एक अभूतपूर्व कृत्रिम अंग जो अपनी रक्त वाहिकाएँ स्वयं बनाता है

नेचर के अनुसार, शोधकर्ताओं ने अब तक का सबसे उन्नत लघु अंग मॉडल विकसित किया है, जो पोषक रक्त वाहिकाओं का स्वतः निर्माण कर सकता है।

ये संरचनाएं, जो हृदय, यकृत, फेफड़े और आंतों का अनुकरण करती हैं, इनमें विभिन्न प्रकार की कोशिकाएं और जटिल संगठन होते हैं, जो पहले के मॉडलों में कभी नहीं देखे गए।

ऑर्गेनॉइड्स - सूक्ष्म त्रि-आयामी कोशिका संरचनाएँ - का उपयोग लंबे समय से रोगों के अध्ययन और दवाओं के परीक्षण के लिए किया जाता रहा है। हालाँकि, अधिकांश ऑर्गेनॉइड्स में रक्त वाहिकाएँ नहीं होती हैं, जिससे उनका आकार, कार्य और परिपक्वता सीमित हो जाती है। उदाहरण के लिए, गुर्दे को रक्त को छानने के लिए रक्त वाहिकाओं की आवश्यकता होती है, और फेफड़ों को गैसों के आदान-प्रदान के लिए इनकी आवश्यकता होती है।

पिछले महीने, दो स्वतंत्र टीमों ने साइंस और सेल पत्रिकाओं में बताया कि कैसे उन्होंने शुरू से ही संवहनी अंग-कोशिकाएँ विकसित कीं। उन्होंने बहु-क्षमता वाले स्टेम कोशिकाओं से शुरुआत की, फिर उनके विभेदन में हेरफेर करके एक ही समय में अंग ऊतक और रक्त वाहिका कोशिकाएँ, दोनों बनाईं।

स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के स्टेम सेल विशेषज्ञ तथा हृदय एवं यकृत अध्ययन के सह-लेखक ऑस्कर एबिलेज़ ने कहा, "ये मॉडल वास्तव में नए दृष्टिकोण की शक्ति को दर्शाते हैं।"

प्रारंभ में, अनुसंधान दल अक्सर रक्त वाहिका ऊतक और अन्य ऊतकों को अलग-अलग मिलाकर एक “असेम्बलॉइड” (एक टेस्ट-ट्यूब मॉडल जो कई ऑर्गेनोइड्स या अन्य कोशिकाओं को जोड़ता है) बनाते थे, लेकिन इस दृष्टिकोण से भी वास्तविक संरचना पूरी तरह से पुनरुत्पादित नहीं हो पाती थी।

यह सफलता उपकला कोशिकाओं के विकास के दौरान हुई एक आकस्मिक खोज से मिली। मिशिगन विश्वविद्यालय सहित कई शोध समूहों ने पाया कि ऑर्गेनॉइड स्वतः ही अधिक संवहनी एंडोथेलियल कोशिकाएँ उत्पन्न करते हैं। उन्हें नष्ट करने के बजाय, उन्होंने इस घटना को आंतों के ऑर्गेनॉइड में "प्रतिकृति" बनाने का प्रयास किया।

इस सुराग को ध्यान में रखते हुए, चीनी विज्ञान अकादमी के प्राणि विज्ञान संस्थान के यिफेई मियाओ और उनके सहयोगियों ने एक ही कल्चर डिश में उपकला कोशिकाओं और रक्त वाहिका कोशिकाओं के सह-विकास को नियंत्रित करने का प्रयास किया। शुरुआत में यह मुश्किल था क्योंकि दोनों प्रकार की कोशिकाओं को बढ़ने के लिए विपरीत आणविक संकेतों की आवश्यकता होती है। हालाँकि, टीम ने उत्तेजक अणुओं के जुड़ने के समय को समायोजित करने का एक तरीका खोज लिया, जिससे दोनों एक साथ बढ़ सकें।

परिणामस्वरूप, जब फेफड़ों के ऑर्गेनॉइड चूहों में प्रत्यारोपित किए गए, तो वे कई प्रकार की कोशिकाओं में विभेदित हो गए, जिनमें एल्वियोली - गैस विनिमय स्थल - की विशिष्ट कोशिकाएँ भी शामिल थीं। 3D स्कैफोल्ड पर विकसित होने पर, वे एल्वियोली जैसी संरचनाओं में स्वतः व्यवस्थित हो गए। हेल्महोल्ट्ज़ सेंटर फॉर इंफेक्शन रिसर्च (जर्मनी) के विशेषज्ञ जोसेफ पेनिंगर ने इसे एक दिलचस्प कदम बताया।

इसी तरह, एबिलेज़ ने हृदय के ऐसे अंग बनाए जिनमें मांसपेशी कोशिकाएँ, रक्त वाहिकाएँ और तंत्रिकाएँ थीं। रक्त वाहिकाएँ छोटी-छोटी शाखाएँ बनाती थीं जो ऊतकों में फैली होती थीं। इस विधि से कई छोटी रक्त वाहिकाओं वाले छोटे यकृत भी बनाए गए।

हालाँकि, वर्तमान ऑर्गेनॉइड अभी भी भ्रूण के विकास के शुरुआती चरणों की ही नकल करते हैं। पेनिंगर का कहना है कि ऑर्गेनॉइड को असली अंगों की तरह काम करने के लिए, वैज्ञानिकों को बड़ी रक्त वाहिकाएँ, सहायक ऊतक और लसीका वाहिकाएँ विकसित करनी होंगी। अगली चुनौती रक्त वाहिकाओं में वास्तविक प्रवाह के लिए "वाल्व खोलना" है। वे कहते हैं, "यह एक बेहद रोमांचक क्षेत्र है।"

स्रोत: https://baoquocte.vn/dot-pha-noi-tang-nhan-tao-tu-hinh-thanh-mach-mau-320722.html