Morula complementation restores fetal kidneys in xenocompatible SALL1 null sheep
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि घरेलू भेड़ें SALL1-निल (null), ज़ेनोएंटीजन-मुक्त भ्रूणों का उपयोग करके और डोनर कोशिकाओं के साथ मोरुला कॉम्प्लीमेंटेशन (morula complementation) के माध्यम से अंगजनन को पुनर्स्थापित करके, डोनर-व्युत्पन्न किडनी उत्पन्न करने के लिए एक होस्ट के रूप में कार्य कर सकती हैं, जिससे इन विवो (in vivo) मानव अंग निर्माण के लिए एक नया प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट मॉडल स्थापित होता है।
मूल पेपर CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) के तहत लाइसेंस किया गया है। यह एक ऐसे प्रीप्रिंट की AI से तैयार की गई व्याख्या है जिसकी अभी सहकर्मी समीक्षा नहीं हुई है। यह चिकित्सकीय सलाह नहीं है। इस सामग्री के आधार पर स्वास्थ्य संबंधी फैसले न लें। पूरा डिस्क्लेमर पढ़ें
मानव शरीर की कल्पना एक हलचल भरे शहर के रूप में करें, और इसके अंगों को आवश्यक बिजली संयंत्रों, जल उपचार सुविधाओं और अस्पतालों के रूप में देखें जो सब कुछ सुचारू रूप से चलाने के लिए काम करते हैं। जब इनमें से कोई भी महत्वपूर्ण सुविधा विफल हो जाती है, तो शहर मुसीबत में पड़ जाता है। दशकों से, समाधान किसी अन्य व्यक्ति से एक अतिरिक्त भाग (spare part) खोजने का रहा है, लेकिन उपलब्ध दानकर्ताओं की संख्या पर्याप्त नहीं है। इस कमी ने वैज्ञानिकों को पशुधन—जैसे सूअर और भेड़—को संभावित "अंग कारखानों" के रूप में देखने के लिए प्रेरित किया है। विचार यह है कि इन जानवरों को आनुवंशिक रूप से इस तरह संशोधित किया जाए कि उनके अंग हमारे जैसे दिखें और कार्य करें, जिससे वे प्रत्यारोपण के लिए सुरक्षित हो सकें। हालाँकि, इन संशोधनों के बावजूद, मानव प्रतिरक्षा प्रणाली कभी-कभी फिर भी जवाबी हमला करती है और नए अंग को अस्वीकार कर देती है।
इसे हल करने के लिए, वैज्ञानिक एक अलग, अधिक महत्वाकांक्षी रणनीति आजमा रहे हैं: जानवर के अंग को संशोधित करने के बजाय, वे जानवर के शरीर का उपयोग एक निर्माण स्थल के रूप में करना चाहते हैं ताकि शून्य से एक दाता अंग विकसित किया जा सके। इसे ऐसे समझें जैसे उस भूखंड पर एक नया घर बनाना जहाँ मूल घर को ध्वस्त कर दिया गया था। ऐसा करने के लिए, वैज्ञानिक पहले जानवर के उन जीन को हटा देते हैं जो उसे एक विशिष्ट अंग (जैसे किडनी) बनाने का निर्देश देते हैं, जिससे एक खाली "निश" (niche) या निर्माण स्थल बन जाता है। फिर, वे प्रारंभिक भ्रूण में एक अलग आनुवंशिक स्रोत से प्राप्त कोशिकाओं को इंजेक्ट करते हैं। यदि सब कुछ सही ढंग से काम करता है, तो जानवर का शरीर उन दाता कोशिकाओं का उपयोग करके एक बिल्कुल नया, पूरी तरह से कार्यात्मक अंग बनाएगा जो जानवर के शरीर में पूरी तरह फिट बैठता है, जब तक कि उसे निकाला (harvest) न जा लिया जाए। बड़ा सवाल यह है कि क्या यह भेड़ों जैसे बड़े जानवरों में काम कर सकता है, जो आकार और जीव विज्ञान में चूहों की तुलना में मनुष्यों के अधिक करीब हैं?
