ಎಂಜಿನಿಯರ್ ಮಾಡಲಾದ ಮಿನಿ ಲಿವರ್ಗಳು: ಯಕೃತ್ತಿನ ವೈಫಲ್ಯಕ್ಕೆ ಒಂದು ಕ್ರಾಂತಿಕಾರಿ ಇಂಜೆಕ್ಷನ್
ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಇನ್ಜೆಕ್ಟಬಲ್ "ಮಿನಿ ಲಿವರ್ಗಳನ್ನು" (ಸಣ್ಣ ಯಕೃತ್ತುಗಳನ್ನು) ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಯಕೃತ್ತಿನ ವೈಫಲ್ಯವನ್ನು (liver failure) ಚಿಕಿತ್ಸೆ ನೀಡಲು ಒಂದು ಕ್ರಾಂತಿಕಾರಿ ವಿಧಾನವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ, ಇದು ಕಠಿಣವಾದ ಅಂಗ ಕಸಿ (organ transplant) ಅಗತ್ಯವನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಬಹುದು. ವಿಶೇಷವಾದ ಜೀವಕೋಶದ ಗುಂಪುಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಮೈಕ್ರೋಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ, ಈ ವಿಧಾನವು ದೊಡ್ಡ ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸೆಗೆ ಅಸಮರ್ಥರಾಗಿರುವ ರೋಗಿಗಳಿಗೆ ಜೀವ ಉಳಿಸುವ ಪರ್ಯಾಯ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.
ಹೈಡ್ರೋಜಲ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಫಿಯರ್ಗಳ ವಿಜ್ಞಾನ
ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಸಂಗೀತಾ ಭಾಟಿಯಾ ನೇತೃತ್ವದಲ್ಲಿ, ಸಂಶೋಧಕರು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಹೆಪಟೋಸೈಟ್ಗಳನ್ನು (hepatocytes)—ರಕ್ತ ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟುವಿಕೆ, ಔಷಧದ ಚಯಾಪಚಯ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ ನಿವಾರಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾದ ವಿಶೇಷ ಜೀವಕೋಶಗಳು—ನೇರವಾಗಿ ದೇಹದೊಳಗೆ ಸೇರಿಸುವ ವಿಧಾನವನ್ನು ಪರಿಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸಲು ಒಂದು ದಶಕವನ್ನು ಕಳೆದಿದ್ದಾರೆ. ಈ ನಾವೀನ್ಯತೆಯ ಮೂಲವು ಏಕರೂಪದ ಆಕಾರ ಮತ್ತು ಗಾತ್ರದ ಹೈಡ್ರೋಜಲ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಫಿಯರ್ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಬಳಸುವ ಮೈಕ್ರೋಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ಸಾಧನದಲ್ಲಿದೆ.
ಈ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಫಿಯರ್ಗಳು ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ರಿಯೋಲಾಜಿಕಲ್ (rheological) ಗುಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ: ಇವುಗಳನ್ನು ಸಮೂಹವಾಗಿಟ್ಟಾಗ ದ್ರವದಂತೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಿರಿಂಜ್ ಮೂಲಕ ಸುಲಭವಾಗಿ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ನೀಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಒಮ್ಮೆ ದೇಹದೊಳಗೆ ಇಂಜೆಕ್ಟ್ ಮಾಡಿದ ನಂತರ, ಅವು ತಮ್ಮ ಘನ ರಚನೆಯನ್ನು ಮರಳಿ ಪಡೆಯುತ್ತವೆ, ಇದು ಹೆಪಟೋಸೈಟ್ಗಳು ಬೆಳೆಯಲು ಸ್ಥಿರವಾದ, ಸ್ಥಳೀಯವಾದ ವಾತಾವರಣವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಜೀವಕೋಶಗಳು ಚದುರಿಹೋಗದಂತೆ ತಡೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅವು ದೇಹದ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ರಕ್ತನಾಳಗಳೊಂದಿಗೆ ಅಗತ್ಯ ಸಂಪರ್ಕಗಳನ್ನು ಏರ್ಪಡಿಸುವುದನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ.
