कैंब्रिज में बब्राहम इंस्टीट्यूट की रीक प्रयोगशाला के शोधकर्ताओं ने उत्कृष्ट परिणाम प्राप्त किए हैं। चार यामानाका रिप्रोग्रामिंग कारकों (ओएसकेएम) का उपयोग करके उन्होंने 30 वर्षों तक मानव कोशिकाओं को एपिजेनेटिक रूप से पुनर्जीवित किया।
पिछले प्रयोग एक तत्व में विफल रहे थे। जबकि यामानाका कारकों के संपर्क में आने से मानव कोशिकाएं उन्हें पुनर्जीवित करती हैं, यह उन्हें स्टेम कोशिकाओं में बदलने के लिए बहुलता प्रेरित करती है, जिससे वे अपनी सेलुलर पहचान (और इसलिए कार्य) खो देती हैं।
यह लंबे समय से चली आ रही समस्या है. आपको कोशिकाओं को पर्याप्त समय तक इन कारकों के संपर्क में रखना होगा कायाकल्प, लेकिन उन्हें अपनी पहचान बनाए रखने की अनुमति देना।
यामानाका कारक
ये चार प्रतिलेखन कारक हैं: Oct4, Sox2, Klf4 और cMyc (OSKM)। इनका उपयोग विश्वसनीय रूप से आईपीएस कोशिकाओं का निर्माण करता है, लेकिन अवांछित प्रभाव पैदा कर सकता है, जिनमें से कुछ कोशिकाओं के कैंसरग्रस्त होने का कारण बन सकते हैं।
कैम्ब्रिज मानव कोशिकाओं पर अध्ययन करता है
के शोधकर्ता ये अध्ययन एक ऐसे दृष्टिकोण का उपयोग किया गया जिसने कोशिकाओं को पर्याप्त रिप्रोग्रामिंग कारकों के संपर्क में लाया ताकि उन्हें उस किनारे पर धकेल दिया जाए जहां उन्हें स्टेम कोशिकाओं के बजाय दैहिक माना जाता था। बस उससे परे. इस तरह से पुन: प्रोग्राम किए गए फ़ाइब्रोब्लास्ट ने फिर से फ़ाइब्रोब्लास्ट बनने के लिए अपनी पर्याप्त एपिजेनेटिक सेलुलर मेमोरी बरकरार रखी। शोधकर्ता इस नई विधि को कहते हैं परिपक्वता के दौरान क्षणिक पुनर्प्रोग्रामिंग (एमपीटीआर).
बेहतरीन परिणाम, और कुछ नकारात्मक पहलू
एमपीटीआर पद्धति के काफी सकारात्मक परिणाम आए हैं। होर्वाथ की बहु-ऊतक घड़ी के अनुसार, उम्र को मापने के लिए 2013 में जन्मे जैव रासायनिक परीक्षण का उपयोग किया गया था, 13 दिनों की रीप्रोग्रामिंग के बाद, 60 वर्षीय मानव कोशिकाएं एपिजेनेटिक रूप से उन कोशिकाओं के बराबर हो गईं जो लगभग 25 वर्ष पुरानी थीं। 2018 में जन्मे एक अन्य परीक्षण, स्किन एंड ब्लड एपिजेनेटिक क्लॉक से पता चला कि जो कोशिकाएं लगभग 40 वर्ष पुरानी थीं, वे एपिजेनेटिक रूप से 25 वर्षीय व्यक्ति की कोशिकाओं में वापस आ गईं। तकनीक ने जीन द्वारा उत्पादित प्रोटीन के संग्रह, ट्रांस्क्रिप्टोम को भी काफी हद तक पुनर्जीवित किया।
निःसंदेह, कुछ चेतावनियाँ हैं। बेशक, सबसे महत्वपूर्ण यह है कि यह प्रयोग मानव दाता कोशिकाओं पर किया गया था, लेकिन मानव स्वयंसेवक पर नहीं। इसलिए, एपिजेनोम को प्रभावित करने के लिए जाने जाने वाले प्रणालीगत कारक, जैसे कि प्राचीन रक्त में पाए जाते हैं, लागू नहीं किए गए थे।
मानव कोशिकाओं पर पीएमटीआर: 10 दिन बहुत कम हैं, 17 दिन बहुत अधिक हैं
