The application of Mesenchymal Stem Cell-derived Exosomes Implanted on ovine small intestine submucosa in healing of Full-Thickness Cutaneous Wound in male rats

कल्पना कीजिए कि आप एक व्यस्त सड़क के बीच में एक बहुत बड़ा गड्ढा ठीक करने की कोशिश कर रहे हैं। यदि आप उसमें सिर्फ एक बाल्टी बजरी डाल देते हैं, तो यह शायद एक सेकंड के लिए गड्ढे को भर देगा, लेकिन बारिश इसे बहा ले जाएगी और सड़क वैसी ही टूटी हुई रहेगी। यह काफी हद तक हमारे शरीर के साथ होता है जब वह गहरे त्वचा के घावों से जूझता है। जब आपको ऐसा कट लगता है जो त्वचा के आर-पार चला जाता है (एक "फुल-थिकनेस" घाव), तो इसे ठीक करना कठिन होता है क्योंकि शरीर की प्राकृतिक मरम्मत करने वाली टीम काम के बोझ से दब जाती है, जिससे संक्रमण या बदसूरत निशान बन सकते हैं। वैज्ञानिक बेहतर "पैच" बनाने की कोशिश कर रहे हैं ताकि इन छेदों को भरा जा सके। एक विचार यह है कि सूक्ष्म संदेशवाहकों का उपयोग किया जाए जिन्हें एक्सोसोम (exosomes) कहा जाता है। इन्हें ऐसे समझें जैसे छोटे-छोटे डिलीवरी ट्रक जो उन कोशिकाओं तक मरम्मत के निर्देश ले जाते हैं जिन्हें त्वचा को फिर से बनाने की आवश्यकता होती है। लेकिन समस्या यह है कि ये ट्रक इतने छोटे और तेज़ होते हैं कि वे अपना काम करने से पहले ही घाव से बाहर निकल जाते हैं। दूसरा विचार एक स्कैफोल्ड (scaffold) का उपयोग करना है, जो एक अस्थायी निर्माण जाल या स्पंज की तरह है जो सब कुछ अपनी जगह पर बनाए रखता है जब तक कि नई त्वचा विकसित न हो जाए। बड़ा सवाल जो वैज्ञानिक पूछ रहे हैं वह यह है: क्या होगा यदि हम उन छोटे मरम्मत वाले ट्रकों को उस निर्माण जाल पर लोड कर दें? क्या वह जाल उन ट्रकों को भागने से रोकता है, जिससे वे गड्ढे को बहुत तेज़ी से ठीक करने में मदद करते हैं?

तेहरान यूनिवर्सिटी ऑफ मेडिकल साइंसेज की शोधकर्ताओं की एक टीम के इस अध्ययन ने ठीक इसी विचार का परीक्षण करने का निर्णय लिया कि क्या सूअर की आंत की परत (जिसे SIS कहा जाता है) से बने एक विशेष प्रकार के स्कैफोल्ड के साथ उन छोटे मरम्मत वाले ट्रकों (मानव गर्भनाल से प्राप्त एक्सोसोम) को मिलाने से गहरे त्वचा के घाव केवल स्कैफोल्ड या कुछ भी न करने की तुलना में बेहतर तरीके से भरेंगे।

सबसे पहले, टीम को यह सुनिश्चित करना था कि उनका "निर्माण जाल" साफ हो। उन्होंने SIS सामग्री को रसायनों के साथ अच्छी तरह धोया ताकि किसी भी सूअर की कोशिकाओं को हटाया जा सके, जिससे केवल मजबूत, रेशेदार जाल ही बचा रहे। उन्होंने इसे सूक्ष्मदर्शी के नीचे जांचा ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि कोई सूअर का DNA पीछे न रह गया हो। इसके बाद, उन्होंने "मरम्मत वाले ट्रकों" को इकट्ठा किया। उन्होंने लैब में मानव गर्भनाल की कोशिकाओं को लिया, उन्हें उगाया, और उनके द्वारा छोड़े गए सूक्ष्म एक्सोसोम को एकत्र किया। उन्होंने उन्हें अलग करने के लिए शक्तिशाली मशीनों का उपयोग किया और पुष्टि की कि वे सही आकार और आकृति के थे, जो सूक्ष्मदर्शी के नीचे छोटे, चपटे बुलबुलों की तरह दिख रहे थे।

