یہ انسانی چھوٹے دماغ چوہوں میں اینٹی سٹریس ہارمونز کو باہر نکالنے کے لیے لگائے گئے تھے۔

افلاطون کے ذریعہ دوبارہ شائع کیا گیا۔

فالونگ: 0

یہ انسانی چھوٹے دماغ چوہوں میں لگائے گئے تھے تاکہ اینٹی سٹریس ہارمونز پلیٹو بلاکچین ڈیٹا انٹیلی جنس کو باہر نکال سکیں۔ عمودی تلاش۔ عی

دماغی آرگنائڈز ایک طویل سفر طے کر چکے ہیں۔ یہ چھوٹے دماغ، زیادہ سے زیادہ ایک مٹر کے سائز کے، اسٹیم سیلز یا دوبارہ پروگرام کیے گئے جلد کے خلیات سے بنائے جاتے ہیں اور غذائی اجزاء سے بھرے بائیو ری ایکٹر کے اندر منتھل ہوتے ہیں۔ مختلف مالیکیولر اجزاء کے ساتھ، سائنس دان چھوٹے دماغوں کو دھیرے دھیرے بڑھتے ہوئے جنین کے دماغ کی طرح سٹرائیشنز اور ڈھانچے کی نشوونما کر سکتے ہیں، اس امید کے ساتھ کہ ایک دن دماغ کے ناقص خطوں کی جگہ لیبارٹری میں تیار کیے گئے دماغ کے بلابس کے ساتھ ہو جائیں گے۔

اس ہفتے، جاپان کی ایک ٹیم نے چھوٹے دماغوں میں ایک طویل المیعاد سپر پاور شامل کی: ہارمونز کو باہر نکالنا جو زندگی کو کنٹرول کرتا ہے۔

انسانی اسٹیم سیلز سے شروع کرتے ہوئے، انھوں نے چھوٹے دماغوں کا ایک غیر روایتی کھیپ تیار کیا جو دماغ کے ہارمون سینٹر پٹیوٹری غدود کی نقل کرتا ہے۔ کھوپڑی کی بنیاد پر ایک چھوٹی سی ڈلی لگی ہوئی ہے، پٹیوٹری ایک مرکزی شاہراہ ہے جو دماغ کو جسم کے دوسرے حصوں سے جوڑتی ہے، تناؤ، میٹابولزم، دل اور خون کی نالیوں کے ردعمل، اور تولید کو کنٹرول کرتی ہے۔

جب ایک خراب پٹیوٹری غدود کے ساتھ چوہوں میں ٹرانسپلانٹ کیا جاتا ہے، تو انسانی خلیے ایک اہم ہارمون کو پمپ کرتے ہیں جو عام طور پر غدود سے ایک مستحکم رفتار سے خارج ہوتا ہے۔ ٹرانسپلانٹ بغیر کسی ضمنی اثرات یا مدافعتی ردعمل کے 24 ہفتوں تک جاری رہا۔

سب سے عجیب بات یہ تھی کہ منی پٹیوٹری کو گردے کے قریب دماغ کی بجائے ایک حفاظتی فائبر نما میان کے نیچے ٹکایا گیا تھا جس نے اسے لپیٹ لیا تھا۔ اگرچہ ابھی بھی سرجری کی ضرورت ہے، طریقہ یہ ظاہر کرتا ہے کہ جب دماغ سے بنائے گئے ہارمونز کی بات آتی ہے جو خون کے دھارے میں بہتے ہیں، تو یہ ہمیشہ ضروری نہیں ہوتا کہ صحت مند متبادلات کو میزبان کے دماغ میں ہی ٹرانسپلانٹ کیا جائے۔

چوہوں کو ایک کیمیکل کے ساتھ انجیکشن لگانے سے جو بیکٹیریل انفیکشن کی نقل کرتا ہے، ٹرانسپلانٹ شدہ نوگیٹ نے اپنے گردے کے نئے مسکن سے ایک ہارمون پمپ کر دیا تاکہ مدافعتی تناؤ سے لڑنے کے لیے جوابی حملہ کیا جا سکے۔

اگرچہ پٹیوٹری کے مسائل کے ساتھ انسانوں میں استعمال کے لیے تیار نہیں، یہ "سوگی" آرگنائڈز ہارمونل ایمبیسیڈرز کی اپنی منفرد شکل کا استعمال کرتے ہوئے دماغ اور جسم کے درمیان خلیج کو ختم کرنے میں مدد کرتے ہیں۔

