वैज्ञानिकों ने प्रत्यारोपण को हमले से बचाने के लिए एक तरह की प्रतिरक्षा कोशिकाएं बनाई हैं
पहली बार, वैज्ञानिकों ने प्रतिरक्षा कोशिकाएं डिज़ाइन की हैं जो स्टेम सेल प्रत्यारोपण को शरीर द्वारा अस्वीकार किए जाने से बचाती हैं – और वे किसी दिन मधुमेह के इलाज का द्वार खोल सकती हैं।
अध्ययन के सह-लेखक ने कहा, नई कोशिकाएं, जो चूहों में प्रत्यारोपित इंसुलिन-उत्पादक कोशिकाओं की रक्षा करने में सक्षम थीं, एक प्रारंभिक “अवधारणा का प्रमाण” हैं। ऑड्रे अभिभावककैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन फ्रांसिस्को (यूसीएसएफ) मधुमेह केंद्र में एक एसोसिएट प्रोफेसर।
लेकिन अगर लोगों में सुरक्षित और प्रभावी दिखाया जाता है, तो डिज़ाइनर कोशिकाओं का उपयोग एक दिन प्रत्यारोपित ऊतकों को हमले से बचाने, दवाओं की आवश्यकता को कम करने या समाप्त करने के लिए किया जा सकता है जो इसे दबाते हैं। प्रतिरक्षा तंत्र. यह, बदले में, जैसी बीमारियों के इलाज का मार्ग प्रशस्त कर सकता है टाइप 1 मधुमेह.
टाइप 1 मधुमेह में, प्रतिरक्षा कोशिकाएं, जिन्हें किलर टी कोशिकाएं कहा जाता है, अग्न्याशय बीटा कोशिकाओं को नष्ट कर देती हैं, जो इंसुलिन बनाती हैं। हाल के वर्षों में, वैज्ञानिक धीरे-धीरे नष्ट हो चुकी बीटा कोशिकाओं को स्टेम कोशिकाओं से प्राप्त नई कोशिकाओं से बदलने के करीब पहुंच गए हैं, जिन्हें शरीर में किसी भी प्रकार की कोशिका में बदला जा सकता है।
उदाहरण के लिए, जून में वैज्ञानिक उलट गए किसी व्यक्ति की वसा कोशिकाओं को पुन: प्रोग्राम करके उनमें टाइप 1 मधुमेह का निदान किया जाता हैजबकि बोस्टन स्थित कंपनी वर्टेक्स फार्मास्यूटिकल्स हाल ही में एक महत्वपूर्ण, बड़े पैमाने पर परीक्षण शुरू किया परीक्षण किया जा रहा है कि क्या पुन: प्रोग्राम की गई स्टेम कोशिकाएं टाइप 1 मधुमेह वाले लोगों में इंसुलिन की आवश्यकता को समाप्त कर सकती हैं।
लेकिन इससे पहले कि ऐसे स्टेम-सेल प्रत्यारोपण का व्यापक रूप से उपयोग किया जा सके, वैज्ञानिकों को एक बड़ी समस्या को हल करने की आवश्यकता है: टाइप 1 मधुमेह में, किलर टी कोशिकाओं को बीटा कोशिकाओं को लक्षित करने के लिए प्रशिक्षित किया गया है और पहले ही उन कोशिकाओं को एक बार नष्ट कर दिया गया है। प्रत्यारोपित कोशिकाओं को इस प्रतिरक्षा हमले से सुरक्षा की आवश्यकता होती है, इसलिए अभी के लिए, रोगियों को मजबूत दवाओं की आवश्यकता होती है जो प्रतिरक्षा प्रणाली को दबा देती हैं। हालाँकि, ये दवाएं मरीजों को खतरनाक संक्रमण के लिए खुला छोड़ देती हैं और किडनी और अन्य अंगों के लिए जहरीली होती हैं।
इस समस्या से निजात पाने के लिए, माता-पिता और सहकर्मियों ने प्रयोगशाला में टी कोशिकाओं का निर्माण किया, जो प्रत्यारोपित कोशिकाओं – जिन्हें ग्राफ्ट के रूप में जाना जाता है – को हमले से बचाया।
पेरेंट ने लाइव साइंस को बताया, “हमने एक प्रतिरक्षा कोशिका ली और उसके अंदर की मशीनरी को बदलकर उसे हत्यारी कोशिका के बजाय एक सुरक्षात्मक कोशिका बना दिया।” “और फिर हमने इसे ग्राफ्ट पर लक्षित किया।” मूलतः, डिज़ाइनर कोशिकाएँ अंगरक्षक के रूप में कार्य करती हैं।
अंगरक्षक बीटा कोशिकाओं पर ध्यान केंद्रित करते हैं क्योंकि वे CD19 नामक एक विशिष्ट प्रोटीन को पहचानते हैं, जिसे शोधकर्ताओं ने बीटा कोशिकाओं में जोड़ा है। जब अंगरक्षक कोशिकाएं CD19 को पकड़ लेती हैं, तब वे एक अणु को बाहर निकालते हैं जो किलर टी कोशिकाओं को रोकता है।
