सामान्य खाद्य योजक से मिनी मानव मस्तिष्क विकसित

स्टैनफोर्ड के वैज्ञानिकों ने अजीब किस्म का कमाल कर दिया

• उत्पादन में बाधा और एक सरल समाधान

• दस हजार ऑर्गेनॉइड्स बनाना अब संभव

• दवाओं के परीक्षण में नया रास्ता खुल गया

राष्ट्रीय खबर

रांचीः स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के ब्रेन ऑर्गेनोजेनेसिस प्रोग्राम ने मानव मस्तिष्क के अध्ययन के तरीके में क्रांति ला दी है। पिछले दस वर्षों से, वैज्ञानिक अब मानव या पशु मस्तिष्क के ऊतकों पर निर्भर रहने के बजाय, स्टेम कोशिकाओं का उपयोग करके प्रयोगशाला में त्रि-आयामी, मस्तिष्क-समान संरचनाएं विकसित कर रहे हैं। इन छोटे मॉडलों को न्यूरल ऑर्गेनॉइड्स कहा जाता है, जो वैज्ञानिकों को मस्तिष्क के विकास और कार्य को अभूतपूर्व तरीके से समझने में सक्षम बनाते हैं।

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वू त्साई न्यूरोसाइंसेज इंस्टीट्यूट के हिस्से के रूप में 2018 में शुरू किए गए इस कार्यक्रम का उद्देश्य दर्द, न्यूरोडेवलपमेंटल विकारों से जुड़े जीन, और मस्तिष्क कनेक्टिविटी जैसे क्षेत्रों में गहन शोध करना था। हालांकि, शोधकर्ताओं के सामने एक बड़ी चुनौती थी: उत्पादन को बढ़ाना। विकासात्मक विकारों का अध्ययन करने या दवाओं का परीक्षण करने के लिए, हजारों ऑर्गेनॉइड्स की आवश्यकता होती है जो आकार और स्वरूप में समान हों।

समस्या यह थी कि ये नाजुक संरचनाएँ आपस में चिपक जाती थीं, जिससे बड़े, सुसंगत बैचों का उत्पादन लगभग असंभव हो जाता था। इस समस्या को हल करने के लिए, सर्गीउ पास्का और सारा हेलशॉर्न के नेतृत्व वाली टीम ने एक आश्चर्यजनक रूप से सरल समाधान खोजा, जिसे हाल ही में नेचर बायोमेडिकल इंजीनियरिंग में प्रकाशित किया गया। समाधान था: ज़ैंथन गम, एक सामान्य खाद्य योजक जिसका उपयोग व्यंजनों को गाढ़ा करने के लिए किया जाता है।

ज़ैंथन गम को कल्चर मीडियम में मिलाने से ऑर्गेनॉइड्स को आपस में चिपकने से सफलतापूर्वक रोका जा सका। पास्का ने बताया कि इस सफलता के बाद, अब हम आसानी से 10,000 ऑर्गेनॉइड्स बना सकते हैं। यह उत्पादकता स्तर उस समय अकल्पनीय था जब पास्का ने लगभग बारह साल पहले पहले क्षेत्रीयकृत तंत्रिका ऑर्गेनॉइड्स विकसित किए थे, उस समय वह मुश्किल से मुट्ठी भर ही बना पाते थे।

पास्का ने जोर देकर कहा कि इस पद्धति को व्यापक रूप से अपनाने के लिए, उन्होंने अपनी तकनीक को खुला और स्वतंत्र रूप से सुलभ बना दिया है, और कई प्रयोगशालाओं ने पहले ही इसका उपयोग शुरू कर दिया है।

इस नई विधि की क्षमता को साबित करने के लिए, टीम ने इसका उपयोग गर्भवती लोगों और शिशुओं पर दवाओं के संभावित हानिकारक प्रभावों के अध्ययन के लिए किया। चूंकि नैतिक कारणों से अक्सर गर्भवती लोगों पर नए ड्रग्स का परीक्षण नहीं किया जाता है, इसलिए ऑर्गेनॉइड्स एक महत्वपूर्ण विकल्प प्रदान करते हैं।

सह-प्रमुख लेखक गेंता नाराज़ाकी ने एक ही बार में 2,400 ऑर्गेनॉइड्स के बैच विकसित किए और उन पर 298 एफडीए-अनुमोदित दवाओं का परीक्षण किया। इस गहन जांच से पता चला कि कई दवाएं, जिनमें एक स्तन कैंसर के इलाज के लिए इस्तेमाल की जाने वाली दवा भी शामिल है, ऑर्गेनॉइड्स के विकास को बाधित करती हैं।

इससे पता चलता है कि ये दवाएं विकासशील मस्तिष्क के लिए संभावित रूप से हानिकारक हो सकती हैं। पास्का ने बताया कि एक ही शोधकर्ता ने अकेले हजारों कॉर्टिकल ऑर्गेनॉइड्स का उत्पादन किया और लगभग 300 दवाओं का इतनी कुशलता से परीक्षण किया। पास्का के अनुसार, उन बीमारियों का समाधान करना वास्तव में महत्वपूर्ण है, लेकिन जब तक आप पैमाने को नहीं बढ़ाते, तब तक कोई प्रभाव डालना संभव नहीं है। यही हमारा वर्तमान लक्ष्य है।

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