పంచుకున్న పునరుత్పత్తి జీన్లు అవయవ మళ్లీ పెరుగుదల పరిశోధనను ముందుకు నెడుతున్నాయి

జాతుల మధ్య జరిగిన జీన్ అధ్యయనం ఒక సాధారణ పునరుత్పత్తి ప్రోగ్రామ్‌ను సూచిస్తోంది

చాలా భిన్నమైన మూడు జంతువులను అధ్యయనం చేసిన శాస్త్రవేత్తలు పునరుత్పత్తితో సంబంధం ఉన్న జీన్ల పంచుకున్న సమూహాన్ని గుర్తించారు, ఇది మనుషుల్లో సంక్లిష్ట కణజాలాలను మరమ్మతు చేయడానికీ లేదా మళ్లీ పెంచడానికీ సహాయపడే చికిత్సల దీర్ఘ అన్వేషణను మరింత స్పష్టంగా చేయవచ్చు. ఆక్సలోటల్స్, జీబ్రాఫిష్, మరియు ఎలుకల మధ్య సహకారంగా వివరించబడిన ఈ పనిలో SP జీన్స్‌గా పిలువబడే జీన్ల సమూహం కేంద్రంగా ఉంది. మూల పాఠ్యం ప్రకారం, ఆ జీన్లను అచేతనం చేయడం వల్ల సాలమాండర్లు మరియు ఎలుకల్లో సరైన ఎముక మళ్లీ పెరుగుదల దెబ్బతింది; జీబ్రాఫిష్ జీవశాస్త్రం నుండి ప్రేరణ పొందిన జీన్-థెరపీ విధానం ఎలుకల్లో పునరుత్పత్తిని కొంతవరకు పునరుద్ధరించింది.

ఈ ఫలితం మనిషి అవయవాలు మళ్లీ పెరగడం సమీప భవిష్యత్తులోనే సాధ్యమని అర్థం కాదు. అయినప్పటికీ, ప్రతి జంతు నమూనాను విడివిడిగా చూసే విభజిత దృక్కోణం నుండి ఈ రంగాన్ని దూరం చేస్తుంది. దానికి బదులుగా, జాతుల అంతటా పునరుత్పత్తికి ఆధారమయ్యే మరింత సార్వత్రిక జన్యు ప్రోగ్రామ్ ఉండవచ్చని పరిశోధకులు వాదిస్తున్నారు. ఇది అర్థవంతమైన మార్పు, ఎందుకంటే పునరుత్పత్తి వైద్యం చాలా కాలంగా ఒక ప్రాథమిక సమస్యను ఎదుర్కొంటోంది: కొన్ని జంతువులు సంక్లిష్ట నిర్మాణాలను ఆశ్చర్యకరమైన సామర్థ్యంతో మళ్లీ పెంచగలవు, కానీ సస్తన జంతువులు పరిమిత మరమ్మతు సామర్థ్యాన్నే చూపుతాయి. పంచుకున్న యంత్రాంగాలను కనుగొనడం ఆ వ్యత్యాసాన్ని పరీక్షించదగినదిగా మారుస్తుంది.

ఈ అధ్యయనం పునరుత్పత్తి పరిశోధనలో తరచుగా ఉపయోగించే మూడు జీవుల బలాలపై ఆధారపడింది. ఆక్సలోటల్స్ మొత్తం అవయవాలు మరియు ఇతర కణజాలాలను మళ్లీ పెంచగలవు. జీబ్రాఫిష్‌ను ఫిన్ పునరుత్పత్తి మరియు విస్తృత కణజాల మరమ్మతుల కోసం విస్తృతంగా అధ్యయనం చేస్తారు. ఎలుకలు పెద్ద స్థాయి మళ్లీ పెరుగుదలలో అంతగా సామర్థ్యం చూపకపోయినా, సస్తన జంతు జీవశాస్త్రానికి ఒక ముఖ్యమైన వంతెనను అందిస్తాయి. ఈ వ్యవస్థలను పోల్చి, పరిశోధకులు ఒక్క జాతికి ప్రత్యేకమైనది ఏమిటో మాత్రమే కాదు, వాటన్నిటిలో కొనసాగేది ఏమిటో కూడా గుర్తించాలనుకున్నారు.

