रक्त स्टेम पेशी रक्त आणि रोगप्रतिकारक यंत्रणेचा पाया आहेत. मुख्यतः अस्थिमज्जेत आढळणाऱ्या या पेशी आयुष्यभर व्यक्तीला आवश्यक असलेल्या रक्तपेशी आणि रोगप्रतिकारक पेशी सतत तयार करतात. स्वतःचे नूतनीकरण करण्याची त्यांची क्षमता त्यांना अस्थिमज्जा प्रत्यारोपणासाठी तसेच रक्तविकारांवर उपचार करण्यासाठी तयार करण्यात येणाऱ्या जनुकीय उपचारांसाठीही महत्त्वाची बनवते.
मात्र उपचारासाठी या पेशींना तयार करण्याची प्रक्रिया त्यांना कमकुवत करू शकते. जनुकीय उपचारापूर्वी रक्त स्टेम पेशींवर प्रयोगशाळेत प्रक्रिया करावी लागते. या टप्प्यामुळे त्यांची पुनरुत्पादक क्षमता कमी होऊ शकते आणि उपचार अपेक्षेप्रमाणे यशस्वी होण्याची शक्यता घटू शकते. झ्युरिख विद्यापीठाच्या Institute for Regenerative Medicine मधील संशोधकांनी आता अशी संकेत-प्रणाली ओळखली आहे, जी या प्रक्रियेदरम्यान पेशींचा एक महत्त्वाचा गुणधर्म जपण्यास मदत करू शकते.
EMBO Molecular Medicineमध्ये प्रकाशित झालेल्या या संशोधनात, सक्रिय प्रोटीन C किंवा aPCचा मानवी रक्त स्टेम पेशींवर कसा परिणाम होतो, याचा संघाने अभ्यास केला. aPCच्या अल्पकालीन संपर्कामुळे पेशींना निष्क्रिय आणि संरक्षित अवस्थेत राहण्यास मदत झाली तसेच प्राण्यांच्या मॉडेलमध्ये त्यांची प्रत्यारोपण क्षमता सुधारली, असे त्यांना आढळले.
एक रिसेप्टर, ठळकपणे वेगळे परिणाम
संशोधकांनी aPCची तुलना रक्त गोठण्याच्या प्रक्रियेत सहभागी असलेल्या थ्रोम्बिन या दुसऱ्या प्रोटीनशी केली. दोन्ही प्रोटीन एकाच पेशी रिसेप्टरद्वारे—protease-activated receptor 1, म्हणजे PAR1—कार्य करतात. तरीही या दोन प्रोटीनद्वारे तो रिसेप्टर सक्रिय केल्यावर समान जैविक परिणाम दिसला नाही.
झ्युरिख विद्यापीठातील संशोधकांच्या मते, aPCमुळे रक्त स्टेम पेशी क्वायसंट अवस्थेत राहण्यास मदत झाली. ही विश्रांतीची अवस्था त्यांच्या दीर्घकालीन स्टेम-सेल गुणधर्मांच्या संरक्षणाशी संबंधित आहे. aPCने उपचार केलेल्या पेशी कमी वेळा विभाजित झाल्या आणि अकाली विशेषीकृत रक्तपेशींमध्ये रूपांतरित होण्याची शक्यताही कमी होती.
हा फरक महत्त्वाचा आहे, कारण स्टेम पेशींनी स्वतःचे नूतनीकरण करण्याची आणि रक्तव्यवस्थेची पुनर्बांधणी करण्याची क्षमता टिकवून ठेवणे आवश्यक असते. अकाली विभेदनामुळे ही क्षमता कमी होऊ शकते. aPCच्या उलट, थ्रोम्बिनमुळे पेशींचे अधिक विभेदन झाले; या परिणामामुळे स्टेम-सेल क्षमता कमी होऊ शकते.
हा निष्कर्ष पेशींच्या संकेत-प्रणालीविषयी एक व्यापक मुद्दा स्पष्ट करतो: केवळ रिसेप्टरची ओळख परिणाम ठरवत नाही. एकाच रिसेप्टरद्वारे कार्य करणारे वेगवेगळे रेणू पेशींना लक्षणीयरीत्या वेगळ्या अवस्थांकडे वळवू शकतात. येथे aPC-PAR1 परस्परसंवादाने विभेदनाच्या दिशेऐवजी संरक्षित अवस्थेला पाठिंबा दिल्याचे दिसते.
एक तासाच्या उपचाराचा परिणाम दिसून आला
अहवालातील हस्तक्षेप अल्पकालीन होता. मानवी रक्त स्टेम पेशींवर एक तास aPCने उपचार केल्याने उंदरांमध्ये त्यांची प्रत्यारोपण क्षमता सुधारली, असे संशोधकांना आढळले. त्या प्राण्यांच्या प्रत्यारोपण मॉडेलमध्ये, उपचार न केलेल्या पेशींच्या तुलनेत उपचार केलेल्या पेशींनी अधिक मानवी रक्तपेशी तयार केल्या, असे स्रोत सामग्रीत नमूद आहे.