"صاف شدہ پٹیوٹری ٹشو پیدا کرنے کا یہ طریقہ پٹیوٹری دوبارہ پیدا کرنے والی ادویات کے لیے تحقیق کی نئی راہیں کھولتا ہے،" نے کہا ناگویا یونیورسٹی کے مطالعہ کے مصنف ڈاکٹر ہیدیتاکا سوگا۔

ہارمونل دماغ

چھوٹے دماغ نیورو سائنس کے لیے ایک پیش رفت ہیں۔ وہ بے مثال بصیرت دیتے ہیں۔ ابتدائی مراحل میں انسانی ترقی کے. وہ برقی سرگرمی سے چمکتے ہیں۔ اور، شاید تھوڑا سا Frankenstein-y، چھوٹے دماغ کے ٹکڑے کر سکتے ہیں جسمانی طور پر جڑیں ایک لیب ڈش میں پٹھوں کو الگ کرنا اور مطالبہ پر ان کے سنکچن کو کنٹرول کرنا، اور زخمی چوہوں کی بینائی بحال کریں۔. ان کی بڑھتی ہوئی نفاست یہاں تک کہ ایک گرما گرم بحث کا آغاز کیا۔ اس پر کہ آیا یہ منقسم دماغی ٹکڑے ہوش میں آ سکتے ہیں۔

اس کے باوجود ان میں ایک بڑی صلاحیت کی کمی ہے: جسم کے باقی حصوں کو ہارمونز کے سیلاب سے بہانا۔ دماغی خلیات کے بارے میں سوچتے ہی نیوران فوراً ذہن میں آتے ہیں۔ میں ان کی کمپیوٹیشنل صلاحیتوں کی تصویر کشی کرتا ہوں، برقی سگنلز کا استعمال کرتے ہوئے متحرک نیٹ ورکس میں بُننے کے لیے جو ہمارے ادراک، سیکھنے، استدلال اور یادوں کو زیر کرتے ہیں۔ لیکن دماغ میں صرف نیوران ہی خلیے نہیں ہیں۔

سر کے پچھلے حصے میں گہرائی میں ایک چھوٹا سا ڈلی ہے جو زبردست طاقتوں کو چلاتا ہے۔ ایک بچے کے طور پر، یہ آپ کو بڑھنے میں مدد کرتا ہے. بالغوں میں، یہ تناؤ کے ہارمونز کی خوراکیں نکالتا ہے — جب آپ کو اپنے پیروں پر رکھنے کی ضرورت ہو — اور صحت مند میٹابولزم کو برقرار رکھتا ہے۔ پٹیوٹری غدود ایک عظیم استاد ہے جو ہارمونز کی سمفنی کی ہدایت کرتا ہے جو آپ کے جسمانی افعال کو آسانی سے چلاتا ہے۔

یہ ہارمونز نیوران سے نہیں آتے۔ بلکہ، وہ دماغ میں corticotropic خلیات کی طرف سے کنٹرول کر رہے ہیں، جو مسلسل اپنے نیورونل پڑوسیوں سے مشورہ کرتے ہیں کہ اگلا کون سا ہارمون میسنجر تیار کرنا ہے۔

وہ ایک مطالبہ کرنے والے گروپ ہیں۔ یہ خلیے بنیادی طور پر دماغ سے ہارمونل میسنجر کو پورے جسمانی منظر نامے پر بھیجنے کے لیے عظیم مرکزی اسٹیشن ہیں۔ ترقی کے ہارمونز، مثال کے طور پر، جسم میں نشوونما اور تخلیق نو کو متحرک کرنے میں مدد کرتے ہیں۔ واسوپریسین گردوں کو پانی اور الیکٹرولائٹ برقرار رکھنے کو منظم کرنے کا حکم دیتا ہے، جو صبح کے وقت پھولے ہوئے چہروں سے لڑنے اور بلڈ پریشر کو مستحکم رکھنے دونوں کے لیے اہم ہے۔ کچھ ہارمون بلوغت اور زرخیزی کو چلاتے ہیں۔ دوسرے، جیسے کہ آکسیٹوسن — جسے "محبت کے ہارمون" کے نام سے بھی جانا جاتا ہے — ماں کو اس کے نوزائیدہ بچے کے ساتھ جوڑنے میں مدد کرتے ہیں۔

