नई स्टेम कोशिकाएं 'सार्वभौमिक रूप से प्रत्यारोपित' हो सकती हैं
ट्रांसप्लांट अक्सर संकट के बिंदु होते हैं, क्योंकि दान किए गए अंगों की वैश्विक कमी होती है, लेकिन यह भी क्योंकि एक उच्च जोखिम है कि रिसीवर का शरीर दान किए गए अंग या प्रत्यारोपित ऊतक को अस्वीकार कर देगा। "सार्वभौमिक" स्टेम कोशिकाओं का एक नया प्रकार इनमें से कुछ मुद्दों को हल कर सकता है।
सैन फ्रांसिस्को के कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय (यूसी) की एक टीम के हालिया प्रयासों में, शोधकर्ताओं ने आनुवांशिक रूप से इंजीनियरिंग प्लुरिपोटेंट स्टेम कोशिकाओं पर ध्यान केंद्रित किया है जो शरीर की प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को बायपास करने में सक्षम होंगे और इस प्रकार, अस्वीकृति पूर्वसूचक।
अब तक दान की गई ऊतक की कमी के मुद्दे को दरकिनार करने के लिए, वैज्ञानिकों ने स्टेम कोशिकाओं को परिपक्व से बनाया है, पूरी तरह से विकसित कोशिकाएं वे उसी व्यक्ति से एकत्र करते हैं जिसे प्रत्यारोपण की आवश्यकता होती है। वे इन "प्रेरित प्लुरिपोटेंट स्टेम सेल" (IPSC) कहते हैं।
IPSC के साथ, वैज्ञानिकों को इन कोशिकाओं को खारिज करने वाले शरीर की संभावनाओं को कम करने की उम्मीद है - जो बाद में विशेषज्ञ होगा और अपनी नई भूमिका में कदम रखेगा - चूंकि प्राप्तकर्ता की प्रतिरक्षा प्रणाली एक संभावित रोगज़नक़ के रूप में "लेबल" दाता ऊतक को देती है, और इसके खिलाफ काम करती है।
हालांकि, यहां तक कि इस मार्ग को कई बाधाओं से भरा गया है और, आश्चर्यजनक रूप से, यहां तक कि स्टेम कोशिकाएं जो विशेषज्ञों ने एक व्यक्ति की खुद की कोशिकाओं से इंजीनियर की हैं, नियमित रूप से अस्वीकृति का सामना करती हैं।
इसके अलावा, IPSC प्रक्रियाओं का संचालन करना मुश्किल है, और सफल प्रयासों को पुन: पेश करना अभी भी कठिन है।
“IPSC तकनीक के साथ कई मुद्दे हैं, लेकिन सबसे बड़ी बाधा गुणवत्ता नियंत्रण और प्रजनन क्षमता है। हमें पता नहीं है कि कुछ कोशिकाएँ पुन: क्रमित होने के लिए क्या योग्य बनाती हैं, लेकिन अधिकांश वैज्ञानिक इस बात से सहमत नहीं हैं कि अभी तक ऐसा किया जा सकता है, "नए अध्ययन पत्र पर प्रमुख लेखक डॉ। टोबियास ड्यूस ने कहा कि यह पत्रिका में दिखाई देता है। प्रकृति जैव प्रौद्योगिकी.
डॉ। ड्यूस बताते हैं, "व्यक्तिगत आईपीएससी उपचारों के लिए अधिकांश दृष्टिकोणों को इस वजह से छोड़ दिया गया है।"
अब, पहली बार, यूसी सैन फ्रांसिस्को के वैज्ञानिकों का मानना है कि उन्होंने एक अलग दृष्टिकोण लेकर एक समाधान खोज लिया है जो नए, "सार्वभौमिक" स्टेम सेल बनाता है जो कि प्लूरिपोटेंट हैं। इसका मतलब है कि वे किसी भी विशेष सेल में अंतर कर सकते हैं - और वे रिसीवर के शरीर से प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को ट्रिगर नहीं करेंगे।
इंजीनियरिंग सही स्टेम सेल
"वैज्ञानिक अक्सर प्लुरिपोटेंट स्टेम कोशिकाओं की चिकित्सीय क्षमता को टाल देते हैं, जो किसी भी वयस्क ऊतक में परिपक्व हो सकते हैं, लेकिन प्रतिरक्षा प्रणाली सुरक्षित और प्रभावी स्टेम सेल थेरेपी के लिए एक प्रमुख बाधा रही है," डॉ। ड्यूस बताते हैं।
इसके अलावा, जैसा कि वरिष्ठ लेखक डॉ। सोनजा श्रॉफर कहती हैं, हालांकि "[w] ई उन दवाओं का प्रशासन कर सकता है जो प्रतिरक्षा गतिविधि को दबा देती हैं और अस्वीकृति की संभावना को कम कर देती हैं, [...] ये इम्यूनोसप्रेसेन्ट मरीजों को संक्रमण और कैंसर के प्रति अधिक संवेदनशील बनाते हैं।
इन कमियों को दूर करने के लिए, यूसी सैन फ्रांसिस्को की टीम ने एक जीन-संपादन तकनीक का इस्तेमाल किया, जिसे वे CRISPR-Cas9 कहते हैं, और उन्होंने प्रतिरक्षा प्रणाली से नई स्टेम कोशिकाओं को "ढाल" करने के लिए तीन जीनों की गतिविधि को संशोधित किया और अनुमति दी अधिक आसानी से शरीर उन्हें स्वीकार करता है।
