અંગોને સાચવવાની પ્રક્રિયામાં મોટી સફળતા: બાયોલોજીકલ બેંકો તરફનું પ્રયાણ

દાતા અંગોની ગંભીર અછત એ મુખ્યત્વે સમય સામેની દોડ છે, કારણ કે શરીરની બહાર કાઢ્યા પછી મોટાભાગના અંગો માત્ર થોડા કલાકો જ જીવંત રહી શકે છે. સુપરકૂલિંગ (supercooling) અને મશીન પરફ્યુઝન (machine perfusion) પરના નવા સંશોધનો હવે બાયોલોજીકલ પેશીઓ યજમાન શરીરની બહાર કેટલા સમય સુધી જીવંત રહી શકે છે તેની મર્યાદાઓને વધારી રહ્યા છે.

સુપરકૂલિંગમાં મોટી સફળતા

અંગોને સાચવવામાં સૌથી મોટો અવરોધ બરફનો વિનાશક સ્વભાવ છે. પરંપરાગત રીતે થીજવવાથી કોષીય રચનાઓમાં બરફના સ્ફટિકો (ice crystals) બને છે, જેનાથી કાયમી નુકસાન થાય છે. જોકે, સંશોધકો "સુપરકૂલિંગ" માં પ્રગતિ કરી રહ્યા છે—જેમાં સ્ફટિકીકરણ (crystallization) થવા દે્યા વિના પેશીઓને થીજવતા બિંદુ (freezing point) થી નીચેના તાપમાને જાળવી રાખવામાં આવે છે.

એક સીમાચિહ્નરૂપ સિદ્ધિમાં, ટેક્સાસ A&M ના મેથ્યુ પોવેલ અને તેમના સાથીદારોએ માનવ અંગો જેવા જ કદના ભૂખરના કિડનીને −4 °C (25 °F) તાપમાને સફળતાપૂર્વક સુપરકૂલ કર્યા હતા. બરફ પર આધારિત પરંપરાગત પદ્ધતિઓથી વિપરીત, આ કિડનીઓને સફળતાપૂર્વક ભૂખરમાં ફરીથી રોપી દેવામાં આવી હતી અને તે પ્રમાણભૂત બરફ પ્રોટોકોલનો ઉપયોગ કરીને સંગ્રહિત કરવામાં આવેલા અંગો કરતા વધુ સારું પરિણામ આપતી હતી. આ પદ્ધતિ ખાસ કરીને એટલા માટે નોંધપાત્ર છે કારણ કે તેમાં ક્રાયોપ્રોટેક્ટન્ટ્સ (cryoprotectants) ના ઉપયોગની જરૂર નહોતી, જે પેશીઓને પીગળ્યા પછી તેમાંથી દૂર કરવા મુશ્કેલ હોય છે.

ક્રાયોપ્રિઝર્વેશન વિરુદ્ધ ક્લિનિકલ ટ્રાન્સપ્લાન્ટેશન

જ્યારે સુપરકૂલિંગ અંગો માટે એક માર્ગ પ્રદાન કરે છે, ત્યારે ક્રાયોપ્રિઝર્વેશન—જે −196 °C સુધી ઝડપી અને અત્યંત ઠંડક કરવાની પ્રક્રિયા છે—તે એક અલગ વિષય છે. આ ટેકનિક ઈંડા, શુક્રાણુ અને ભ્રૂણ જેવા જૈવિક પદાર્થો માટે પહેલેથી જ સામાન્ય છે, જ્યાં કોષોને કાચ જેવી સ્થિતિમાં લાવવા માટે બે સેકન્ડથી ઓછા સમયમાં ઠંડા કરવામાં આવે છે.

પડકાર એ આ પદ્ધતિને જટિલ માનવ અંગો સુધી લઈ જવાનો છે. Alcor જેવી ક્રાયોનિક્સ સુવિધાઓએ ક્રાયોપ્રોટેક્ટિવ કેમિકલ્સ (જે બાયોલોજીકલ એન્ટીફ્રીઝ તરીકે કામ કરે છે) નો ઉપયોગ કરીને માનવ મગજને સાચવવાનો પ્રયોગ કર્યો છે, પરંતુ આ વિજ્ઞાન હજુ ક્લિનિકલ સ્તરે પહોંચ્યું નથી. સાચવેલા મગજની પેશીઓ પરના અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે ફરીથી ગરમ કરતી વખતે સંકોચાયેલા કોષો ફરીથી મૂળ સ્થિતિમાં આવી શકે છે, પરંતુ વૈજ્ઞાનિકો ચેતવણી આપે છે કે જટિલ ન્યુરલ પાથવે (neural pathways) ને કાયમી નુકસાન થઈ શકે છે. કોષીય રચનાને સાચવવાથી લઈને કાર્યકારી અંગ પ્રણાલીઓને જાળવી રાખવા સુધીનું કદલું આ ઉદ્યોગ માટે હાલનું મુખ્ય લક્ષ્ય છે.

