ECaBox: एक क्रांतिकारी उपकरण जो आंखों के प्रत्यारोपण को संभव बना सकता है

शोधकर्ताओं ने एक क्रांतिकारी परफ्यूजन (perfusion) उपकरण विकसित किया है जो डोनर (दाता) आंखों को "पुनर्जीवित" कर सकता है, जिससे नेत्र प्रत्यारोपण में आने वाली सबसे बड़ी बाधा को दूर किया जा सकता है। जैविक रक्त प्रवाह का अनुकरण करके, यह तकनीक रेटिना संरक्षण और चिकित्सा अनुसंधान के लिए एक नया क्षितिज प्रदान करती है।

ECaBox जैविक जीवंतता की नकल कैसे करता है

स्पेन के सेंटर फॉर जीनोमिक रेगुलेशन में पिया कोस्मा और उनकी टीम द्वारा विकसित, "Eye-in-a-Care-Box" (ECaBox) उस धमनी के माध्यम से सीधे ऑक्सीजन युक्त तरल पदार्थ की आपूर्ति करके काम करता है जो सामान्य रूप से आंख को रक्त पहुँचाती है। इस उपकरण को एक नियंत्रित सूक्ष्म-वातावरण (micro-environment) के रूप में कार्य करने के लिए इंजीनियर किया गया है; आंख एक विशेष बेड पर रखी जाती है जहाँ अतिरिक्त तरल पदार्थ निकाल दिए जाते हैं, और सटीक तापमान और दबाव स्तर बनाए रखने के लिए पूरी इकाई को सील कर दिया जाता है। एक पारदर्शी खिड़की शोधकर्ताओं को स्टेरिल सील को तोड़े बिना वास्तविक समय (real-time) में आंख की निगरानी और इमेजिंग करने की अनुमति देती है।

यह विधि अंग संरक्षण में एक महत्वपूर्ण विफलता बिंदु को संबोधित करती है। सूअरों की आंखों का उपयोग करके किए गए प्रारंभिक परीक्षणों में—जिन्हें मनुष्यों के साथ उनकी शारीरिक समानता के कारण चुना गया था—शोधकर्ताओं ने पाया कि मानक शीतलन (cooling) विधियां विफल रहीं। 4°C (39°F) पर भी, आंखें 24 घंटों के भीतर खराब होने लगीं और अपनी कोशिकीय संरचना खोने लगीं। इसके विपरीत, ECaBox परफ्यूजन के माध्यम से संरक्षित आंखें काफी अधिक व्यवहार्य (viable) बनी रहीं।

प्रकाश संवेदनशीलता और कोशिकीय कार्यक्षमता की बहाली

परीक्षण चरण के दौरान सबसे चौंकाने वाले खुलासों में से एक संवेदी प्रतिक्रिया (sensory response) की बहाली थी। जहाँ बिना उपचार वाली सूअर की आंखें जीवित मेजबान से निकाले जाने के तुरंत बाद प्रकाश के प्रति प्रतिक्रिया करने की क्षमता खो देती हैं, वहीं ECaBox से उपचारित आंखों ने केवल 15 मिनट के परफ्यूजन के बाद इस क्षमता को पुनः प्राप्त कर लिया। कुछ उपचारित आंखों ने 10 घंटों से अधिक समय तक इस कार्यक्षमता को बनाए रखा।

टीम ने पशु मॉडल से मानव विषयों तक सफलतापूर्वक संक्रमण किया, और छह मृत डोनर्स से एकत्र की गई 12 आंखों पर इस उपकरण का परीक्षण किया। एक नियंत्रित अध्ययन में, जहाँ प्रत्येक जोड़े में से एक आंख को ECaBox में रखा गया और दूसरी को बिना उपचार के छोड़ दिया गया, परफ्यूज्ड आंखों ने बेहतर संरक्षण दिखाया, विशेष रूप से रेटिना की अखंडता के संबंध में।

सफल पूर्ण-नेत्र प्रत्यारोपण की ओर मार्ग

ECaBox का अंतिम लक्ष्य सर्जिकल प्रत्यारोपण और वास्तविक दृष्टि बहाली के बीच के अंतर को पाटना है। हालांकि पूर्ण-नेत्र प्रत्यारोपण के प्रयास किए गए हैं—विशेष रूप से मई 2023 में NYU Langone द्वारा, जहाँ एक व्यक्ति को आंशिक चेहरे और आंख का प्रत्यारोपण किया गया था—लेकिन प्राप्तकर्ता नई आंख से देखने में असमर्थ था। प्राथमिक चुनौती मस्तिष्क को दृश्य संकेत भेजने के लिए आवश्यक नाजुक तंत्रिका (neural) और रेटिनल ऊतकों का संरक्षण करना बनी हुई है।

यदि ECaBox इन ऊतकों को उच्च स्तर की व्यवहार्यता पर बनाए रख सकता है, तो यह ऐसी सर्जरी की व्यवहार्यता को बदल सकता है। इसके अलावा, यह उपकरण एक बड़ा नैतिक लाभ प्रदान करता है: यह जीवित पशु प्रयोगों की आवश्यकता के बिना मानव डोनर ऊतकों पर आंखों के उपचार और विकृति विज्ञान (pathologies) का अध्ययन करने के लिए एक मंच प्रदान करता है।

भविष्य के विकास और क्लिनिकल स्केलिंग

शोध टीम पहले से ही तकनीक के अगले संस्करण की ओर देख रही है। प्रत्यारोपण के अवसर की अवधि को अधिकतम करने के लिए, उनका लक्ष्य ECaBox का एक पोर्टेबल, सर्जरी-रूम संस्करण विकसित करना है। इससे "heart-beating" डोनर आंखों का तत्काल परफ्यूजन संभव हो सकेगा, जिससे मृत्यु के क्षण और संरक्षण के क्षण के बीच होने वाले क्षरण को कम किया जा सकेगा।

मुख्य बातें

• ऑक्सीजन युक्त परफ्यूजन: ECaBox कोशिकीय सिकुड़न और संरचनात्मक क्षरण को रोकने के लिए नेत्र धमनी (ocular artery) के माध्यम से ऑक्सीजन युक्त तरल पदार्थ का उपयोग करता है।
• संवेदी बहाली: पारंपरिक शीतलन विधियों के विपरीत, ECaBox परफ्यूजन उपचार के 15 मिनट के भीतर आंखों की प्रकाश संवेदनशीलता को बहाल कर सकता है।
• क्लिनिकल क्षमता: पूर्ण-नेत्र प्रत्यारोपण को सुगम बनाने के अलावा, यह उपकरण उच्च-सटीकता वाले मानव रेटिना अनुसंधान के लिए पशु-मुक्त विकल्प प्रदान करता है।