खुराक रूपों में इन कोशिकाओं का यामानाका ओएसकेएम कारकों के संपर्क को भी नियंत्रित किया गया था। एक्सपोज़र के 10 दिनों ने एपिजेनेटिक रूप से कोशिकाओं को फिर से जीवंत नहीं किया, साथ ही एक्सपोज़र के 13 दिनों में भी, लेकिन शोधकर्ताओं ने दिखाया कि बहुत अधिक एक्सपोज़र (15 और 17 दिन) ने सेलुलर तनाव को जन्म दिया, जिससे एपिजेनोम फिर से बूढ़ा हो गया। इस अध्ययन में केवल कुछ ही दाता थे और 13 दिनों के बाद के परिणाम व्यक्ति दर व्यक्ति अलग-अलग थे।
टेलोमेरेस पर एमपीटीआर एक्सपोज़र का प्रभाव
एमपीटीआर ने टेलोमेयर एट्रिशन के उम्र बढ़ने के संकेत पर सकारात्मक प्रभाव नहीं डाला। जब कोशिकाओं को पूरी तरह से स्टेम कोशिकाओं में पुन: प्रोग्राम करने की अनुमति दी गई, तो उनके टेलोमेरेस का विस्तार होना शुरू हो गया; लेकिन इस आंशिक रीप्रोग्रामिंग के कारण एक टेलोमेरेस का मध्यम छोटा होना हालाँकि इसने कोशिकाओं के एपिजेनोम्स को फिर से जीवंत कर दिया।
इसके अलावा, एमपीटीआर ने सभी मानव कोशिकाओं पर काम नहीं किया, और स्क्रीनिंग प्रक्रियाओं के बाद ये परिणाम प्राप्त किए, जिन्होंने कोशिकाओं को असफल और सफल रीप्रोग्रामिंग समूहों में विभाजित किया। हालाँकि, यहां तक कि "असफल" समूह ने भी उम्र बढ़ने और सेलुलर स्वास्थ्य के कई प्रमुख मापदंडों में आंशिक सफलता हासिल की।
निष्कर्ष
यद्यपि इस प्रयोग से पता चला कि प्रयोगशाला स्थितियों के तहत व्यवहार्य मानव कोशिकाओं को एपिजेनेटिक रूप से पुन: प्रोग्राम करना संभव है, क्लिनिक में इस तरह के दृष्टिकोण को लागू करने के लिए रोगी की प्रत्येक व्यक्तिगत कोशिका को प्रदान करने के लिए जैव प्रौद्योगिकी नींव के काफी विकास की आवश्यकता होगी। OSKM की सटीक मात्रा को सफलतापूर्वक पुन: जीवंत करने की आवश्यकता है और इससे अधिक नहीं। यह तकनीक अभी तक क्षितिज पर नहीं है.
मानव कोशिका संवर्धन पर आधारित उपचारों के बारे में क्या?
इस बात पर विचार अलग है कि क्या इस तरह के दृष्टिकोण का उपयोग मानव कोशिका संस्कृतियों के विकास के लिए एक बुजुर्ग व्यक्ति में फिर से पेश किया जा सकता है। इस प्रयोग में फ़ाइब्रोब्लास्ट्स का उपयोग किया गया, जो कोलेजन बनाते हैं, इसलिए एक ऐसी दुनिया की कल्पना करना उचित है जिसमें ऐसी पुन: प्रोग्राम की गई मानव कोशिकाओं को झुर्रियों और बाह्य मैट्रिक्स पर उम्र बढ़ने के अन्य प्रभावों के खिलाफ एक चिकित्सा के रूप में विकसित किया जाता है।
इस दृष्टिकोण का उपयोग एक दिन मांसपेशियों (हृदय की मांसपेशियों सहित) और मस्तिष्क कोशिकाओं की व्यवहार्य, पुनर्जीवित आबादी बनाने के लिए किया जा सकता है। ऐसी नव पुनर्क्रमित "अर्ध-दैहिक" मानव कोशिकाएं अंततः कई नैदानिक अनुप्रयोगों में सबसे अच्छा विकल्प हो सकती हैं।
जो भी दृष्टिकोण सबसे प्रभावी साबित होता है, हम उस दिन का इंतजार कर रहे हैं जब हमारी कोशिकाओं को युवावस्था में एपिजेनेटिक रूप से पुन: प्रोग्राम किया जा सकता है और उम्र बढ़ने के संकेतों को दूर करने के लिए हमारे शरीर में पुन: पेश किया जा सकता है।
