অনাগত শিশুদের মধ্যে জেনেটিক অবস্থার সংশোধন

গবেষণায় গর্ভাবস্থার প্রথম তিন মাসে ভ্রূণের বিকাশের সময় স্তন্যপায়ী প্রাণীর জেনেটিক রোগের চিকিত্সার প্রতিশ্রুতি দেখায়

A উদ্ভব সম্বন্ধীয় ডিসঅর্ডার হল একটি অবস্থা বা একটি রোগ যা জিনে একজন ব্যক্তির ডিএনএ-তে অস্বাভাবিক পরিবর্তন বা মিউটেশনের কারণে ঘটে। আমাদের ডিএনএ প্রোটিন তৈরির জন্য প্রয়োজনীয় কোড প্রদান করে যা আমাদের শরীরের বেশিরভাগ কার্য সম্পাদন করে। আমাদের ডিএনএ-র একটি অংশ যদি কোনোভাবে পরিবর্তিত হয়, তবুও এর সাথে যুক্ত প্রোটিন আর তার স্বাভাবিক কাজ করতে পারে না। এই পরিবর্তনটি কোথায় ঘটবে তার উপর নির্ভর করে হয় এটি সামান্য বা কোন প্রভাব ফেলতে পারে বা এটি কোষকে এতটাই পরিবর্তন করতে পারে যে এটি পরবর্তীতে একটি হতে পারে উদ্ভব সম্বন্ধীয় ব্যাধি বা অসুস্থতা। এই ধরনের পরিবর্তনগুলি বৃদ্ধির সময় ডিএনএ প্রতিলিপি (ডুপ্লিকেশন) বা পরিবেশগত কারণ, জীবনধারা, ধূমপান এবং বিকিরণের সংস্পর্শে ত্রুটির কারণে ঘটে। এই ধরনের ব্যাধিগুলি সন্তানদের মধ্যে ছড়িয়ে পড়ে এবং মায়ের জরায়ুতে শিশুর বিকাশ ঘটতে শুরু করে এবং তাই 'জন্মগত ত্রুটি' হিসাবে উল্লেখ করা হয়।

জন্মগত ত্রুটিগুলি ছোট বা অত্যন্ত গুরুতর হতে পারে এবং চেহারা, অঙ্গের কার্যকারিতা এবং শারীরিক বা মানসিক বিকাশের কিছু দিককে প্রভাবিত করতে পারে। লক্ষ লক্ষ শিশু প্রতি বছর গুরুতর সহ জন্মগ্রহণ করে উদ্ভব সম্বন্ধীয় শর্তাবলী এই ত্রুটিগুলি গর্ভাবস্থায় সনাক্ত করা যেতে পারে কারণ গর্ভাবস্থার প্রথম তিন মাসের মধ্যে এটি স্পষ্ট হয় যখন অঙ্গগুলি এখনও তৈরি হয়। অ্যামনিওসেন্টেসিস নামক একটি কৌশল সনাক্তকরণের জন্য উপলব্ধ উদ্ভব সম্বন্ধীয় জরায়ু থেকে নিষ্কাশিত অ্যামনিওটিক তরল পরীক্ষা করে ভ্রূণের অস্বাভাবিকতা। যাইহোক, এমনকি অ্যামনিওসেন্টেসিস দিয়েও, তাদের চিকিত্সা করা সম্ভব নয় কারণ শিশুর জন্মের আগে কোনও সংশোধন করার বিকল্প নেই। কিছু ত্রুটি নিরীহ এবং কোন হস্তক্ষেপের প্রয়োজন নেই কিন্তু কিছু কিছু গুরুতর প্রকৃতির হতে পারে এবং দীর্ঘমেয়াদী চিকিত্সার প্রয়োজন হতে পারে বা এমনকি শিশুর জন্য মারাত্মক হতে পারে। কিছু ত্রুটি শিশুর জন্মের পরপরই সংশোধন করা যেতে পারে – উদাহরণ এক সপ্তাহের মধ্যে – কিন্তু বেশিরভাগ ক্ষেত্রেই চিকিৎসার জন্য দেরি হয়ে যায়।

আরোগ্যকরণ উদ্ভব সম্বন্ধীয় একটি অনাগত শিশুর অবস্থা

প্রথমবারের মতো বৈপ্লবিক জিন সম্পাদনা কৌশলটি একটি নিরাময়ের জন্য ব্যবহার করা হয়েছে 'উদ্ভব সম্বন্ধীয় কার্নেগি মেলন ইউনিভার্সিটি এবং ইয়েল ইউনিভার্সিটির গবেষকদের দ্বারা জরায়ুতে ভ্রূণের বিকাশের সময় ইঁদুরের মধ্যে ব্যাধি। এটি সুপ্রতিষ্ঠিত যে ভ্রূণের প্রাথমিক বিকাশের সময় (গর্ভাবস্থার প্রথম তিন মাসে) অনেকগুলি স্টেম সেল (একটি ভিন্ন কোষের ধরন যা পরিপক্ক হওয়ার পরে যে কোনও ধরণের কোষে পরিণত হতে পারে) রয়েছে যা দ্রুত গতিতে বিভাজিত হয়। এটি প্রাসঙ্গিক সময় বিন্দু যেখানে একটি উদ্ভব সম্বন্ধীয় মিউটেশন যদি সংশোধন করা হয় তাহলে ভ্রূণ থেকে ভ্রূণের বিকাশে মিউটেশনের প্রভাব কমবে। একটি গুরুতর যে সম্ভাবনা আছে উদ্ভব সম্বন্ধীয় অবস্থা এমনকি নিরাময় করা যেতে পারে এবং শিশুর জন্ম হয় অনিচ্ছাকৃত জন্মগত ত্রুটি ছাড়াই।