لہذا یہ کوئی تعجب کی بات نہیں ہے کہ جب پٹیوٹری غدود ناکام ہوجاتا ہے، تو نتائج خوبصورت نہیں ہوتے ہیں۔ آپ کا بلڈ پریشر ٹینک۔ آپ بغیر وارننگ کے بیہوش ہو جاتے ہیں۔ بچے بڑھنے کے لیے جدوجہد کرتے ہیں۔

یہ حالت، جسے hypopituitarism کہا جاتا ہے، امریکہ میں تقریباً 200,000 افراد کو متاثر کرتی ہے۔ اہم ہارمون جس کی کمی ہے وہ ہے ACTH (adrenocorticotropic hormone)، جو جسم کے تناؤ اور مدافعتی ردعمل کو منظم کرتا ہے۔ کوئی علاج نہیں ہے۔ عارضے کا مقابلہ کرنے کا واحد طریقہ ہارمون کی تبدیلی ہے، جس کا صحیح طریقے سے انتظام کرنا مشکل ہوسکتا ہے۔

ACTH کی سطح ایک شخص کی سرکیڈین تال کی بنیاد پر اتار چڑھاؤ کرتی ہے۔ ناکافی متبادل بالآخر ایک مہلک بحران کا سبب بن سکتا ہے۔ بہت زیادہ کُشنگ سنڈروم کو متحرک کرتا ہے، جو کہ صحت کے بے شمار مسائل کے ساتھ آتا ہے۔

تو کیوں نہ ایک کاپی اور پیسٹ دماغ کا متبادل ہو؟

ایک توازن ایکٹ

ٹیم آرگنائڈز کے لئے کوئی اجنبی نہیں ہے۔ پیچھے اگلا، 2011 میں، انہوں نے ماؤس ایمبریونک اسٹیم سیل سے 3D ٹشو تیار کیا جو پیٹیوٹری غدود کے حصوں کی نقل کرتے ہوئے بالغ خلیوں میں خود کو منظم کرتے ہیں۔ انسانی خلیوں کا استعمال کرتے ہوئے بعد کے مطالعے سے سیلولر کلپس بھی برآمد ہوئے جو پٹیوٹری کی نقل کرتے تھے۔

مصنفین نے وضاحت کی کہ یہاں کا مقصد یہ تھا کہ ٹرانسپلانٹ کے لیے تیار لیب انجینئرڈ منی پٹیوٹریز کی ترکیب میں ڈائل کیا جائے۔

پہلے قدم کے طور پر، ٹیم نے تین مختلف مالیکیولر سگنلنگ پاتھ ویز کو کیل لگایا جس نے یہ جاننے میں مدد کی کہ پٹیوٹری قدرتی طور پر کیسے تیار ہوتی ہے۔ کامل مکس حاصل کرنے کے لیے اسے ڈش کے لیے بوٹیاں ملانا سمجھیں۔ اس کے بعد انہوں نے یا تو انسانی اسٹیم سیل یا حوصلہ افزائی شدہ pluripotent اسٹیم سیلز (iPSCs) کو بڑھایا — جو کیمیاوی طور پر جلد کے خلیات سے اسٹیم سیلز سے مشابہت کے لیے دوبارہ پروگرام کیے گئے — 100 دنوں سے زیادہ۔

"ہدایت" کلیدی تھی. پچھلے مطالعات میں جانوروں کی مصنوعات سے تیار کردہ اجزاء شامل کیے گئے تھے، جنہیں "فیڈر" کہا جاتا ہے، جس نے دماغ کے ان بلابوں کی نشوونما میں مداخلت کی۔ نئی ترکیب، بدلے میں، فیڈر سے پاک ہے، پھر بھی اسٹیم سیلز کو فعال پٹیوٹری ٹشوز میں تیار کرنے کے لیے آگے بڑھاتی ہے۔ چال یہ تھی کہ دماغی خطے کے معمول کے ترقیاتی عمل کو ہائی جیک کیا جائے، جس میں دو نیورو کیمیکلز شامل کیے جائیں تاکہ ان کی نشوونما کو آگے بڑھایا جا سکے۔