हा परिणाम उत्साहवर्धक आहे, कारण प्रयोगशाळेतील प्रक्रिया ही अनेक प्रगत पेशी-उपचार पद्धतींचा अपरिहार्य भाग आहे. प्रत्यारोपणासाठी नियोजित पेशींचे कार्यात्मक गुणधर्म टिकवून ठेवत अल्पकाळासाठी लागू करता येणारा उपचार, त्याचे परिणाम पुढील अभ्यासांतही टिकून राहिले तर, उपयुक्त ठरू शकतो.
हे संशोधन झ्युरिख विद्यापीठ आणि University of California, Santa Cruz यांच्या सहकार्याने झाले. यात मानवी रक्त स्टेम पेशींवर लक्ष केंद्रित करण्यात आले; मात्र अभ्यासात वर्णन केलेला प्रत्यारोपणाचा परिणाम प्राण्यांच्या मॉडेलमधून आला. त्यामुळे निष्कर्ष काढताना ही एक महत्त्वाची मर्यादा आहे: हे काम आशादायक यंत्रणा आणि प्रीक्लिनिकल परिणामाला समर्थन देते, रुग्णांसाठी सिद्ध झालेल्या क्लिनिकल उपचाराला नाही.
जनुकीय उपचारांसाठी संभाव्य महत्त्व
रक्तविकारांसाठीच्या जनुकीय उपचारांमध्ये सामान्यतः रुग्णाच्या रक्त स्टेम पेशी गोळा करणे, शरीराच्या बाहेर त्यांच्यात बदल करणे आणि नंतर प्रत्यारोपणाद्वारे त्या पुन्हा देणे यांचा समावेश असतो. या प्रक्रियेनंतर रक्तनिर्मिती पूर्ववत करण्याची पेशींची क्षमता यशासाठी मूलभूत असते.
म्हणूनच प्रयोगशाळेत पेशी हाताळताना होणारी पुनरुत्पादक क्षमतेची घट कमी करण्याचे मार्ग संशोधक शोधत आहेत. पर्यायी संकेत-मार्गात बदल करणे हा त्यापैकी एक मार्ग असू शकतो, असे झ्युरिख टीमच्या निष्कर्षांवरून दिसते. वारंवार विभाजन किंवा लवकर होणाऱ्या विभेदनाऐवजी क्वायसन्सला प्रोत्साहन देऊन, aPC उपचार पेशींना दीर्घकालीन कार्याशी संबंधित गुणधर्म टिकवून ठेवण्यास मदत करू शकतो.
aPCचा क्लिनिकल उत्पादन प्रक्रियेत समावेश कसा केला जाईल, कोणते रुग्ण किंवा आजार त्याचा सर्वाधिक लाभ घेतील, किंवा वेगवेगळ्या उपचार पद्धतींमध्ये दिसलेला फायदा कायम राहील का, हे या कामातून सिद्ध होत नाही. या प्रश्नांसाठी अतिरिक्त संशोधन आवश्यक आहे. क्लिनिकल वापरापूर्वी सुरक्षितता, मात्रा, वेळ, पुनरुत्पादकता आणि मानवी अभ्यासांमधील कामगिरीचे मूल्यमापन करावे लागेल.
हा परिणाम उल्लेखनीय का आहे
रक्त स्टेम-सेल उपचार नाजूक संतुलनावर अवलंबून असतात. पेशी गोळा करून त्यांच्यावर प्रक्रिया करणे आवश्यक असते, पण दीर्घकाळ रक्त आणि रोगप्रतिकारक यंत्रणेची पुनर्बांधणी करण्याची क्षमता त्यांच्यात टिकून राहणेही गरजेचे असते. PAR1 संकेत-प्रणालीद्वारे या संतुलनावर प्रभाव टाकण्याचा एक मार्ग हा नवीन अभ्यास दाखवतो.
यातील मुख्य अंतर्दृष्टी केवळ aPCचा रक्त स्टेम पेशींवर परिणाम होतो एवढीच नाही. एकाच रिसेप्टरचा वापर करणारे दोन रेणू परस्परविरोधी कार्यात्मक परिणाम निर्माण करू शकतात, हा महत्त्वाचा मुद्दा आहे: aPC विश्रांतीच्या, संरक्षित अवस्थेला पाठिंबा देतो, तर थ्रोम्बिन अधिक विभेदनाला चालना देतो. प्रयोगशाळेतील तयारीदरम्यान स्टेम-सेल क्षमता जपण्याबाबत विचार करण्यासाठी हा फरक संशोधकांना अधिक विशिष्ट लक्ष्य देतो.
आत्तासाठी हा परिणाम रुग्णसेवेतील बदल नसून प्रीक्लिनिकल प्रगती आहे. तरीही, उंदराच्या मॉडेलमध्ये प्रत्यारोपणाची कामगिरी सुधारवणारा एक तासाचा उपचार अस्थिमज्जा प्रत्यारोपण आणि जनुकीय उपचारांच्या प्रक्रिया अधिक विश्वासार्ह बनवण्याच्या प्रयत्नांना ठोस दिशा देतो.
हा लेख Medical Xpressच्या वृत्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.
Originally published on medicalxpress.com