यह शोधपत्र उस दिशा में एक बड़ी प्रगति की सूचना देता है, जो यह दर्शाता है कि वैज्ञानिक सफलतापूर्वक दाता कोशिकाओं से किडनी उगाने के लिए भेड़ों का उपयोग कर सकते हैं। शोधकर्ताओं ने एक विशेष प्रकार की भेड़ कोशिका बनाई जिसमें किडनी बनाने के निर्देश गायब थे। उन्होंने एक विशिष्ट जीन जिसे SALL1 कहा जाता है, जिसे किडनी के निर्माण के लिए आवश्यक है, को काटने के लिए CRISPR नामक एक आनुवंशिक "कैंची" उपकरण का उपयोग किया। उन्होंने इन "किडनी-रहित" कोशिकाओं के दो संस्करण बनाए: एक जहाँ जीन केवल थोड़ा टूटा हुआ था (जिसके परिणामस्वरूप बहुत छोटी, अल्पविकसित किडनी बनी) और एक जहाँ जीन पूरी तरह से हटा दिया गया था (जिसके परिणामस्वरूप कोई किडनी नहीं बनी)। उन्होंने इन कोशिकाओं को उन विशिष्ट सतह चिह्नों (surface markers) को हटाने के लिए भी संपादित किया जो आमतौर पर प्रतिरक्षा अस्वीकृति का कारण बनते हैं, जिससे उन्हें "जेनोकम्पैटिबल" (xenocompatible) या भविष्य के मानव उपयोग के लिए सुरक्षित बनाया जा सके।
इसके बाद, टीम ने इन किडनी-रहित भेड़ कोशिकाओं को सामान्य भेड़ कोशिकाओं के साथ मिलाया जो लाल रंग की चमकती थीं (एक हानिरहित फ्लोरोसेंट टैग के कारण) ताकि "काइमेरा" (chimaera) भ्रूण बनाए जा सकें। यह दो अलग-अलग प्रकार की मिट्टी को मिलाने जैसा है ताकि यह देखा जा सके कि अंतिम मूर्ति का आकार लेने के लिए कौन सी मिट्टी हावी होती है। उन्होंने इन भ्रूणों को सरोगेट मां भेड़ों में रखा और परिणामों की जांच करने के लिए गर्भावस्था के 48वें दिन तक प्रतीक्षा की। निष्कर्ष उत्साहजनक थे: उन भ्रूणों में जहाँ मेजबान (host) किडनी नहीं बना सकता था, दाता कोशिकाओं ने अंतराल को भरने के लिए कदम बढ़ाया, जिसके परिणामस्वरूप शारीरिक और ऊतकीय (histologically) रूप से सामान्य किडनी बनी, हालांकि ये अक्सर सामान्य नर भेड़ की किडनी की तुलना में छोटी थीं (संभवतः दाता कोशिकाओं के मादा मूल को दर्शाती हैं)।
अध्ययन में पाया गया कि इस "किडनी रेस्क्यू" की सफलता कुछ कारकों पर निर्भर थी। जब मेजबान भेड़ की कोशिकाओं में पूरी तरह से टूटा हुआ SALL1 जीन (कोई किडनी नहीं) था, तो दाता कोशिकाओं ने खाली स्थान को सफलतापूर्वक भरा, जिससे शारीरिक और ऊतकीय रूप से सामान्य किडनी बनीं। हालांकि, नई किडनी का आकार भिन्न था; कुछ किडनी सामान्य नर भेड़ की किडनी की तुलना में छोटी थीं, जिसका कारण संभवतः यह था कि दाता कोशिकाएं एक मादा भेड़ से आई थीं, और मादा भेड़ों की किडनी स्वाभाविक रूप से छोटी होती है। शोधकर्ताओं ने यह भी खोजा कि दाता कोशिकाओं में लाल फ्लोरोसेंट टैग की बहुत अधिक प्रतियां होने से वास्तव में भ्रूण को नुकसान पहुँचा, जिससे वह जन्म से पहले ही मर गया। लेकिन जब उन्होंने "लो-कॉपी" (कम प्रति वाला) संस्करण उपयोग किया, तो भ्रूण जीवित रहे और किडनी विकसित हुई।
महत्वपूर्ण रूप से, शोधपत्र सुझाव देता है कि यह विधि भेड़ों में काम करती है, जो यह सिद्ध करता है कि "खाली निश" (empty niche) की रणनीति एक बड़े पशु मॉडल में व्यवहार्य है। शोधकर्ताओं ने लाल चमक और विशिष्ट आनुवंशिक मार्करों की जांच करके पुष्टि की कि नए किडनी दाता कोशिकाओं से बने थे। हालांकि यह अध्ययन 48वें दिन पर ही रुक गया और उन्होंने जानवरों को जन्म लेते नहीं देखा, लेकिन इसने प्रदर्शित किया कि किडनी बनाने की आणविक मशीनरी कृंतकों (rodents) और भेड़ों के बीच संरक्षित है। लेखक नोट करते हैं कि हालांकि उन्होंने अंग को सफलतापूर्वक बहाल किया, लेकिन यह प्रक्रिया अभी भी पूर्ण नहीं है; कुछ भ्रूणों को संघर्ष करना पड़ा, और किडनी हमेशा एक स्वस्थ नर भेड़ की किडनी के पूर्ण आकार तक नहीं पहुँच पाईं। फिर भी, यह कार्य एक "प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट" प्रदान करता है कि भेड़ें भविष्य में मानव-अनुकूल अंग उगाने के लिए एक नया मॉडल बन सकती हैं, जो वर्तमान में उपयोग किए जा रहे सूअर मॉडलों के लिए एक संभावित विकल्प पेश करती हैं।
अपने क्षेत्र के पेपरों की भीड़ में उलझे हुए हैं?
आपके रिसर्च कीवर्ड से मेल खाने वाले सबसे नए और अलग सोच वाले पेपरों का रोज़ाना Digest पाएँ—तकनीकी सारांश के साथ, आपकी भाषा में।