29 دن کے بعد، بلابوں نے ایک ڈش کے اندر تیرتے ہی ACTH کو آسانی سے چھپایا۔ وقت گزرنے کے ساتھ ساتھ ہارمون کی سطح میں بتدریج اضافہ ہوتا گیا، اور ایسی دوائیوں کا جواب دیا جو عام طور پر پٹیوٹری اور اس کے ہارمونل تناؤ کے ردعمل کو چالو کرتی ہیں۔

چھوٹے دماغوں کے جینیاتی میک اپ کے فوری ٹیسٹ سے پتہ چلتا ہے کہ ان کی آستین میں دیگر ہارمونل چالیں ہیں۔ اصلی پٹیوٹری کی طرح، آرگنائڈز میں ایسے خلیات ہوتے ہیں جو نظریہ طور پر کئی قسم کے ہارمونز تیار کر سکتے ہیں۔

ایک حتمی ٹیسٹ کے طور پر، ٹیم نے چھوٹے دماغوں کو خراب پٹیوٹریز والے چوہوں میں ٹرانسپلانٹ کیا۔ دماغ کی سرجری سے بچتے ہوئے، انہوں نے گردے کے بالکل ساتھ ایک 107 دن پرانا آرگنائیڈ داخل کیا۔ خیال عجیب لگتا ہے۔ لیکن یہاں یہ سمجھ میں آتا ہے: کیونکہ ہارمونز خون کے ذریعے جسم پر کام کرتے ہیں، اس لیے پٹیوٹری آرگنائڈ نظریہ طور پر کام کر سکتا ہے چاہے دماغ سے بہت دور رکھا جائے۔

منی برین گرافٹ گردے کے ساتھ ہی کھلا۔ اس نے اسٹیم سیلز کی ایک خوراک کے ساتھ متعدد قسم کے ہارمون سیکریٹنگ سیلز تیار کیے، یعنی ٹرانسپلانٹ ممکنہ طور پر خود کی تجدید کر سکتا ہے۔ پٹیوٹری نقصان والے چوہوں کے کنٹرول گروپ کے مقابلے میں، جن کی پیوند کاری کی گئی ان میں صرف چار ہفتوں میں ACTH کی اعلی سطح دکھائی دی- ایک بہتری جو کم از کم 24 ہفتوں تک جاری رہی۔

جب متعدد تناؤ کے ساتھ چیلنج کیا جاتا ہے، جیسے کہ جذباتی تناؤ یا انفیکشن کی وجہ سے پیدا ہونے والا مدافعتی تناؤ — یہاں، کیمیائی نقل کا استعمال کرتے ہوئے — ٹرانسپلانٹ شدہ آرگنائیڈ نے حملوں کا مقابلہ کرنے کے لیے اپنے ہارمون کی پیداوار کو بحال کیا۔

منی دماغ کامل نہیں ہیں۔ چھ ماہ تک، کچھ نے پہلے ہی اپنے مرکز میں بوسیدگی ظاہر کی۔ لیکن انہوں نے غیر عصبی خلیات پر توجہ مرکوز کی، اور یہ دماغ کے آرگنائڈز کی طرف ایک امید افزا قدم ہیں جو ہارمونز کو خارج کرتے ہیں۔ مزید ترقی پانے پر، یہ ان لوگوں کے لیے ممکنہ طور پر دوبارہ پیدا کرنے والا علاج ہیں جن میں پٹیوٹری افعال کی کمی ہے — اور ممکنہ طور پر دماغ پر مبنی ہارمونل عوارض کے لیے۔

اس کے بعد، ٹیم آرگنائڈز کے اندر اسٹیم سیلز کو مزید دریافت کرنے کی منصوبہ بندی کر رہی ہے اور دیکھیں کہ آیا وہ چھوٹے دماغ کی نشوونما کو برقرار رکھ سکتے ہیں۔

"نان کلینیکل یا کلینیکل اسٹڈیز کے لیے، ہم کلینیکل گریڈ سیل لائنوں کے لیے مینوفیکچرنگ کے طریقے تیار کرتے رہیں گے، بندر جیسے جانوروں میں ان لائنوں کی افادیت کا جائزہ لیں گے، اور ٹرانسپلانٹیشن کے بعد مصنوعات کی فعالیت کی تصدیق کریں گے،" سوگا نے کہا۔

تصویری کریڈٹ: اریما وغیرہ۔ al./سٹیم سیل رپورٹس