SP జీన్లు ఎందుకు ప్రత్యేకంగా నిలుస్తాయి

మూల పదార్థం SP జీన్లను పునరుత్పత్తి ప్రక్రియలో ప్రధాన పాత్రధారులుగా వర్ణిస్తుంది. ఆచరణలో, ఆ కనుగొనడం ముఖ్యం; ఎందుకంటే ఇది ఒక సంక్లిష్ట జీవ పరిణామాన్ని ప్రయోగాత్మకంగా మార్చగల నిర్దిష్ట జన్యు ప్రోగ్రామ్‌తో అనుసంధానిస్తుంది. ఆ జీన్లు అచేతనం చేయబడినప్పుడు, సాలమాండర్లు మరియు ఎలుకల్లో సరైన ఎముక మళ్లీ పెరుగుదల ఆగిపోయింది. ఇలాంటి loss-of-function ఆధారం కేవలం సహసంబంధం కంటే మరింత నమ్మదగినదిగా భావించబడుతుంది, ఎందుకంటే పునరుత్పత్తి సమయంలో జీన్లు కేవలం ఉనికిలో ఉండటమే కాదు, అవి అవసరమని ఇది సూచిస్తుంది.

తర్వాత పరిశోధకులు జీబ్రాఫిష్ జీవశాస్త్రం ఆధారంగా రూపొందిన ఒక థెరపీ ఎలుకల్లో కోల్పోయిన కొన్ని పనితీరును తిరిగి పొందించగలదా అని పరీక్షించారు. నివేదించిన ఫలితం పునరుత్పత్తి కొంతవరకు పునరుద్ధరించబడిందనే విషయం. ఇది పరిమితమైనప్పటికీ ముఖ్యమైన ఫలితం. భాగిక పునరుద్ధరణ అంటే పూర్తి అవయవ భర్తీ కాదు, మరియు మూలం దాని కంటే విస్తృతమైన దావాలను మద్దతు ఇవ్వదు. కానీ పునరుత్పత్తి వైద్యంలో క్రమానుగత పురోగతులు ముఖ్యం, ఎందుకంటే అవి జీవ ప్రోగ్రామ్‌ను కేవలం గమనించడం కాకుండా మార్చవచ్చని చూపుతాయి.

ఈ పనికి అనువర్తన తర్కం కూడా ఉంది. పంచుకున్న పునరుత్పత్తి జీన్లు జాతుల మధ్య గుర్తించగలిగితే, మరియు ఆ ప్రోగ్రామ్‌లను సస్తన జంతువుల్లో ప్రేరేపించగలిగితే, భవిష్యత్ చికిత్సలు కృత్రిమ అవయవాలపై లేదా స్థిరమైన పునర్నిర్మాణంపై మాత్రమే ఆధారపడకుండా, జీవ మరమ్మతుతో దెబ్బతిన్న కణజాలాన్ని భర్తీ చేయవచ్చు. ఈ అధ్యయనం ఆ ముగింపు స్థానం నుంచి ఇంకా చాలా దూరంలో ఉంది, కానీ ఇది శాస్త్రీయంగా ఆకర్షణీయమైన మరియు వైద్యపరంగా కష్టమైన మార్గానికి బలం ఇస్తుంది.

పెద్ద అపూరిత అవసరం

ఈ పరిశోధన ఎందుకు ఇంతగా దృష్టిని ఆకర్షిస్తోందో సందర్భం వివరిస్తుంది. మూల పాఠ్యం ప్రకారం, మధుమేహ-సంబంధిత రక్తనాళ వ్యాధి, గాయం, సంక్రమణ, మరియు క్యాన్సర్ కారణంగా ప్రపంచవ్యాప్తంగా ప్రతి సంవత్సరం 10 లక్షలకుపైగా అవయవ విచ్ఛేదాలు జరుగుతున్నాయి; జనాభా వృద్ధి చెందడం మరియు మధుమేహం మరింత సాధారణం కావడంతో ఈ భారము పెరుగుతుందని అంచనా. చాలా మంది రోగుల కోసం ప్రస్తుత చికిత్స కోల్పోయిన నిర్మాణాల జీవ భర్తీ కంటే కృత్రిమ అవయవాల పరిష్కారాలు మరియు పునరావాసంపైనే ఆధారపడి ఉంది.

ఆ లోటే దశాబ్దాలుగా పునరుత్పత్తి వైద్యంపై ఆసక్తిని పెంచింది. సవాలు ఏమిటంటే, ఒక అవయవం లేదా వేలు మళ్లీ పెరగడం అనేది కేవలం గాయం మూసివేయడం లేదా ఎముకను ఉత్తేజితం చేయడం మాత్రమే కాదు. దీనికి ఎముక, సంయోజక కణజాలం, రక్తనాళాలు, నరాలు, మరియు కణజాలాలు ఏమై మారాలి, ఎక్కడ ఏర్పడాలి అనే సూచనలు ఇచ్చే నమూనా సంకేతాల సమన్వయ పునర్నిర్మాణం అవసరం. పంచుకున్న జన్యు ప్రోగ్రామ్ ఈ అన్ని సమస్యలను పరిష్కరించదు, కానీ పునరుత్పత్తి ఎలా ప్రారంభమవుతుందో, ఎలా కొనసాగుతుందో అర్థం చేసుకోవడానికి ఒక రూపకల్పనను అందిస్తుంది.

