বিজ্ঞানীরা ওয়েজম্যান বিজ্ঞান বিজ্ঞান পেট্রি ডিশে সংষ্কৃত স্টেম সেল ব্যবহার করে গর্ভের বাইরে প্রথমবারের মতো ইঁদুরের সিন্থেটিক ভ্রূণের মডেল তৈরি করা হয়েছে। এটি একটি প্রধান চিকিৎসা বিজ্ঞানের অগ্রগতি।
আরও কি, কোষ সংস্কৃতি প্রক্রিয়াটি নিষিক্ত ডিম ব্যবহার না করেও সম্পন্ন করা হয়, যার ফলে শুক্রাণুর প্রয়োজনীয়তা বাইপাস হয়।
এই পদ্ধতিটি, একটি উল্লেখযোগ্য পরিমাণে, গবেষণা এবং জৈবপ্রযুক্তিতে প্রাকৃতিক ভ্রূণ ব্যবহারের সাথে সম্পর্কিত প্রযুক্তিগত এবং নৈতিক উদ্বেগগুলি এড়াতে পারে, এটিকে অবিশ্বাস্যভাবে গুরুত্বপূর্ণ করে তোলে। এমনকি ইঁদুরের সাথেও, কিছু পরীক্ষা বর্তমানে অকার্যকর কারণ তাদের হাজার হাজারের প্রয়োজন হবে ভ্রূণ; যাইহোক, ইঁদুরের ভ্রূণ কোষ থেকে বিকশিত মডেলগুলির প্রাপ্যতা, যা ল্যাব ইনকিউবেটরে লক্ষ লক্ষ দ্বারা গুণিত হয়, প্রায় সীমাহীন।
ওয়েইজম্যানের আণবিক জেনেটিক্স বিভাগের অধ্যাপক জ্যাকব হান্না বলেন, "ভ্রূণ হল সেরা অঙ্গ-প্রত্যঙ্গ তৈরির যন্ত্র এবং সেরা 3D বায়োপ্রিন্টার - আমরা এটি যা করে তা অনুকরণ করার চেষ্টা করেছি৷ বিজ্ঞানীরা ইতিমধ্যেই জানেন কিভাবে পরিপক্ক কোষগুলিকে "স্টেমনেস"-এ পুনরুদ্ধার করতে হয় - এই সেলুলার রিপ্রোগ্রামিংয়ের অগ্রগামীরা 2012 সালে নোবেল পুরষ্কার জিতেছিলেন৷ কিন্তু বিপরীত দিকে যাওয়া, স্টেম কোষগুলিকে বিশেষ দেহের কোষে আলাদা করার কারণ, সম্পূর্ণ ফর্মের অঙ্গগুলির উল্লেখ না করে, অনেক বেশি সমস্যাযুক্ত প্রমাণিত হয়েছে।"
"এখন পর্যন্ত, বেশিরভাগ গবেষণায়, বিশেষায়িত কোষগুলি প্রায়শই উত্পাদন করা কঠিন ছিল বা বিপর্যস্ত ছিল, এবং তারা প্রতিস্থাপনের জন্য উপযুক্ত সুগঠিত টিস্যুর পরিবর্তে একটি মিশমাশ তৈরি করতে থাকে। আমরা এনকোড করা স্ব-সংগঠনের সম্ভাবনা উন্মোচন করে এই বাধাগুলি অতিক্রম করতে পেরেছি সস্য কোষ. "
2021 সালের মার্চ মাসে, বিজ্ঞানীরা ইলেকট্রনিকভাবে নিয়ন্ত্রিত ডিভাইস নিয়ে এসেছিলেন যা গর্ভের বাইরে প্রাকৃতিক মাউসের ভ্রূণকে বৃদ্ধি করতে দেয়। বিজ্ঞানীরা নতুন পরীক্ষায় একই ডিভাইসটি এক সপ্তাহেরও বেশি সময় ধরে মাউস স্টেম সেল বৃদ্ধির জন্য ব্যবহার করেছেন - একটি মাউসের গর্ভধারণের সময় প্রায় অর্ধেক।
বিজ্ঞানীরা ডিভাইসটিতে স্থাপন করার আগে স্টেম সেলগুলিকে তিনটি গ্রুপে ভাগ করেছিলেন। একটিতে, কোষগুলি যেগুলি অবশেষে ভ্রূণের অঙ্গে পরিণত হবে তাদের বর্তমান অবস্থায় রেখে দেওয়া হয়েছিল। দুটি ধরণের জিনের মধ্যে একটি, প্লাসেন্টা বা কুসুমের থলির প্রধান নিয়ন্ত্রক, একটি প্রিট্রিটমেন্টের সময় অন্য দুটি গ্রুপের কোষে অতিরিক্ত এক্সপ্রেসড হয়েছিল যা মাত্র 48 ঘন্টা স্থায়ী হয়েছিল।
