മരുന്നിന്ന് അനുമതി നൽകിക്കൊണ്ട് ഇന്ത്യ ഗവണ്മെന്റ് പുറത്തിറക്കിയ കുറിപ്പ് അവകാശപ്പെടുന്നു. ആശുപത്രിയിൽ പ്രവേശിപ്പിച്ച രോഗികളെ വേഗത്തിൽ സുഖപ്പെടുത്തുന്നതിനും ഓക്സിജൻ ആശ്രിതത്വം കുറയ്ക്കുന്നതിനും ഈ മരുന്ന് സഹായിക്കുന്നു. ഇതിൻ്റെ ഫലപ്രാപ്തിയും സുരക്ഷയും സംബന്ധിച്ച ഒരു അംഗീകൃത ജേണൽ പ്രസിദ്ധീകരണവും (അല്ലെങ്കിൽ പ്രിപ്രിന്റ്) ഇതുവരെ ലഭ്യമല്ലെന്നും മോശം തെളിവുകളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിലാണ് അംഗീകാരം ലഭിച്ചതെന്നും ദ വയറും ദ ഹിന്ദുവും അഭിപ്രായപ്പെട്ടു. 

സെല്ലുലാർ ആന്റ് മോളിക്യുലർ ബയോളജി സെന്ററിൽ ഏപ്രിൽ 2020 ന് നടത്തിയ വിജയകരമായ ഇൻ-വിട്രോ പരീക്ഷണത്തിൽ, 2-ഡിജി കോവിഡ്-വിരുദ്ധ പ്രോപ്പർട്ടികൾ പ്രദർശിപ്പിച്ചതിൻ്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ രണ്ടാം ഘട്ട ട്രയലിന് അനുമതി ലഭിച്ചു.   2020 മെയ് മുതൽ 2020 ഒക്ടോബർ വരെ രണ്ട് ഘട്ടങ്ങളിലായി ഒന്നിലധികം സൈറ്റുകളിലായി 110 ലധികം രോഗികളിൽ നടത്തിയതായി കരുതപ്പെടുന്ന രണ്ടാം ഘട്ട പരീക്ഷണങ്ങൾ പക്ഷേ ഇതുവരെ ക്ലിനിക്കൽ ട്രയൽസ് രജിസ്ട്രി ഓഫ് ഇന്ത്യയിൽ (സിടിആർഐ) യിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടില്ല.    ലോഗിൻ ചെയ്ത രണ്ടാം ഘട്ട ട്രയലിൽ 40 രോഗികൾ മാത്രമാണുള്ളത്; ലോകാരോഗ്യസംഘടനയുടെ ക്ലിനിക്കൽ പ്രോഗ്രസ് സ്കെയിൽ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് ആവശ്യമായ ദിവസങ്ങൾ പ്രാഥമിക അന്തിമ പോയിന്റ് ആയി എടുത്തത് വസ്തുനിഷ്ഠമായ പാരാമീറ്റർ അല്ലാത്തതിന് വിമർശനങ്ങൾ നേരിടുകയും ചെയ്തു.   2020 ഡിസംബർ മുതൽ 2021 മാർച്ച് വരെ 26 സൈറ്റുകളിലായി 220 രോഗികളിൽ മൂന്നാം ഘട്ട പരീക്ഷണം നടന്നു; CTRI എൻ‌ട്രി ഒരു പ്രാഥമിക എൻ‌ഡ്‌പോയിന്റും രേഖപ്പെടുത്തിയിട്ടില്ല.  പഴയ പരീക്ഷണങ്ങളിൽ, നിശ്ചിത വ്യവസ്ഥയേക്കാൾ കുറഞ്ഞ അളവിൽ ഗ്രേഡ് 3 ക്യുടി പ്രൊലോങ്കേഷനും ഹൈപ്പർ ഗ്ലൈസീമിയയും രേഖപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്. 

ഹൈദരാബാദ് ആസ്ഥാനമായ ഡോ. റെഡ്ഡീസ് ലബോറട്ടറീസ് ഇന്ത്യയുടെ കോവിഡ് രണ്ടാം തരംഗത്തിലെ രോഗികളെ ചികിത്സിക്കുന്നതിനായി മരുന്ന് നിർമ്മിക്കും. DRDO releases anti-Covid drug; reduces oxygen dependency in patients, Business Standard, 17 May 2021.

ഉപയോഗം
കോവിഡ് രോഗമുക്തി രണ്ടര ദിവസം വരെ നേരത്തേയാക്കുന്നുവെന്നതായും, രോഗികൾക്കു കൃത്രിമമായി വേണ്ടിവരുന്ന ഓക്സിജന്റെ അളവ് 40% വരെ കുറയ്ക്കാൻ സഹായിക്കുന്നതായും വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്ന 2 ഡിജി, ഒആർഎസ് ലായനി പോലെ വെള്ളത്തിൽ അലിയിച്ചു കഴിക്കാവുന്ന പൊടിരൂപത്തിലുള്ള മരുന്നാണ്.

മേന്മകൾ

2-ഡിജി ഒരു ജനറിക് തന്മാത്രയും, ഗ്ലൂക്കോസിനോട് സമാനമായ ഒന്നുമായതിനാൽ അത് ഉത്പാദിപ്പിക്കാനും വലിയ അളവിൽ ലഭ്യമാക്കാനും എളുപ്പമാണെന്നാണ് ഇന്ത്യ ഗവണ്മെന്റ് ഔദ്യോഗികമായി അറിയിക്കുന്നത്.

 അവലംബം