ബാബ്രഹാം ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടിലെ (യുഎസ്എ) ഗവേഷകർ മനുഷ്യ ചർമ്മകോശങ്ങളെ 30 വർഷം കൊണ്ട് പുനരുജ്ജീവിപ്പിക്കാനുള്ള ഒരു രീതി കണ്ടെത്തി, അവയുടെ പ്രവർത്തനം നഷ്ടപ്പെടാതെ കോശങ്ങളുടെ വാർദ്ധക്യത്തിന്റെ ഘടികാരത്തെ പിന്നോട്ട് മാറ്റുന്നു.
മേൽപ്പറഞ്ഞ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടിലെ എപ്പിജെനെറ്റിക്സ് ഗവേഷണ പരിപാടിയിൽ നിന്നുള്ള ഗവേഷകരുടെ പ്രവർത്തനങ്ങൾ പഴയ കോശങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനം ഭാഗികമായി പുനഃസ്ഥാപിക്കുന്നതിനും ജൈവിക പ്രായത്തിന്റെ തന്മാത്രാ അളവുകൾ പുനരുജ്ജീവിപ്പിക്കാനും കഴിഞ്ഞു. ഗവേഷണം ഇന്ന് "ഇലൈഫ്" ജേണലിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു, ഇത് പര്യവേക്ഷണത്തിന്റെ പ്രാരംഭ ഘട്ടത്തിലാണെങ്കിലും, ഇത് പുനരുൽപ്പാദന വൈദ്യശാസ്ത്രത്തിൽ വിപ്ലവം സൃഷ്ടിക്കും.
നമുക്ക് പ്രായമാകുമ്പോൾ, നമ്മുടെ കോശങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനശേഷി കുറയുകയും ജനിതകത്തിന് പ്രായത്തിന്റെ അടയാളങ്ങൾ ശേഖരിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. ജീവനുള്ളവ ഉൾപ്പെടെയുള്ള കോശങ്ങൾ നന്നാക്കുക അല്ലെങ്കിൽ നിറയ്ക്കുക എന്നതാണ് പുനരുൽപ്പാദന ജീവശാസ്ത്രം ലക്ഷ്യമിടുന്നത്.
പുനരുൽപ്പാദന ജീവശാസ്ത്രത്തിന്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഉപകരണങ്ങളിലൊന്ന് പ്രേരിപ്പിക്കാവുന്ന കോശങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാനുള്ള കഴിവാണ്. ഈ പ്രക്രിയ നിരവധി ഘട്ടങ്ങളുടെ ഫലമാണ്, അവയിൽ ഓരോന്നും കോശങ്ങളെ സ്പെഷ്യലൈസ് ചെയ്യാൻ കാരണമാകുന്ന ചില അടയാളങ്ങൾ മായ്‌ക്കുന്നു. സിദ്ധാന്തത്തിൽ, ഈ സ്റ്റെം സെല്ലുകൾക്ക് ഏത് സെൽ തരത്തിലേക്കും പരിവർത്തനം ചെയ്യാനുള്ള കഴിവുണ്ട്, എന്നാൽ എല്ലാ സെല്ലുകളിലേക്കും സ്റ്റെം സെല്ലുകളെ വേർതിരിക്കുന്നതിനുള്ള വ്യവസ്ഥകൾ ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് ഇതുവരെ വിശ്വസനീയമായി പുനർനിർമ്മിക്കാൻ കഴിയില്ല.
പുനരുൽപ്പാദന ജീവശാസ്ത്രത്തിന്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഉപകരണങ്ങളിലൊന്ന് കോശങ്ങളെ പ്രേരിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള കഴിവാണ്
നോബൽ സമ്മാനം നേടിയ ശാസ്ത്രജ്ഞർ സ്റ്റെം സെല്ലുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന സാങ്കേതികതയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള പുതിയ രീതി, പ്രക്രിയയുടെ തൂങ്ങിക്കിടക്കുന്ന ഭാഗത്ത് റീപ്രോഗ്രാമിംഗ് നിർത്തുന്നതിലൂടെ സെൽ ഐഡന്റിറ്റി പൂർണ്ണമായും മായ്‌ക്കുന്ന പ്രശ്‌നത്തെ മറികടക്കുന്നു. കോശങ്ങൾ പുനഃക്രമീകരിക്കുന്നതിനുള്ള കൃത്യമായ ബാലൻസ് കണ്ടെത്താൻ ഇത് ഗവേഷകരെ അനുവദിച്ചു.
