பொறியியல் செய்யப்பட்ட சிறு கல்லீரல்கள்: கல்லீரல் செயலிழப்பிற்கான ஒரு புரட்சிகரமான ஊசி சிகிச்சை

உறுப்பு மாற்று அறுவை சிகிச்சை போன்ற சிக்கலான முறைகளின் தேவையைத் தவிர்க்கும் வகையில், ஊசி மூலம் செலுத்தக்கூடிய "சிறு கல்லீரல்களைப்" (mini livers) பயன்படுத்தி கல்லீரல் செயலிழப்பைச் சரிசெய்யும் ஒரு புரட்சிகரமான வழியை விஞ்ஞானிகள் உருவாக்கியுள்ளனர். நுண்-திரவத் தொழில்நுட்பத்தைப் (microfluidic technology) பயன்படுத்திச் சிறப்பு உயிரணுக் கூட்டங்களை உருவாக்குவதன் மூலம், பெரிய அறுவை சிகிச்சைகளைத் தாங்கும் நிலையில் இல்லாத நோயாளிகளுக்கு இந்த முறை ஒரு உயிர் காக்கும் மாற்றாக அமைகிறது.

ஹைட்ரோஜெல் மைக்ரோஸ்பியர்களின் அறிவியல் (Hydrogel Microspheres)

பேராசிரியர் சங்கீதா பாட்டியாவின் தலைமையில், இரத்த உறைதல், மருந்து வளர்சிதை மாற்றம் மற்றும் பாக்டீரியா நீக்கம் போன்ற பணிகளுக்குப் பொறுப்பான சிறப்பு உயிரணுக்களான ஹெபடோசைட்டுகளை (hepatocytes) நேரடியாக உடலுக்குள் செலுத்தும் முறையைச் செம்மைப்படுத்த ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு தசாப்த காலமாய் உழைத்து வருகின்றனர். சீரான வடிவம் மற்றும் அளவு கொண்ட ஹைட்ரோஜெல் மைக்ரோஸ்பியர்களை உருவாக்கப் பயன்படும் நுண்-திரவக் கருவியே (microfluidic device) இந்த கண்டுபிடிப்பின் மையமாகும்.

இந்த மைக்ரோஸ்பியர்கள் தனித்துவமானப் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன: இவை நெருக்கமாகப் பொருந்தும்போது திரவம் போலச் செயல்படுவதால், ஒரு சாதாரண ஊசி மூலம் எளிதாகச் செலுத்த முடிகிறது. உடலுக்குள் செலுத்தப்பட்டவுடன், இவை மீண்டும் தங்களது திடமான அமைப்பைப் பெறுகின்றன, இது ஹெபடோசைட்டுகள் செழிக்கத் தேவையான ஒரு நிலையான இடத்தையும் சூழலையும் உருவாக்குகிறது. இது உயிரணுக்கள் சிதறிப் போவதைத் தடுப்பதோடு, அவை உடலின் ஏற்கனவே உள்ள இரத்த நாளங்களுடன் அவசியமான இணைப்புகளை உருவாக்குவதையும் உறுதி செய்கிறது.

உறுப்பு மாற்று அறுவை சிகிச்சைக்கு இடையிலான இடைவெளியைக் குறைத்தல்

சமீபத்திய ஆய்வுகளில், இந்த பொறியியல் செய்யப்பட்ட திசுக்கள் (engineered grafts) ஒரு எலியின் வயிற்றுப் பகுதியில் உள்ள கொழுப்புத் திசுக்களுக்குள் செலுத்தப்பட்டன. இதன் முடிவுகள் மிகவும் நம்பிக்கையளிக்கக்கூடியதாக இருந்தன; உயிரணுக்கள் குறைந்தது இரண்டு மாதங்கள் வரை உயிர்வாழ்கின்றனக் கண்டறியப்பட்டது. இக்காலகட்டத்தில், இந்தச் சிறு கல்லீரல்கள் ஒரு ஆரோக்கியமான மனித கல்லீரல் வழக்கமாக உற்பத்தி செய்யும் முக்கியமான என்சைம்கள் (enzymes) மற்றும் புரதங்களை வெற்றிகரமாக உற்பத்தி செய்தன.

முதன்மை ஆசிரியர் மற்றும் MIT முனைவர் பட்ட ஆய்வாளர் வர்தமன் குமார் கூற்றுப்படி, இந்தத் தொழில்நுட்பம் இரட்டை நோக்கத்திற்காகப் பயன்படுகிறது. இது சில நோயாளிகளுக்குப் பாரம்பரிய அறுவை சிகிச்சைக்கு மாற்றாகச் செயல்படலாம் அல்லது மிக முக்கியமாக, "உறுப்பு மாற்று அறுவை சிகிச்சைக்கான ஒரு பாலமாக" (bridge to transplantation) செயல்படலாம். அதாவது, ஒரு தானம் வழங்கக்கூடிய உறுப்பு கிடைக்கும் வரை, நோயாளியின் வளர்சிதை மாற்றத்திற்குத் தேவையான முக்கியமான ஆதரவை இந்தத் திசுக்கள் வழங்கி, அவர்களை நிலையான நிலையில் வைத்திருக்க முடியும்.