फिर मुख्य कार्यक्रम आया। शोधकर्ताओं ने आठ स्वस्थ चूहों की पीठ पर गहरे, गोलाकार घाव (लगभग 2 x 2 सेमी) बनाए। उन्होंने परीक्षण के लिए चूहों को विभिन्न समूहों में विभाजित किया। कुछ घावों को नियंत्रण समूह (वह समूह जिसने "कुछ नहीं किया") के रूप में छोड़ दिया गया। कुछ को केवल SIS स्कैफोल्ड (केवल "नेट" समूह) दिया गया। और सबसे रोमांचक समूह को एक्सोसोम से लोड किया गया SIS स्कैफोल्ड (ट्रकों के साथ "नेट" समूह) मिला। उन्होंने टांकों से पैच को सुरक्षित किया और 14 दिनों तक चूहों पर नज़र रखी। दुर्भाग्य से, अध्ययन के दौरान एक चूहा प्रयोग से संबंधित कारणों से मर गया, इसलिए अंतिम विश्लेषण उन सात चूहों पर आधारित था जिन्होंने अध्ययन पूरा किया।

परिणाम काफी स्पष्ट थे। दो सप्ताह के बाद, "ट्रकों के साथ नेट" (SIS-Exo) से उपचारित घाव सबसे अच्छी तरह से भरते हुए दिखाई दिए। जब वैज्ञानिकों ने ऊतकों को सूक्ष्मदर्शी के नीचे देखा, तो उन्होंने पाया कि इस समूह में अन्य समूहों की तुलना में बहुत अधिक मोटी, स्वस्थ ऊतक की परत (ग्रैनुलेशन टिश्यू) बनी थी। त्वचा भी घाव के ऊपर (री-एपिथेलियलाइजेशन) बहुत तेज़ी से विकसित हो रही थी। शायद सबसे महत्वपूर्ण बात यह थी कि जब उन्होंने कोलेजन (वह "गोंद" जो त्वचा को जोड़ता है) को देखने के लिए ऊतकों को रंग (स्टेन) किया, तो SIS-Exo समूह में अन्य समूहों की तुलना में काफी अधिक कोलेजन था। "केवल नेट" वाला समूह बिना कुछ किए वाले समूह से बेहतर था, लेकिन अतिरिक्त एक्सोसोम वाला समूह स्पष्ट विजेता था।

शोधकर्ता सुझाव देते हैं कि SIS स्कैफोल्ड एक चिपचिपे जाल या स्पंज की तरह कार्य करता है जो एक्सोसोम को वहीं थामे रखता है जहाँ उनकी आवश्यकता होती है, जिससे उन्हें बहुत जल्दी बह जाने से रोका जा सके। यह एक्सोसोम के भीतर मौजूद मरम्मत के निर्देशों को लंबे समय तक काम करने की अनुमति देता है, जिससे रक्त वाहिकाओं के बढ़ने और नई त्वचा बनने को बढ़ावा मिलता है।

हालाँकि, लेखक इसे एक पूर्ण चमत्कारिक इलाज कहने में सावधान हैं। वे अपने प्रयोग की कुछ बड़ी सीमाओं की ओर इशारा करते हैं। एक के लिए, उन्होंने केवल चूहों की बहुत कम संख्या (सात ने अध्ययन पूरा किया) का उपयोग किया, जो सांख्यिकी को थोड़ा कमजोर बनाता है। उन्होंने केवल 14 दिनों के बाद घावों को देखा, इसलिए उन्हें यह नहीं पता कि निशान अच्छे रहेंगे या नहीं, या बाद में त्वचा में बाल और पसीने की ग्रंथियां वापस आएंगी या नहीं। उन्होंने यह भी नोट किया कि उन्होंने यह नहीं मापा कि ठीक हुई त्वचा वास्तव में कितनी मजबूत थी या शरीर में एक्सोसोम वास्तव में कितने समय तक रहे।

संक्षेप में, यह शोध पत्र बताता है कि जैविक स्कैफोल्ड को स्टेम सेल एक्सोसोम के साथ लोड करना चूहों में गहरे त्वचा के घावों को भरने की गति बढ़ाने का एक बहुत ही आशाजनक तरीका है। यह दिखाता है कि उन छोटे मरम्मत संदेशवाहकों को स्थान पर रखने से बहुत बड़ा अंतर पड़ता है। लेकिन इससे पहले कि हम इसे मनुष्यों पर उपयोग करना शुरू कर सकें, वैज्ञानिकों का कहना है कि हमें अधिक जानवरों के साथ बड़े अध्ययन करने और दीर्घकालिक परिणामों की जांच करने की आवश्यकता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि यह सुरक्षित और वास्तव में प्रभावी है।