ಅಂಗ ಕಸಿಗೆ ಒಂದು ಸೇತುವೆ
ಇತ್ತೀಚಿನ ಅಧ್ಯಯನಗಳಲ್ಲಿ, ಈ ಎಂಜಿನಿಯರ್ ಮಾಡಲಾದ ಗ್ರಾಫ್ಟ್ಗಳನ್ನು ಇಲಿಗಳ ಹೊಟ್ಟೆಯ ಕೊಬ್ಬಿನ ಅಂಗಾಂಶದಲ್ಲಿ ಇಂಜೆಕ್ಟ್ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಇದರ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಅತ್ಯಂತ ಭರವಸೆಯಾಗಿದ್ದು, ಜೀವಕೋಶಗಳು ಕನಿಷ್ಠ ಎರಡು ತಿಂಗಳವರೆಗೆ ಜೀವಂತವಾಗಿ ಉಳಿದವು. ಈ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ, ಮಿನಿ ಲಿವರ್ಗಳು ಆರೋಗ್ಯವಂತ ಮಾನವ ಯಕೃತ್ತಿನಿಂದ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಪ್ರಮುಖ ಕಿಣ್ವಗಳು (enzymes) ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಿದವು.
ಮುಖ್ಯ ಲೇಖಕ ಮತ್ತು MIT ಪೋಸ್ಟ್ಡಾಕ್ ವರ್ಧಮಾನ್ ಕುಮಾರ್ ಅವರ ಪ್ರಕಾರ, ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ದ್ವಿಮುಖ ಉದ್ದೇಶವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದು ಕೆಲವು ರೋಗಿಗಳಿಗೆ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸೆಗೆ ಸ್ವತಂತ್ರ ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ, "ಅಂಗ ಕಸಿಗೆ ಒಂದು ಸೇತುವೆಯಾಗಿ" (bridge to transplantation) ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು. ಇದರರ್ಥ, ದಾನಿ ಅಂಗ ಲಭ್ಯವಾಗುವವರೆಗೆ ರೋಗಿಯನ್ನು ಸ್ಥಿರವಾಗಿಡಲು ಈ ಗ್ರಾಫ್ಟ್ಗಳು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಚಯಾಪಚಯ ಬೆಂಬಲವನ್ನು ನೀಡಬಲ್ಲವು.
ರೋಗನಿರೋಧಕ ಅಡೆತಡೆಯನ್ನು ಮೀರಿ ನಿಲ್ಲುವುದು
ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಒಂದು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ಸೂಚಿಸಿದರೂ, ದೇಹದ ರೋಗನಿರೋಧಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಸವಾಲುಗಳು ಇವೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಈ ಜೀವಕೋಶಗಳನ್ನು ಪಡೆಯುವ ರೋಗಿಗಳು ಅಂಗವು ನಿರಾಕರಿಸಲ್ಪಡುವುದನ್ನು (rejection) ತಡೆಯಲು ಇಮ್ಯುನೊಸಪ್ರೆಸಿವ್ (immunosuppressive) ಔಷಧಿಗಳ ಅಗತ್ಯವಿರಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಈಗಾಗಲೇ ಸುಧಾರಿತ ಏಕೀಕರಣ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸುತ್ತಿದೆ.
ರೋಗನಿರೋಧಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಪತ್ತೆಯಿಂದ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಹೆಪಟೋಸೈಟ್ಗಳನ್ನು ಎಂಜಿನಿಯರ್ ಮಾಡುವುದು ಅಥವಾ ಸ್ಥಳೀಯ ಇಮ್ಯುನೊಸಪ್ರೆಸೆಂಟ್ಸ್ಗಳನ್ನು ತಲುಪಿಸಲು ಹೈಡ್ರೋಜಲ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಫಿಯರ್ಗಳನ್ನೇ ವಾಹಕಗಳಾಗಿ ಬಳಸುವುದು ಸಂಭಾವ್ಯ ಪರಿಹಾರಗಳಾಗಿವೆ. ಮಿನಿ ಲಿವರ್ ಇರುವ ಸ್ಥಳಕ್ಕೆ ನೇರವಾಗಿ ಔಷಧಿಯನ್ನು ತಲುಪಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಇಡೀ ದೇಹದ ಇಮ್ಯುನೊಸಪ್ರೆಶನ್ನಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಅಡ್ಡಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಸಂಶೋಧಕರು ಆಶಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ.