2007-ൽ, ഷിന്യ യമനക്ക ഒരു പ്രത്യേക പ്രവർത്തനമുള്ള സാധാരണ കോശങ്ങളെ ഒരു പ്രത്യേക തരം കോശമായി മാറാനുള്ള പ്രത്യേക കഴിവുള്ള മുതിർന്ന കോശങ്ങളാക്കി മാറ്റുന്നതിന് തുടക്കമിട്ടു. യമനക ഘടകങ്ങൾ എന്നറിയപ്പെടുന്ന നാല് പ്രധാന തന്മാത്രകൾ ഉപയോഗിച്ച് മുഴുവൻ സ്റ്റെം സെൽ റീപ്രോഗ്രാമിംഗ് പ്രക്രിയയും ഏകദേശം 50 ദിവസമെടുക്കും.
"മെച്ചുറേഷൻ ഫേസ് ട്രാൻസിഷൻ റീപ്രോഗ്രാമിംഗ്" എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന പുതിയ രീതി, കോശങ്ങളെ യമനക്ക ഘടകങ്ങളിലേക്ക് വെറും 13 ദിവസത്തേക്ക് തുറന്നുകാട്ടുന്നു. ഈ സമയത്ത്, കിടക്കയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട മാറ്റങ്ങൾ നീക്കംചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ സെല്ലുകൾ അവയുടെ ഐഡന്റിറ്റിക്ക്മേൽ താൽക്കാലികമായി കല്ലെറിയുന്നു. ഭാഗികമായി പുനർപ്രോഗ്രാം ചെയ്ത കോശങ്ങൾക്ക് സാധാരണ അവസ്ഥയിൽ വളരാൻ സമയം നൽകുന്നു, അവയുടെ പ്രത്യേക ചർമ്മകോശങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനം തിരിച്ചുവരുന്നുണ്ടോ എന്നറിയാൻ. ജീനോമിന്റെ വിശകലനത്തിൽ, കോശങ്ങൾ ത്വക്ക് കോശങ്ങളുടെ (ഫൈബ്രോബ്ലാസ്റ്റുകൾ) സ്വഭാവ അടയാളങ്ങൾ വീണ്ടെടുത്തതായി കാണിച്ചു, പുനർനിർമ്മിച്ച കോശങ്ങളിലെ കൊളാജന്റെ ഉത്പാദനം നിരീക്ഷിച്ച് സ്ഥിരീകരിച്ചു.
കോശങ്ങൾ പുനരുജ്ജീവിപ്പിക്കുന്നുവെന്ന് കാണിക്കാൻ, ഗവേഷകർ വാർദ്ധക്യത്തിന്റെ മുഖമുദ്രയിലെ മാറ്റങ്ങൾക്കായി നോക്കുന്നു.
ദിൽജീത് ഗിൽ വിശദീകരിച്ചതുപോലെ, “തന്മാത്രാ തലത്തിലുള്ള വാർദ്ധക്യത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ഞങ്ങളുടെ ധാരണ കഴിഞ്ഞ ദശകത്തിൽ പുരോഗമിച്ചു, ഇത് മനുഷ്യകോശങ്ങളിലെ പ്രായവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ജൈവശാസ്ത്രം അളക്കാൻ ഗവേഷകരെ അനുവദിക്കുന്ന സാങ്കേതികതകളിലേക്ക് നയിച്ചു. ഞങ്ങളുടെ പുതിയ രീതി മാറ്റിയ റീപ്രോഗ്രാമിംഗിന്റെ വ്യാപ്തി നിർണ്ണയിക്കാൻ ഞങ്ങളുടെ പരീക്ഷണത്തിൽ ഇത് പ്രയോഗിക്കാൻ ഞങ്ങൾക്ക് കഴിഞ്ഞു.
റീപ്രോഗ്രാം ചെയ്ത സെല്ലുകൾ റഫറൻസ് ഗ്രൂപ്പുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ 30 വയസ്സിന് താഴെയുള്ള സെല്ലുകളുടെ പ്രൊഫൈലുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു
ഗവേഷകർ സെൽ യുഗത്തിന്റെ ഒന്നിലധികം മാർഗങ്ങൾ പരിശോധിച്ചു: എപ്പിജെനെറ്റിക് ക്ലോക്ക്, ജീനോമിലുടനീളം കാണപ്പെടുന്ന രാസ ടാഗുകൾ പ്രായത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, കൂടാതെ ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റോം, സെൽ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന എല്ലാ ജീൻ റീഡൗട്ടുകളും. ഈ രണ്ട് അളവുകൾ അടിസ്ഥാനമാക്കി, റഫറൻസ് ഡാറ്റ സെറ്റുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, റീപ്രോഗ്രാം ചെയ്ത സെല്ലുകൾ 30 വയസ്സിന് താഴെയുള്ള സെല്ലുകളുടെ പ്രൊഫൈലുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു.