நோய் எதிர்ப்புத் தடைகளைத் தாண்டுதல்

இந்தத் தொழில்நுட்பம் ஒரு மிகப்பெரிய முன்னேற்றத்தைக் குறித்தாலும், உடலின் நோய் எதிர்ப்புத் துலங்கல் (immune response) தொடர்பான சவால்கள் இன்னும் உள்ளன. தற்போது, இந்த உயிரணுக்களைப் பெறும் நோயாளிகள், உடல் அதை நிராகரிப்பதைத் தடுக்க ஒட்டுமொத்த உடலுக்கும் பயன்படும் நோய் எதிர்ப்புச் சக்தி குறைப்பு மருந்துகளை (immunosuppressive drugs) உட்கொள்ள வேண்டியிருக்கும். இருப்பினும், ஆராய்ச்சி குழு ஏற்கனவே மேம்பட்ட ஒருங்கிணைப்பு உத்திகளை ஆராய்ந்து வருகிறது.

நோய் எதிர்ப்பு மண்டலத்தின் கண்டறிதலில் இருந்து தப்பிக்க ஹெபடோசைட்டுகளைப் பொறியியல் முறையில் வடிவமைப்பது அல்லது ஹைட்ரோஜெல் மைக்ரோஸ்பியர்களையே குறிப்பிட்ட இடத்திற்கு மட்டும் பயன்படும் நோய் எதிர்ப்புச் சக்தி குறைப்பு மருந்துகளைக் கொண்டு செல்லும் ஊர்திகளாகப் பயன்படுத்துவது போன்ற தீர்வுகளை ஆராய்ச்சியாளர்கள் கருதுகின்றனர். மருந்துகளைச் சிறு கல்லீரல் இருக்கும் இடத்திற்கு நேரடியாகச் செலுத்துவதன் மூலம், பாரம்பரிய முறையில் உடல் முழுவதும் மருந்துகளைச் செலுத்துவதால் ஏற்படும் பக்கவிளைவுகளைக் குறைக்க ஆராய்ச்சியாளர்கள் நம்புகின்றனர்.

நவீன மருத்துவத்திற்கு இது ஏன் முக்கியமானது

இந்த வளர்ச்சி மறுஉருவாக்க மருத்துவத்தில் (regenerative medicine) ஒரு மிகப்பெரிய மாற்றத்தைக் குறிக்கிறது. முழு உறுப்பு மாற்று அறுவை சிகிச்சை என்ற "எல்லாம் அல்லது ஒன்றுமில்லை" என்ற அணுகுமுறையிலிருந்து விலகி, மாடுலர் மற்றும் ஊசி மூலம் செலுத்தக்கூடிய திசுப் பொறியியல் (tissue engineering) நோக்கி நகர்வதன் மூலம், நாம் துல்லியமான உயிரியல் தலையீடுகளின் (precision bio-interventions) யுகத்திற்குள் நுழைகிறோம். நாள்பட்ட கல்லீரல் நோயால் பாதிக்கப்பட்டுள்ள ஆயிரக்கணக்கான மக்களுக்கு, இது உயிருக்கு ஆபத்தான காத்திருப்புப் பட்டியலுக்கும், நிர்வகிக்கக்கூடிய மற்றும் ஆயுளை நீட்டிக்கும் சிகிச்சைக்கும் இடையிலான ஒரு முக்கிய மாற்றமாக அமையும்.

முக்கியக் குறிப்புகள்

• ஊசி மூலம் செலுத்தும் முறை: நுண்-திரவத் தொழில்நுட்பத்தால் உருவாக்கப்பட்ட ஹைட்ரோஜெல் மைக்ரோஸ்பியர்கள், ஹெபடோசைட்டுகளை ஊசி மூலம் செலுத்தவும், பின்னர் அவை உடலுக்குள் நிலையான "சிறு கல்லீரல்களாக" திடமான நிலைக்கு மாறவும் அனுமதிக்கின்றன.
• செயல்பாட்டுத் திறன் மற்றும் நீடித்த நிலை: விலங்கு மாதிரிகளில், இந்த பொறியியல் செய்யப்பட்ட உயிரணுக்கள் இரண்டு மாதங்களுக்கும் மேலாக உயிர்வாங்கி, என்சைம் உற்பத்தி போன்ற முக்கியமான கல்லீரல் செயல்பாடுகளை வெற்றிகரமாகச் செய்தன.
• மருத்துவப் பயன்பாட்டுத் திறன்: இந்தத் தொழில்நுட்பம், சிக்கலான அறுவை சிகிச்சைக்கு ஒரு மாற்றாகவும் மற்றும் தானம் வழங்கக்கூடிய உறுப்புக்காகக் காத்திருக்கும் போது நோயாளிகளை நிலையான நிலையில் வைத்திருக்க உதவும் ஒரு முக்கியமான "பாலமாகவும்" செயல்படுகிறது.