Optimizing the efficiency of assisted reproduction procedures in the common marmoset (Callithrix jacchus) improved IVF outcomes
यह अध्ययन यह प्रदर्शित करता है कि कम अवधि के डिम्बग्रंथि उत्तेजना चक्रों (ovarian stimulation cycles) का उपयोग करके और प्रारंभिक प्रोजेस्टेरोन स्तर को 10 ng/mL से नीचे बनाए रखकर सामान्य मार्मोसेट्स में सहायक प्रजनन (assisted reproduction) को अनुकूलित करना, निषेचन दर और क्लीवेज चरण तक भ्रूण के विकास सहित IVF परिणामों में महत्वपूर्ण सुधार करता है।
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वैज्ञानिक लंबे समय से मानव मस्तिष्क की एक ऐसी खिड़की खोजने की कोशिश कर रहे हैं जो चूहों द्वारा दी जाने वाली क्षमता से अधिक विस्तृत और स्पष्ट हो। हालांकि कृंतक (rodents) बुनियादी जीव विज्ञान के लिए अमूल्य हैं, लेकिन उनके मस्तिष्क और सामाजिक जीवन हमारे अपने जीवन से काफी भिन्न हैं, जिससे ऑटिज्म या सिज़ोफ्रेनिया जैसी मानवीय स्थितियों में निष्कर्षों को अनुवादित करने की हमारी क्षमता सीमित हो जाती है। इस अंतर को पाटने के लिए, शोधकर्ताओं ने ब्राजील के मूल निवासी एक छोटे न्यू वर्ल्ड बंदर, मार्मोसेट (marmoset) की ओर रुख किया है। इन प्राइमेट्स में मस्तिष्क की संरचना और सामाजिक जटिलता है जो अन्य किसी भी पशु मॉडल की तुलना में मनुष्यों से कहीं अधिक मेल खाती है, फिर भी वे इतने छोटे हैं कि उन्हें मानक प्रयोगशाला सेटिंग्स में रखा जा सकता है और वे तेजी से प्रजनन भी करते हैं। हालांकि, अध्ययन करने में एक लॉजिस्टिक बाधा आ रही है: विशिष्ट रोगों के मॉडल बनाने के लिए आनुवंशिक रूप से संशोधित मार्मोसेट बनाना अविश्वसनीय रूप से कठिन है क्योंकि उनकी सहायक प्रजनन तकनीकें अक्षम हैं। यदि वैज्ञानिक इन जानवरों को विश्वसनीय रूप से नहीं बना सकते, तो जटिल तंत्रिका संबंधी विकारों (neurodevelopmental disorders) को समझने और उनका उपचार करने की संभावना पहुंच से बाहर रह जाएगी।
जॉन्स हॉपकिन्स विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं की एक टीम ने मार्मोसेट के लिए इन विट्रो फर्टिलाइजेशन (in vitro fertilization) की प्रक्रिया को परिष्कृत करके इस बाधा को अब दूर कर दिया है। इस प्रक्रिया में, मादा से अंडे एकत्र किए जाते हैं, प्रयोगशाला की डिश में शुक्राणु के साथ निषेचन किया जाता है, और फिर उन्हें विकसित होने के लिए एक सरोगेट माँ में स्थानांतरित कर दिया जाता है। टीम ने अपने उपनिवेश (colony) के वर्षों के डेटा का विश्लेषण किया ताकि यह समझा जा सके कि कुछ चक्र क्यों सफल हुए जबकि अन्य विफल रहे। उन्होंने पाया कि चक्र का समय और हार्मोनल वातावरण पहले की तुलना में कहीं अधिक महत्वपूर्ण था। विशेष रूप से, उन्होंने पाया कि निषेचित अंडों की सफलता प्रक्रिया की शुरुआत में ही 'प्रोजेस्टेरोन' नामक हार्मोन के स्तर और मादा को दिए गए फर्टिलिटी ड्रग्स के कुल दिनों की संख्या पर बहुत अधिक निर्भर थी।
शोधकर्ताओं ने देखा कि जब एक विशिष्ट दवा देने के बाद मादा के रक्त में प्रोजेस्टेरोन का स्तर ऊंचा बना रहा, तो परिणामी भ्रूण अक्सर शुरुआती चरणों के बाद विकसित होने में विफल रहे। ऐसा प्रतीत होता है कि उच्च प्रोजेस्टेरोन स्तर संकेत देता है कि शरीर विकास के अगले चरण के लिए तैयार नहीं है। इसके विपरीत, जब उत्तेजना (stimulation) शुरू होने से पहले प्रोजेस्टेरोन का स्तर 10 नैनोग्राम प्रति मिलीलीटर के एक विशिष्ट थ्रेशोल्ड से नीचे गिर गया, तो भ्रूणों के क्लीवेज स्टेज (cleavage stage)—जो कि एक महत्वपूर्ण बिंदु है जहाँ एकल कोशिका कई कोशिकाओं में विभाजित होती है—तक पहुँचने की संभावना काफी बढ़ गई। इसके अलावा, टीम ने पाया कि लंबे चक्रों की तुलना में छोटे उपचार चक्र बेहतर काम करते हैं। जहाँ पिछले तरीकों में अक्सर दस दिनों से अधिक समय तक अंडाशय को उत्तेजित किया जाता था, वहीं इस नए दृष्टिकोण ने दिखाया कि सात और नौ दिनों के बीच का चक्र स्वस्थ, निषेचित अंडों की उच्च संख्या प्रदान करता है।