ഈ വിദ്യയുടെ സാധ്യതയുള്ള പ്രയോഗങ്ങൾ കോശങ്ങൾ ചെറുപ്പമായി കാണപ്പെടുക മാത്രമല്ല, യുവ കോശങ്ങളെപ്പോലെ പ്രവർത്തിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു എന്നതിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഫൈബ്രോബ്ലാസ്റ്റുകൾ എല്ലുകൾ, ചർമ്മം, ടെൻഡോണുകൾ, ലിഗമെന്റുകൾ എന്നിവയിൽ കാണപ്പെടുന്ന കൊളാജൻ എന്ന തന്മാത്രയെ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് ടിഷ്യൂകളുടെ ഘടനയ്ക്കും മുറിവുകൾ സുഖപ്പെടുത്തുന്നതിനും സഹായിക്കുന്നു. പുനരുജ്ജീവിപ്പിച്ച ഫൈബ്രോബ്ലാസ്റ്റുകൾ റിപ്രോഗ്രാമിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ സംഭവിക്കാത്ത നിയന്ത്രണ കോശങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് കൂടുതൽ കൊളാജൻ പ്രോട്ടീനുകൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. ഫൈബ്രോബ്ലാസ്റ്റുകളും അറ്റകുറ്റപ്പണി ആവശ്യമുള്ള മേഖലകളിലേക്ക് നീങ്ങുന്നു.
ഗവേഷകർ ഭാഗികമായി പുനരുജ്ജീവിപ്പിച്ച കോശങ്ങൾ പരിശോധിച്ചു, ചികിത്സിച്ച ഫൈബ്രോബ്ലാസ്റ്റുകൾ പഴയ കോശങ്ങളേക്കാൾ വേഗത്തിൽ വിടവിലേക്ക് ചിത്രീകരിക്കുന്നതായി കണ്ടെത്തി. മുറിവുകൾ ഉണക്കുന്നതിൽ മികച്ച കോശങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ ഈ ഗവേഷണം ഒരു ദിവസം ഉപയോഗിക്കപ്പെടുമെന്നതിന്റെ വാഗ്ദാനമായ സൂചനയാണിത്.
കോശങ്ങൾക്ക് അവയുടെ പ്രവർത്തനം നഷ്ടപ്പെടാതെ തന്നെ പുനരുജ്ജീവിപ്പിക്കാൻ കഴിയുമെന്നും പഴയ കോശങ്ങളിലേക്ക് ചില പ്രവർത്തനങ്ങൾ പുനഃസ്ഥാപിക്കാൻ പുനരുജ്ജീവനം ശ്രമിക്കുന്നുവെന്നും ഞങ്ങൾ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്.
ഭാവിയിൽ, ഈ ഗവേഷണം മറ്റ് ചികിത്സാ സാധ്യതകളും തുറന്നേക്കാം; വിദ്യാഭ്യാസവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട സിൻഡ്രോമുകളും തടവുകാരുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ജീനുകളുടെ ശാന്തമായ ഫലവും ഈ രീതിയിൽ ഉൾപ്പെടുന്നുവെന്ന് ഗവേഷകർ അഭിപ്രായപ്പെട്ടു. അൽഷിമേഴ്‌സ് രോഗവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട APBA2 ജീൻ, തിമിര വികസനത്തിൽ പങ്കുവഹിക്കുന്ന MAF ജീൻ എന്നിവ രണ്ടും ട്രാൻസ്‌ക്രിപ്ഷന്റെ ജുവനൈൽ ലെവലിൽ മാറ്റങ്ങൾ കാണിച്ചു.
വിജയകരമായ ക്ഷണികമായ റീപ്രോഗ്രാമിംഗിന്റെ പിന്നിലെ സംവിധാനം ഇതുവരെ പൂർണ്ണമായി മനസ്സിലായിട്ടില്ല, പസിലിന്റെ അടുത്ത ഭാഗമാണിത്. ഹലോ. സെൽ ഐഡന്റിറ്റി രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിൽ ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന ജീനോമിന്റെ പ്രധാന മേഖലകൾ റീപ്രോഗ്രാമിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ നിന്ന് രക്ഷപ്പെടുമെന്ന് ഗവേഷകർ അനുമാനിക്കുന്നു.