गार्ड एक प्रोटीन भी बनाते हैं जो एक सूजन वाले रसायन को सोख लेता है जो आम तौर पर किलर टी कोशिकाओं को सक्रिय करने में मदद करता है। पेरेंट ने कहा, यह एंटी-इंफ्लेमेटरी प्रोटीन गार्डों को दोहराने के लिए भी कहता है, जिससे एक सकारात्मक फीडबैक लूप बनता है जो उनकी रैंक को मजबूत करता है।
जीवित जीव में अपने रक्षकों का परीक्षण करने के लिए, शोधकर्ताओं ने स्टेम कोशिकाओं से प्राप्त बीटा कोशिकाएं लीं और उन्हें चूहों में प्रत्यारोपित किया। फिर उन्होंने प्रत्यारोपित बीटा कोशिकाओं पर हमला करने के लिए किलर टी कोशिकाएं भेजीं। चूहों के एक समूह में, उन्होंने प्रत्यारोपण की रक्षा के लिए अपनी डिजाइनर कोशिकाओं को भी इंजेक्ट किया।
जिन चूहों को डिज़ाइनर कोशिकाएँ नहीं दी गईं, उनमें हत्यारी कोशिकाओं ने तुरंत सभी बीटा कोशिकाओं को नष्ट कर दिया। लेकिन जिन चूहों में डिजाइनर कोशिकाएं इंजेक्ट की गईं, उनमें ट्रांसप्लांट कम से कम 35 दिनों तक जीवित रहे और उस समय भी चूहे इंसुलिन का उत्पादन कर रहे थे, जैसा कि जर्नल में गुरुवार (5 दिसंबर) को प्रकाशित अध्ययन में शोधकर्ताओं ने बताया है। विज्ञान.
परिणाम दिखाते हैं कि टी कोशिकाओं को इंजीनियर करना संभव है जो प्रत्यारोपित ऊतक की रक्षा कर सकते हैं, पेरेंट ने कहा।
हालाँकि, एक चुनौती डिज़ाइनर कोशिकाओं को सक्रिय करने के लिए एक अद्वितीय प्रोटीन लक्ष्य ढूंढना है, पेरेंट ने कहा, क्योंकि अधिकांश संभावित लक्ष्य शरीर में कई स्थानों पर कोशिकाओं पर पाए जाते हैं। इससे संभावना बढ़ जाती है कि उनकी डिज़ाइनर कोशिकाएं प्रत्यारोपण के अलावा शरीर में कहीं और सक्रिय हो जाएंगी। यह एक समस्या पैदा कर सकता है, उदाहरण के लिए, प्रोटीन लक्ष्य वाली कोशिकाएं संक्रमित या कैंसरग्रस्त हो जाती हैं, लेकिन उन्हें साफ नहीं किया जा सकता क्योंकि उन्हें गार्ड कोशिकाओं द्वारा संरक्षित किया जा रहा है। उन मामलों के लिए प्रत्यारोपण कोशिकाओं को “किल” स्विच के लिए इंजीनियर किया जा सकता है, लेकिन शरीर की अन्य कोशिकाओं में यह स्विच नहीं होगा।
अनुवर्ती कार्य इस समस्या का समाधान कर सकता है। उदाहरण के लिए, टीम एक कृत्रिम लक्ष्य इंजीनियर कर सकती है जो केवल प्रत्यारोपित बीटा कोशिकाओं पर पाया जाएगा और कहीं नहीं, अध्ययन के सह-लेखक वेंडेल लिमएक बायोकेमिस्ट और यूसीएसएफ सेल डिजाइन इंस्टीट्यूट के निदेशक ने लाइव साइंस को एक ईमेल में बताया।
एक अलग अध्ययन में, गुरुवार को भी प्रकाशित हुआ विज्ञानलिम और सहकर्मियों ने दिखाया कि समान डिजाइनर टी कोशिकाएं स्वस्थ मस्तिष्क कोशिकाओं को अकेला छोड़कर मस्तिष्क ट्यूमर कोशिकाओं को लक्षित कर सकती हैं। कोशिकाएं मल्टीपल स्केलेरोसिस जैसी बीमारी वाले चूहों में मस्तिष्क कोशिकाओं में सूजन-रोधी रसायन भी पहुंचा सकती हैं।
आगे देखते हुए, टीम यह देखने में भी रुचि रखती है कि यह दृष्टिकोण सूजन से होने वाली अन्य ऑटोइम्यून बीमारियों, जैसे रुमेटीइड गठिया, के खिलाफ कैसे काम करता है, साथ ही क्रोहन रोग और अन्य सूजन आंत्र रोग, लिम ने कहा। लेकिन इन विचारों का इंसानों पर परीक्षण करने में कई साल लगेंगे, उन्होंने कहा।
“यह काम लक्षित तरीके से सूजन संबंधी बीमारियों के इलाज के लिए एक नया रास्ता खोलता है,” उन्होंने कहा, “लेकिन प्रभावी उपचारों के साथ आने के लिए बहुत सारे टुकड़ों को एक साथ रखने और परीक्षण करने की आवश्यकता है।”
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