ఈ అధ్యయనం యొక్క సహకార నిర్మాణం కూడా గమనించదగినది. సాలమాండర్, చేప, మరియు ఎలుక జీవశాస్త్రాన్ని వేర్వేరు సైలోలలో ఉంచకుండా, పరిశోధకులు ఆ జీవుల మధ్య తేడాలను మరింత లోతైన సామ్యాలను వెతకడానికి ఉపయోగించారు. ఏకైక నమూనా వ్యవస్థలు ఆకర్షణీయమైన ఫలితాలను ఇచ్చినా, అవి అనువదించడానికి కష్టంగా ఉండే రంగంలో, ఈ తులనాత్మక దృష్టికోణం మరింత విలువైనదిగా మారవచ్చు.

ఫలితాలు ఏమి చూపుతాయి, ఏమి చూపవు

అత్యంత బలంగా మద్దతు పొందిన వాదన ఏమిటంటే SP జీన్లు అనేక జంతు పునరుత్పత్తి నమూనాల్లో ముఖ్యమైనవిగా కనిపిస్తున్నాయి, మరియు వాటిని మార్చడం ఫలితాలను ప్రభావితం చేస్తుంది. అదనపు పురోగతి ఏమిటంటే, జీబ్రాఫిష్-ప్రేరిత జీన్ థెరపీ ఎలుకల్లో పునరుత్పత్తి సామర్థ్యాన్ని కొంతవరకు పునరుద్ధరించింది. ఇవి కనుగొనడాన్ని మరియు జోక్యాన్ని కలిపే కాబట్టి గణనీయమైన ఫలితాలు.

అదే సమయంలో, జాగ్రత్త అవసరం. మూల పాఠ్యం ఈ పనిని భవిష్యత్ చికిత్సల వైపు పెద్ద అడుగుగా చూపుతుంది, ప్రజల కోసం సమీపకాలిక థెరపీగా కాదు. ఇక్కడ మనుషుల అవయవాలు ఇప్పుడు మళ్లీ పెంచగలమని, లేదా క్లినికల్‌గా సిద్ధమైన ప్రోటోకాల్ ఉందని ఎక్కడా చెప్పలేదు. వైద్యరంగంలో అనువర్తనానికి విస్తృత ధృవీకరణ, భద్రతా పరీక్షలు, మరియు ఇలాంటి జన్యు ప్రోగ్రామ్‌లు మానవ కణజాలాల్లో ఎలా పనిచేస్తాయో మరింత స్పష్టమైన అవగాహన అవసరం.

అయినా, ఈ అధ్యయనం రంగానికి బాగా అవసరమైన ఒక అంశాన్ని అందిస్తోంది: పునరుత్పత్తి కేవలం జాతి-ప్రత్యేక మినహాయింపుల వల్ల కాకుండా, పంచుకున్న జీవ సూచనలచేత నియంత్రించబడుతుందనే నమ్మకానికి స్పష్టమైన ఆధారం. ఆ ఆలోచన నిలకడగా ఉంటే, సస్తన జంతువుల్లో నిద్రావస్థలో ఉన్న మరమ్మతు సామర్థ్యాలను సక్రియం చేసే జోక్యాల వైపు పరిశోధనను మళ్లించడంలో ఇది సహాయపడుతుంది. ఇప్పటి కోసం, ఈ పురోగతిని జాతుల అంతటా ఉన్న ఆధారాలు మరియు ఎలుకల్లో ప్రాథమిక చికిత్సా ప్రదర్శన మద్దతు ఇచ్చే బలమైన యాంత్రిక సూచనగా అర్థం చేసుకోవడం ఉత్తమం.

• ఆక్సలోటల్స్, జీబ్రాఫిష్, మరియు ఎలుకల్లో పునరుత్పత్తికి సంబంధించిన పంచుకున్న SP జీన్ల సమూహాన్ని పరిశోధకులు గుర్తించారు.
• ఆ జీన్లను అచేతనం చేయడం జంతు నమూనాల్లో సరైన ఎముక మళ్లీ పెరుగుదలను నిలిపివేసింది.
• జీబ్రాఫిష్-ప్రేరిత జీన్ థెరపీ ఎలుకల్లో పునరుత్పత్తిని కొంతవరకు పునరుద్ధరించింది, ఇది పునరుత్పత్తి వైద్యంలో కొత్త దిశను సూచిస్తోంది.

ఈ వ్యాసం Science Daily నివేదిక ఆధారంగా రూపొందించబడింది. మూల వ్యాసాన్ని చదవండి.