ദിൽജീത് ഉപസംഹരിക്കുന്നു, "ഞങ്ങളുടെ ഫലങ്ങൾ സെൽ റീപ്രോഗ്രാമിംഗ് മനസ്സിലാക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന ചുവടുവെപ്പിനെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. കോശങ്ങൾക്ക് അവയുടെ പ്രവർത്തനം നഷ്ടപ്പെടാതെ തന്നെ പുനരുജ്ജീവിപ്പിക്കാൻ കഴിയുമെന്നും പഴയ കോശങ്ങളിലേക്ക് ചില പ്രവർത്തനങ്ങൾ പുനഃസ്ഥാപിക്കാൻ പുനരുജ്ജീവനം ശ്രമിക്കുന്നുവെന്നും ഞങ്ങൾ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്. രോഗവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ജീനുകളിൽ വാർദ്ധക്യത്തിന്റെ അടയാളപ്പെടുത്തലുകളുടെ വിപരീത മാറ്റവും ഞങ്ങൾ കണ്ടു എന്ന വസ്തുത പ്രത്യേകിച്ചും വാഗ്ദാനമാണ്.
മാനുവൽ സെറാനോ
യമനക ഘടകങ്ങൾ
ഐസി‌ആർ‌ഇ‌എ ഗവേഷകനായ മാനുവൽ സെറാനോയുടെ നേതൃത്വത്തിൽ ബാഴ്‌സലോണ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഫോർ റിസർച്ച് ഇൻ ബയോമെഡിസിനിലെ (ഐആർബി) സെല്ലുലാർ പ്ലാസ്റ്റിറ്റി ആൻഡ് ഡിസീസ് ലബോറട്ടറിയിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞർ സെൽ റീപ്രോഗ്രാമിംഗ് സൈക്കിളിലൂടെ എലികളുടെ ചില അവയവങ്ങളെയും ടിഷ്യുകളെയും പുനരുജ്ജീവിപ്പിക്കാൻ കഴിഞ്ഞു. പ്രത്യേകിച്ചും, എലികളുടെ പാൻക്രിയാസ്, കരൾ, പ്ലീഹ, രക്തം എന്നിവയിൽ കാര്യമായ മാറ്റങ്ങൾ ശാസ്ത്രജ്ഞർ നിരീക്ഷിച്ചു.
"ഈ സൃഷ്ടിയുടെ ലക്ഷ്യം മയക്കുമരുന്ന് വഴിയോ പോഷകാഹാര തലത്തിലോ ഭാവിയിലെ പഠനങ്ങളിൽ ഏർപ്പെടാൻ കഴിയുന്നവരെ തിരിച്ചറിയുക എന്ന ആശയത്തോടെ വിവോ റീപ്രോഗ്രാമിംഗിന്റെയും സെല്ലുലാർ പുനരുജ്ജീവനത്തിന്റെയും പ്രാരംഭ പ്രക്രിയകൾ തിരിച്ചറിയുക എന്നതായിരുന്നു," സെറാനോ വിശദീകരിക്കുന്നു.
"ഏജിംഗ് സെൽ" ജേണലിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച പഠനത്തിൽ, ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന സംവിധാനങ്ങളെ മികച്ച രീതിയിൽ നിർവചിക്കുന്നതിനായി യമനക ഘടകങ്ങളുടെ ഉത്തേജനത്തിന്റെ ഒരൊറ്റ ചക്രത്തിന്റെ ഫലങ്ങളെക്കുറിച്ച് ഗവേഷകർ പഠിച്ചു.
ഇത് ചെയ്യുന്നതിന്, അവർ മെറ്റബോളിസത്തിൽ പ്രായമാകുമ്പോൾ സംഭവിക്കുന്ന മാറ്റങ്ങൾ, ജീൻ എക്സ്പ്രഷൻ, കോശങ്ങളുടെ ഡിഎൻഎയുടെ അവസ്ഥ എന്നിവയും റീപ്രോഗ്രാമിംഗ് വഴി ഇവ എങ്ങനെ ഭാഗികമായി വിപരീതമാക്കപ്പെടുന്നുവെന്നും വിശകലനം ചെയ്തു.
"പുനരുജ്ജീവന പ്രക്രിയയുടെ പ്രാരംഭ ഫലങ്ങൾ പഠിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ആഗ്രഹിച്ചു, പാൻക്രിയാസിലെ എല്ലാ കാര്യങ്ങളും ശാന്തമാക്കിക്കൊണ്ട് തന്മാത്രാ തലത്തിൽ മെച്ചപ്പെടുത്തലുകൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നത് സന്തോഷകരമായ ആശ്ചര്യമാണ്," ലേഖനത്തിന്റെ ആദ്യ രചയിതാവായ ഡാഫ്നി കോണ്ഡ്രോനാസിയൂ ഉപസംഹരിച്ചു.
