वैज्ञानिकों ने बहु-क्षेत्रीय मानव मस्तिष्क ऑर्गेनॉइड विकसित किया
एक डिश में रखा जिलेटिनस ऊतक का एक छोटा सा गोला मानव मस्तिष्क अनुसंधान में एक बड़ी छलांग का प्रतिनिधित्व करता है। ऑर्गेनॉइड के रूप में जाना जाने वाला यह मानव अंग का एक जीवंत 3D मॉडल है; मस्तिष्क के कई अलग-अलग क्षेत्रों का निर्माण करने वाले पहले मॉडलों में से एक। इसके अलावा, ये क्षेत्र एक-दूसरे से जुड़ते हैं और तंत्रिका गतिविधि से प्रकाशित होते हैं, जो 40 दिनों के गर्भ में मानव भ्रूण के मस्तिष्क के समान है। जॉन्स हॉपकिन्स विश्वविद्यालय की बायोमेडिकल इंजीनियर एनी कथूरिया कहती हैं, “हमने अगली पीढ़ी के मस्तिष्क ऑर्गेनॉइड बनाए हैं।” “अधिकांश मस्तिष्क ऑर्गेनॉइड जो आप शोधपत्रों में देखते हैं, वे मस्तिष्क का एक ही क्षेत्र होते हैं, जैसे कॉर्टेक्स या पश्चमस्तिष्क या मध्यमस्तिष्क। हमने एक अल्पविकसित संपूर्ण-मस्तिष्क ऑर्गेनॉइड विकसित किया है; हम इसे बहु-क्षेत्रीय मस्तिष्क ऑर्गेनॉइड (MRBO) कहते हैं।”ऑर्गेनॉइड पूर्ण अंग नहीं होते, बल्कि प्रयोगशाला में कोशिका और ऊतक संवर्धन से विकसित छोटे संस्करण होते हैं। उनका उद्देश्य वैज्ञानिकों को किसी जीवित मनुष्य की जाँच किए बिना, नई दवाओं जैसे परिवर्तनों, अंतरों और अंतःक्रियाओं पर शोध करने की अनुमति देना है।
यह मस्तिष्क के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। मानव शरीर का सबसे जटिल अंग होने के साथ-साथ, इसे सबसे कम समझा गया है। आप किसी व्यक्ति के मस्तिष्क को यूँ ही छेड़ नहीं सकते – आप किसी महत्वपूर्ण चीज़ को बहुत आसानी से तोड़ सकते हैं – इसलिए मस्तिष्क ऑर्गेनॉइड मस्तिष्क के कार्य, रोग और ऑटिज़्म व सिज़ोफ्रेनिया जैसी तंत्रिका संबंधी स्थितियों को समझने में मदद करने के लिए एक महत्वपूर्ण मंच प्रदान करते हैं। अपने मस्तिष्क ऑर्गेनॉइड को विकसित करने के लिए, शोधकर्ता जीवित मनुष्यों से रक्त और त्वचा कोशिकाएँ लेकर प्रेरित प्लुरिपोटेंट स्टेम कोशिकाएँ बनाते हैं। ये कोशिकाएँ ‘स्टेम’ अवस्था में लौटने के लिए प्रेरित होती हैं, जहाँ से वे मानव शरीर में किसी भी प्रकार की कोशिका में विकसित हो सकती हैं।
फिर इन स्टेम कोशिकाओं को मानव मस्तिष्क के विभिन्न क्षेत्रों से विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं में विविधता लाने और रूपांतरित करने के लिए संवर्धित किया जाता है, सभी अपनी-अपनी अलग पेट्री डिश में। जब इनमें से प्रत्येक क्षेत्र पर्याप्त रूप से विकसित हो जाता है, तभी वे चिपचिपे प्रोटीनों द्वारा एक साथ जुड़ते हैं, जो एक प्रकार के गोंद की तरह कार्य करते हैं, जो अलग-अलग ऊतकों को जुड़ने में मदद करते हैं। प्रत्येक अंगक बहुत छोटा होता है, जिसमें लगभग 6 से 7 मिलियन न्यूरॉन्स होते हैं, जबकि एक पूर्ण विकसित मानव मस्तिष्क में अरबों न्यूरॉन्स होते हैं। हालाँकि ये पूरी तरह से विकसित मस्तिष्क की तुलना में थोड़े सरल होते हैं, फिर भी ये एक उचित मॉडल प्रस्तुत करते हैं कि पूरा मानव मस्तिष्क एक एकीकृत नेटवर्क के रूप में कैसे कार्य करता है।
कुछ रोमांचक निष्कर्ष सामने आए। जुड़े हुए अंगक में रक्त वाहिकाएँ बढ़ीं और नई रक्त वाहिकाएँ बनाने लगीं। शोधकर्ताओं को अंगक के विभिन्न क्षेत्रों से जुड़ी जीन अभिव्यक्ति के प्रमाण और रक्त-मस्तिष्क अवरोध के विकास के शुरुआती संकेत भी मिले – वह महत्वपूर्ण झिल्ली जो इस नाज़ुक अंग को हानिकारक पदार्थों से बचाती है। शोधकर्ताओं का कहना है कि यह अंगक एक नया मंच प्रदान करता है जो वैज्ञानिकों को समय के साथ मस्तिष्क के कार्य की जटिलताओं का अध्ययन और विश्लेषण करने में सक्षम बनाएगा, जिससे तंत्रिका-विकासात्मक और तंत्रिका-अपक्षयी स्थितियों के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी मिल सकती है और उनके उपचार विकसित करने में मदद मिल सकती है।
कथूरिया कहते हैं, “सिज़ोफ्रेनिया, ऑटिज़्म और अल्ज़ाइमर जैसी बीमारियाँ पूरे मस्तिष्क को प्रभावित करती हैं, न कि केवल मस्तिष्क के एक हिस्से को।” “अगर आप विकास के शुरुआती दौर में ही समझ सकें कि क्या गड़बड़ हो रही है, तो हम दवा जाँच के लिए नए लक्ष्य ढूँढ़ सकते हैं। हम ऑर्गेनॉइड्स पर नई दवाओं या उपचारों का परीक्षण कर सकते हैं और यह पता लगा सकते हैं कि क्या उनका ऑर्गेनॉइड्स पर वास्तव में कोई प्रभाव पड़ रहा है।” यह शोध एडवांस्ड साइंस में प्रकाशित हुआ है।
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