इन परिणामों को प्राप्त करने के लिए, वैज्ञानिकों ने जानवरों को दिए जाने वाले हार्मोनल कॉकटेल में बदलाव किया। उन्होंने एक विशिष्ट प्रकार की दवा पेश की, जिसे GnRH एंटागोनिस्ट (Gnagonist) कहा जाता है, जो अंडों को बहुत जल्दी रिलीज होने से रोकने का कार्य करती है, जो एक सामान्य समस्या है जो एक चक्र को खराब कर देती है। इस ब्लॉकर को दैनिक हार्मोन इंजेक्शन की छोटी अवधि के साथ जोड़कर, टीम ने अंडों को परिपक्व होने के लिए अधिक नियंत्रित वातावरण बनाया। इस समायोजन ने न केवल एकत्र किए गए अंडों की संख्या में सुधार किया, बल्कि उनके सफल और व्यवहार्य भ्रूण में विकसित होने के प्रतिशत को भी बढ़ा दिया। डेटा ने एक स्पष्ट रुझान दिखाया: जैसे-जैसे शोधकर्ताओं ने उत्तेजना की अवधि को छोटा किया और सुनिश्चित किया कि प्रोजेस्टेरोन का स्तर कम रहे, भ्रूणों की गुणवत्ता में सुधार हुआ, जिससे अधिक जानवर ब्लास्टोसिस्ट (blastocyst) अवस्था तक पहुँचे, जो गर्भाशय में प्रत्यारोपण से ठीक पहले का विकास चरण है।
इन सुधारों का अंतिम परीक्षण भ्रूण स्थानांतरण चरण के दौरान हुआ। शोधकर्ताओं ने ताजे भ्रूणों और बाद में फ्रीज और अनफ्रीज (thawed) किए गए भ्रूणों दोनों को सरोगेट माताओं में स्थानांतरित किया। परिणाम दोनों समूहों के लिए उत्साहजनक थे। ताजे भ्रूणों को ले जाने वाली लगभग 78 प्रतिशत सरोगेट्स ने गर्भावस्था के संकेत दिखाए, जबकि फ्रीज किए गए भ्रूणों को ले जाने वालों में भी 75 प्रतिशत ने ऐसा ही किया। दोनों समूहों के बीच गर्भावस्था की संभावना या गर्भधारण की अवधि में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं था, जिससे पता चलता है कि भ्रूण को फ्रीज करने से उनके विकसित होने की क्षमता को नुकसान नहीं पहुँचता है। यह एक महत्वपूर्ण खोज है क्योंकि यह वैज्ञानिकों को प्रत्येक नए विषय की आवश्यकता होने पर डोनर जानवर पर सर्जरी करने के बजाय भविष्य के उपयोग के लिए अतिरिक्त भ्रूणों को बैंक करने की अनुमति देती है।
परिष्कृत विधियों की सफलता की पुष्टि तब हुई जब एक सरोगेट माँ ने सफलतापूर्वक गर्भावस्था को पूर्ण किया, जिसके परिणामस्वरूप एक स्वस्थ नर मार्मोसेट का जन्म हुआ। यह जीवित जन्म इस बात का प्रमाण है कि अनुकूलित प्रोटोकॉल अंडा प्राप्ति से लेकर जीवित संतान तक की पूरी यात्रा का समर्थन करता है। इस प्रक्रिया को अधिक कुशल बनाकर, शोधकर्ताओं ने प्रति जानवर आवश्यक शल्य चिकित्सा प्रक्रियाओं की संख्या को कम किया और इन मॉडलों को उत्पन्न करने के लिए आवश्यक समग्र लागत और समय को भी कम किया। यह कार्य केवल एक प्रयोगशाला तकनीक में सुधार नहीं करता है; यह व्यापक आनुवंशिक अध्ययनों के लिए द्वार खोलता है। इन जानवरों को उत्पन्न करने के एक अधिक विश्वसनीय तरीके के साथ, वैज्ञानिक अब विविध प्रकार के आनुवंशिक संशोधनों की खोज कर सकते हैं, जिससे संभावित रूप से मानव मस्तिष्क विकारों की गहरी अंतर्दृष्टि और अधिक प्रभावी उपचारों का मार्ग प्रशस्त होगा।
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