મશીન પરફ્યુઝન અને અંગ બેંકોનું ભવિષ્ય

તાપમાન નિયંત્રણ ઉપરાંત, સંશોધકો માનવ શરીરની નકલ કરવા માટે યાંત્રિક ઉકેલો તરફ વળી રહ્યા છે. મશીન પરફ્યુઝન ઉપકરણો અંગોને પોષક તત્વો અને ઓક્સિજનનો સતત પ્રવાહ પૂરો પાડે છે, જેનાથી તેમની જીવંતતા વધે છે. જોકે આ ઉપકરણોનો ઉપયોગ હાલમાં લીવર અને કિડનીને અંદાજે 24 કલાક સુધી જીવંત રાખવા માટે કરવામાં આવે છે, પરંતુ આ ટેકનોલોજી ઝડપથી વિસ્તરી રહી છે.

તાજેતરના સંશોધનોમાં સામેલ છે:

• ઓક્યુલર પ્રિઝર્વેશન (Ocular Preservation): આંખના ડોળાને જીવંત રાખવા માટે નવા પ્રોટોકોલ વિકસાવવામાં આવી રહ્યા છે, જે સંભવિત રીતે સંપૂર્ણ આંખના ટ્રાન્સપ્લાન્ટ માટેના દ્વાર ખોલી શકે છે.
• યુટેરાઇન પરફ્યુઝન (Uterine Perfusion): વેલેન્સિયામાં, વૈજ્ઞાનિકોએ "Mother" નામનું ઉપકરણ વિકસાવ્યું છે, જેણે માનવ ગર્ભાશયને 24 કલાક સુધી સફળતાપૂર્વક જીવંત રાખ્યું હતું.

જેમ જેમ આ ટેકનોલોજીઓ એકબીજા સાથે જોડાઈ રહી છે—ઠંડીથી બચવા માટે કેમિકલ કોકટેલ અને પોષક તત્વો પૂરા પાડવા માટે યાંત્રિક પ્રણાલીઓનું મિશ્રણ—તેમ મેડિકલ સમુદાય "ઓર્ગન બેંક" મોડેલની નજીક પહોંચી રહ્યો છે. આવી સિસ્ટમ ડોકટરોને અંગોની સુસંગતતા (compatibility) ચકાસવા અને તેમને લાંબા અંતર સુધી લઈ જવા દેશે, જે ટ્રાન્સપ્લાન્ટ સર્જરીના ક્ષેત્રમાં મૂળભૂત પરિવર્તન લાવશે.

મુખ્ય તારણો

• સુપરકૂલિંગમાં સફળતા: સંશોધકોએ ક્રાયોપ્રોટેક્ટન્ટ્સના ઉપયોગ વિના −4 °C તાપમાને ભૂખરના કિડનીને સફળતાપૂર્વક સાચવ્યા અને ટ્રાન્સપ્લાન્ટ કર્યા, જે પરંપરાગત બરફના સંગ્રહ કરતા વધુ સારું પરિણામ આપ્યું.
• પરફ્યુઝન ટેકનોલોજી: મશીન પરફ્યુઝન લીવર અને કિડનીથી આગળ વધીને આંખ અને ગર્ભાશય જેવી વધુ જટિલ રચનાઓ સુધી વિસ્તરી રહ્યું છે, જે આંતરિક જૈવિક પ્રક્રિયાઓની નકલ કરે છે.
• સ્ફટિકીકરણનો અવરોધ: મુખ્ય તકનીકી પડકાર બરફના સ્ફટિકો બનતા અટકાવવાનો છે, જે ઠંડકની પ્રક્રિયા દરમિયાન કોષીય અખંડિતતાને નષ્ટ કરે છે.