প্রকাশিত এই গবেষণায় ড প্রকৃতি যোগাযোগ গবেষকরা একটি পেপটাইড নিউক্লিক অ্যাসিড-ভিত্তিক জিন সম্পাদনা কৌশল ব্যবহার করেছেন। বিটা থ্যালাসেমিয়ার চিকিৎসার জন্য এই কৌশলটি আগে ব্যবহার করা হয়েছে – ক উদ্ভব সম্বন্ধীয় রক্তের ব্যাধি যেখানে রক্তে হিমোগ্লোবিন (HB) উত্পাদিত হয় তা যথেষ্ট পরিমাণে হ্রাস পায় যা শরীরের বিভিন্ন অংশে স্বাভাবিক অক্সিজেন সরবরাহকে প্রভাবিত করে যা গুরুতর অস্বাভাবিক পরিণতির দিকে পরিচালিত করে। এই কৌশলে, পেপটাইড নিউক্লিক অ্যাসিড (PNAs) নামক অনন্য সিন্থেটিক অণু (ডিএনএ এবং আরএনএর সাথে সিন্থেটিক প্রোটিন ব্যাকবোনের সংমিশ্রণে তৈরি) তৈরি করা হয়েছিল। তারপর একটি ন্যানো পার্টিকেল এই পিএনএ অণুগুলিকে "স্বাস্থ্যকর এবং স্বাভাবিক" দাতা ডিএনএর সাথে একটি অবস্থানে পরিবহন করতে ব্যবহৃত হয়েছিল। উদ্ভব সম্বন্ধীয় মিউটেশন PNA এবং DNA এর কমপ্লেক্স একটি সাইটে নির্ধারিত মিউটেশন সনাক্ত করে, PNA অণু তারপর মিউটেটেড বা ত্রুটিপূর্ণ DNA এর ডাবল হেলিক্সকে আবদ্ধ করে এবং আনজিপ করে। অবশেষে, দাতা ডিএনএ পরিবর্তিত ডিএনএর সাথে আবদ্ধ হয় এবং ডিএনএ ত্রুটি সংশোধন করার জন্য একটি প্রক্রিয়া স্বয়ংক্রিয় করে। এই গবেষণার প্রধান তাৎপর্য হল যে এটি একটি ভ্রূণে করা হয়েছিল, এইভাবে গবেষকদের অ্যামনিওসেন্টেসিস-এর অনুরূপ একটি পদ্ধতি ব্যবহার করতে হয়েছিল যেখানে তারা গর্ভবতী ইঁদুরের অ্যামনিওটিক থলিতে (অ্যামনিয়োটিক তরল) পিএনএ কমপ্লেক্স প্রবেশ করান যার ভ্রূণগুলি বহন করে। জিন মিউটেশন যা বিটা থ্যালাসেমিয়া সৃষ্টি করে। পিএনএ-এর একটি ইনজেকশনের পরে, 6 শতাংশ মিউটেশন সংশোধন করা হয়েছে। এই ইঁদুরগুলি রোগের লক্ষণগুলির উন্নতি দেখায় অর্থাৎ হিমোগ্লোবিনের মাত্রা স্বাভাবিক সীমার মধ্যে ছিল যা ইঁদুরের অবস্থার 'নিরাময়' হিসাবে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে। তারা বেঁচে থাকার হারও দেখিয়েছে। এই ইনজেকশনটি খুব সীমিত পরিসরে ছিল কিন্তু গবেষকরা আশাবাদী যে ইনজেকশন একাধিকবার করা হলে এমনকি উচ্চতর সাফল্যের হারও অর্জন করা যেতে পারে।

অধ্যয়নটি প্রাসঙ্গিক কারণ কোনও অফ-টার্গেট উল্লেখ করা হয়নি এবং শুধুমাত্র কাঙ্ক্ষিত ডিএনএ সংশোধন করা হয়েছিল। CRISPR/Cas9 এর মতো জিন সম্পাদনা কৌশল যদিও গবেষণার উদ্দেশ্যে ব্যবহার করা সহজ, তবুও এটি বিতর্কিত কারণ এটি ডিএনএ কেটে দেয় এবং অফ-সাইট ত্রুটিগুলি বহন করে কারণ তারা একটি অফ-টার্গেট সাধারণ ডিএনএকেও ক্ষতিগ্রস্ত করে। এই সীমাবদ্ধতার কারণে তারা থেরাপি ডিজাইন করার জন্য আদর্শভাবে উপযুক্ত নয়। এই ফ্যাক্টরটি বিবেচনা করে, বর্তমান গবেষণায় দেখানো পদ্ধতিটি শুধুমাত্র টার্গেট ডিএনএর সাথে আবদ্ধ হয় এবং এটি মেরামত করে এবং অফসাইট ত্রুটিগুলি শূন্য দেখায়। এই লক্ষ্যযুক্ত গুণটি এটিকে থেরাপিউটিকসের জন্য আদর্শ করে তোলে। এর বর্তমান নকশায় এই জাতীয় পদ্ধতি ভবিষ্যতে অন্যান্য অবস্থার 'নিরাময়' করার জন্য সম্ভাব্যভাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।

***

{উদ্ধৃত উৎস(গুলি) তালিকায় নীচে দেওয়া DOI লিঙ্কে ক্লিক করে আপনি মূল গবেষণাপত্রটি পড়তে পারেন}

উত্স (গুলি)

Ricciardi AS et al. 2018. সাইট-নির্দিষ্ট জিনোম সম্পাদনার জন্য ইউটেরো ন্যানো পার্টিকেল ডেলিভারিতে। প্রকৃতি যোগাযোগ. https://doi.org/10.1038/s41467-018-04894-2

***