ಆಧುನಿಕ ವೈದ್ಯಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಇದರ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆ
ಈ ಬೆಳವಣಿಗೆಯು ರಿಜೆನೆರೇಟಿವ್ ಮೆಡಿಸಿನ್ನಲ್ಲಿ (regenerative medicine) ಒಂದು ದೊಡ್ಡ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಇಡೀ ಅಂಗ ಕಸಿಯ "ಎಲ್ಲವೂ ಅಥವಾ ಏನೂ ಇಲ್ಲ" ಎಂಬ ವಿಧಾನದಿಂದ ದೂರ ಸರಿದು, ಮಾಡ್ಯುಲರ್ ಮತ್ತು ಇನ್ಜೆಕ್ಟಬಲ್ ಟಿಶ್ಯೂ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಕಡೆಗೆ ಸಾಗುವ ಮೂಲಕ, ನಾವು ನಿಖರವಾದ ಬಯೋ-ಇಂಟರ್ವೆನ್ಷನ್ಗಳ ಯುಗಕ್ಕೆ ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತಿದ್ದೇವೆ. ದೀರ್ಘಕಾಲದ ಯಕೃತ್ತಿನ ಕಾಯಿಲೆಯಿಂದ ಬಳಲುತ್ತಿರುವ ಸಾವಿರಾರು ಜನರಿಗೆ, ಇದು ಮಾರಣಾಂತಿಕ ಕಾಯುವ ಪಟ್ಟಿಯಲ್ಲಿರಬೇಕೇ ಅಥವಾ ನಿರ್ವಹಣೆಯ ಮಾಡಬಹುದಾದ, ಜೀವ ವಿಸ್ತರಿಸುವ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ಪಡೆಯಬೇಕೇ ಎಂಬ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ತರಬಹುದು.
ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳು
- ಇನ್ಜೆಕ್ಟಬಲ್ ವಿತರಣೆ: ಮೈಕ್ರೋಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ಮೂಲಕ ತಯಾರಿಸಿದ ಹೈಡ್ರೋಜಲ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಫಿಯರ್ಗಳು ಹೆಪಟೋಸೈಟ್ಗಳನ್ನು ಸಿರಿಂಜ್ ಮೂಲಕ ಇಂಜೆಕ್ಟ್ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ನಂತರ ದೇಹದೊಳಗೆ ಸ್ಥಿರವಾದ "ಮಿನಿ ಲಿವರ್ಗಳಾಗಿ" ಘನೀಕರಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತವೆ.
- ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣೆಯ ದೀರ್ಘಾಯುಷ್ಯ: ಪ್ರಾಣಿ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ, ಈ ಎಂಜಿನಿಯರ್ ಮಾಡಲಾದ ಜೀವಕೋಶಗಳು ಎರಡು ತಿಂಗಳಿಗೂ ಹೆಚ್ಚು ಕಾಲ ಜೀವಂತವಾಗಿ ಉಳಿದವು ಮತ್ತು ಕಿಣ್ವ ಉತ್ಪಾದನೆಯಂತಹ ಅಗತ್ಯ ಯಕೃತ್ತಿನ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ನಿರ್ವಹಿಸಿದವು.
- ಕ್ಲಿನಿಕಲ್ ಬಹುಮುಖಿ ಬಳಕೆ: ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಕಠಿಣ ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸೆಗೆ ಸಂಭಾವ್ಯ ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ ಮತ್ತು ದಾನಿ ಅಂಗಕ್ಕಾಗಿ ಕಾಯುವಾಗ ರೋಗಿಗಳನ್ನು ಸ್ಥಿರವಾಗಿಡಲು ನಿರ್ಣಾಯಕ "ಸೇತುವೆಯಾಗಿ" ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.