शोधकर्ताओं ने माउस मॉडल में इन नए परिवर्तित स्टेम कोशिकाओं का परीक्षण किया, जो उन्होंने प्रत्यारोपण को अस्वीकार करने की प्रवृत्ति के साथ प्राप्तकर्ताओं के शरीर को अनुकरण करने के लिए इंजीनियर थे - एक विशेषता जिसे वे "हिस्टोकम्पैटिबिलिटी मिसमैच" कहते हैं - और पूरी तरह से कार्यशील प्रतिरक्षा प्रणाली के साथ।
"यह पहली बार है जब किसी ने इंजीनियर कोशिकाओं को सार्वभौमिक रूप से प्रत्यारोपित किया जा सकता है और एक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया प्राप्त किए बिना ही प्रतिरक्षाविज्ञानी प्राप्तकर्ताओं में जीवित रह सकता है," डॉ। ड्यूस कहते हैं।
अधिक विशेष रूप से, टीम ने दो जीनों को हटाकर अपनी स्टेम सेल-इंजीनियरिंग प्रक्रिया शुरू की, जो प्रोटीन के एक समूह की गतिविधि को नियंत्रित करती है - प्रमुख हिस्टोकंपैटिबिलिटी कॉम्प्लेक्स (MHC) वर्ग I और II - जो प्रतिरक्षा प्रणाली को संकेत भेजते हैं और एक प्रतिरक्षा को ट्रिगर कर सकते हैं प्रतिक्रिया।
यह पहला चरण सहज था - बिना एमएचसी प्रोटीन को धारण करने वाले जीन के बिना कोशिकाएं इस संकेत का उत्सर्जन नहीं कर सकती हैं कि प्रतिरक्षा प्रणाली के लिए "विदेशी एजेंट" के रूप में उन्हें "लेबल"।
हालांकि, ऐसी कोशिकाओं को "फ्री पास" नहीं मिलता है। इसके विपरीत, वे एक प्रकार के विशिष्ट प्रतिरक्षा कोशिकाओं का लक्ष्य बन जाते हैं जिन्हें वैज्ञानिक प्राकृतिक हत्यारा (एनके) कोशिका कहते हैं।
‘एक उत्पाद जिसे सार्वभौमिक रूप से लागू किया जा सकता है’
जब शोधकर्ताओं ने स्टेम कोशिकाओं पर हमला करने से एनके कोशिकाओं को अवरुद्ध करने के तरीकों पर ध्यान दिया, तो उन्होंने पाया कि एक अन्य कोशिका सतह प्रोटीन - सीडी 47 - जो सामान्य रूप से अन्य प्रतिरक्षा कोशिकाओं को खाड़ी में रखता है, एनके को भी बाधित कर सकता है।
प्रयोगशाला और इन विवो काम ने पुष्टि की कि सीडी 47 ने एनके कोशिकाओं को निरस्त करने का जवाब दिया। इन सफलताओं से उत्साहित होकर, अनुसंधान दल ने नई स्टेम कोशिकाओं को प्रत्यारोपित किया - दो उत्परिवर्तित और एक संवर्धित जीन के साथ - विशेष रूप से इंजीनियर चूहों में, जो मानव प्रतिरक्षा प्रणाली के तत्वों को मानव में प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया का अनुकरण करने के लिए किया गया था। ये प्रत्यारोपण सफल रहे, और कृन्तकों के निकायों ने नई कोशिकाओं को अस्वीकार नहीं किया।
अंत में, टीम एक कदम आगे बढ़ी, नए प्लुरिपोटेंट स्टेम कोशिकाओं को अलग-अलग प्रकार की हृदय कोशिकाओं के रूप में विशेषज्ञता देने के लिए। एक बार और, उन्होंने परिणामस्वरूप कोशिकाओं को मानव जैसी प्रतिरक्षा प्रणाली के साथ चूहों में प्रत्यारोपित किया।
शोधकर्ताओं ने बताया कि ये प्रयोग सफल भी हुए, क्योंकि नई हृदय कोशिकाएं लंबे समय तक जीवित रहीं, और वे सरल रक्त वाहिकाओं और हृदय की मांसपेशियों के ऊतकों में बन गईं।
इन सभी निष्कर्षों, टीम का तर्क है, सुझाव है कि डॉक्टर लोगों का इलाज करते समय अंततः ऐसी स्टेम कोशिकाओं का उपयोग कर सकते हैं।
"हमारी तकनीक स्टेम सेल और स्टेम सेल व्युत्पन्न ऊतकों की अस्वीकृति की समस्या को हल करती है, और स्टेम सेल थेरेपी क्षेत्र के लिए एक प्रमुख अग्रिम का प्रतिनिधित्व करती है," डॉ। ड्यूस जोर देते हैं।
“हमारी तकनीक उत्पादन लागत वाले लोगों की एक विस्तृत श्रृंखला को लाभान्वित कर सकती है जो किसी भी व्यक्तिगत दृष्टिकोण से बहुत कम हैं। हमें केवल एक बार अपनी कोशिकाओं का निर्माण करने की आवश्यकता है, और हम एक ऐसे उत्पाद के साथ बचे हैं जिसे सार्वभौमिक रूप से लागू किया जा सकता है। ”
डॉ। टोबियास ड्यूस