হানা বলল, "আমরা কোষের এই দুটি গ্রুপকে একটি ক্ষণস্থায়ী চাপ দিয়েছি যাতে বহিরাগত টিস্যুগুলিকে টিকিয়ে রাখা যায়। উন্নয়নশীল ভ্রূণ. "
তিনটি কোষ গোষ্ঠীকে দ্রুত যন্ত্রের অভ্যন্তরে একত্রিত করে সমষ্টি তৈরি করা হয়, যার অধিকাংশই সম্পূর্ণ বিকাশে ব্যর্থ হয়। যাইহোক, 50-এর মধ্যে 10,000টি বা মোটামুটি 0.5 শতাংশ গোলক তৈরি করতে গিয়েছিল, যার প্রত্যেকটি পরবর্তীতে একটি দীর্ঘায়িত, ভ্রূণের মতো গঠনে বিকশিত হয়েছিল। প্ল্যাসেন্টা এবং কুসুমের থলি ভ্রূণের বাইরে দৃশ্যমান ছিল এবং মডেলের বিকাশ প্রাকৃতিক ভ্রূণের মতোই এগিয়েছিল যেহেতু বিজ্ঞানীরা কোষের প্রতিটি সেটকে রঙিন-কোড করেছেন।
এই সিন্থেটিক মডেলগুলি সাধারণত 8.5 দিন পর্যন্ত বিকশিত হয়েছিল - ইঁদুরের 20 দিনের গর্ভধারণের প্রায় অর্ধেক - যে পর্যায়ে সমস্ত প্রাথমিক অঙ্গের পূর্বপুরুষ গঠিত হয়েছিল, যার মধ্যে একটি স্পন্দিত হৃৎপিণ্ড, রক্তের স্টেম সেল সঞ্চালন এবং একটি ভাল আকৃতির ভাঁজ সহ একটি মস্তিষ্ক, একটি নিউরাল টিউব, এবং একটি অন্ত্রের ট্র্যাক্ট। প্রাকৃতিক মাউস ভ্রূণের তুলনায়, সিন্থেটিক মডেলগুলি অভ্যন্তরীণ কাঠামোর আকার এবং বিভিন্ন ধরণের কোষের জিনের প্রকাশের ধরণ উভয়ের মধ্যে 95 শতাংশ সাদৃশ্য প্রদর্শন করে। মডেলগুলিতে দেখা অঙ্গগুলি কার্যকরী হওয়ার প্রতিটি ইঙ্গিত দিয়েছে।
হানা বলেছেন, "গবেষণাটি একটি নতুন ক্ষেত্র উপস্থাপন করে: আমাদের পরবর্তী চ্যালেঞ্জ হল কীভাবে স্টেম সেলগুলি কী করতে হবে তা বোঝা - কীভাবে তারা অঙ্গগুলির মধ্যে স্ব-একত্রিত হয় এবং একটি ভ্রূণের অভ্যন্তরে তাদের নির্ধারিত স্থানগুলিতে তাদের পথ খুঁজে পায়। এবং যেহেতু আমাদের সিস্টেম, একটি গর্ভের বিপরীতে, স্বচ্ছ, তাই এটি মানব ভ্রূণের জন্ম এবং ইমপ্লান্টেশন ত্রুটিগুলির মডেলিংয়ের জন্য কার্যকর প্রমাণিত হতে পারে।"
"প্রতিটি কোষের ধরন বৃদ্ধির জন্য একটি ভিন্ন প্রোটোকল তৈরি করার পরিবর্তে - উদাহরণস্বরূপ, কিডনি বা লিভার - আমরা একদিন একটি সিন্থেটিক ভ্রূণের মতো মডেল তৈরি করতে সক্ষম হতে পারি এবং তারপরে আমাদের প্রয়োজনীয় কোষগুলিকে আলাদা করতে পারি৷ আমাদের উদীয়মান অঙ্গগুলিকে কীভাবে তাদের বিকাশ করতে হবে তা নির্দেশ করার দরকার নেই। ভ্রূণ নিজেই এটি সবচেয়ে ভাল করে।"
জার্নাল রেফারেন্স:
- শাদি তারাজি, আলেজান্দ্রো আগুইলেরা কাস্ট্রেজন, এবং অন্যান্য। ¬পোস্ট-গ্যাস্ট্রুলেশন সিন্থেটিক ভ্রূণ মাউস নেভ ইএসসি থেকে এক্স ইউটেরো তৈরি করেছে। কোষ আগস্ট 01, 2022। DOI: 10.1016 / j.cell.2022.07.028
