সিন্থেটিক ভ্রূণ কি কৃত্রিম অঙ্গের যুগে প্রবেশ করবে?   

বিজ্ঞানীরা গবেষণাগারে স্তন্যপায়ী ভ্রূণ বিকাশের প্রাকৃতিক প্রক্রিয়াটিকে মস্তিষ্ক এবং হৃদয়ের বিকাশের বিন্দু পর্যন্ত প্রতিলিপি করেছেন। স্টেম সেল ব্যবহার করে, গবেষকরা জরায়ুর বাইরে সিন্থেটিক মাউসের ভ্রূণ তৈরি করেছেন যা 8.5 দিন পর্যন্ত গর্ভের বিকাশের প্রাকৃতিক প্রক্রিয়াকে পুনর্নির্মাণ করে। সিন্থেটিক বায়োলজিতে এটি একটি মাইলফলক। ভবিষ্যতে, এটি মানব কৃত্রিম ভ্রূণের উপর অধ্যয়ন পরিচালনা করবে, যার ফলে পারা সিন্থেটিক এর বিকাশ এবং উৎপাদনের সূচনা অঙ্গ প্রতিস্থাপনের অপেক্ষায় থাকা রোগীদের জন্য। 

একটি ভ্রূণকে সাধারণত একটি মধ্যবর্তী বিকাশের পর্যায় হিসাবে বোঝা হয় প্রজননের ক্রমিক প্রাকৃতিক ঘটনা যা শুক্রাণু একটি ডিম্বাণুর সাথে মিলিত হয়ে একটি জাইগোট গঠন করে, যা বিভক্ত হয়ে একটি জাইগোট হয়। ভ্রূণ, পরবর্তীকালে একটি ভ্রূণে বিকাশ এবং গর্ভাবস্থা শেষ হওয়ার পরে একটি নবজাতক।  

ভ্রূণ কোষে অগ্রগতি পারমাণবিক স্থানান্তর শুক্রাণু দ্বারা একটি ডিম্বাণু নিষিক্তকরণের ধাপ এড়িয়ে যাওয়ার উদাহরণ দেখেছি। 1984 সালে, একটি ডিম থেকে একটি ভ্রূণ তৈরি করা হয়েছিল যার মধ্যে তার আসল হ্যাপ্লয়েড নিউক্লিয়াসটি সরানো হয়েছিল এবং একটি দাতা ভ্রূণ কোষের নিউক্লিয়াস দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়েছিল যা প্রথম ক্লোন করা বাচ্চা ভেড়ার জন্ম দেওয়ার জন্য একটি সারোগেটে সফলভাবে বিকাশ লাভ করেছিল। সোম্যাটিক সেল নিউক্লিয়ার ট্রান্সফার (এসসিএনটি) এর পরিপূর্ণতা সহ, ডলি ভেড়াটি 1996 সালে একটি পরিপক্ক প্রাপ্তবয়স্ক কোষ থেকে তৈরি করা হয়েছিল। এটি ছিল একটি প্রাপ্তবয়স্ক কোষ থেকে স্তন্যপায়ী প্রাণীর ক্লোনিংয়ের প্রথম ঘটনা। ডলির কেসটি ব্যক্তিগতকৃত স্টেম সেলের বিকাশের সম্ভাবনাও খুলে দিয়েছে। উভয় ক্ষেত্রেই, শুক্রাণু ব্যবহার করা হয়নি, তবে এটি ছিল ডিম্বাণু (প্রতিস্থাপিত নিউক্লিয়াস সহ) যা ভ্রূণে পরিণত হয়েছিল। সুতরাং, যেমন, এই ভ্রূণগুলি এখনও প্রাকৃতিক ছিল।  

এমনকি একটি ডিম জড়িত ছাড়া ভ্রূণ তৈরি করা যেতে পারে? যদি তাই হয়, এই ধরনের ভ্রূণগুলি এমন পরিমাণে সিন্থেটিক হবে যে কোনও গ্যামেট (যৌন কোষ) ব্যবহার করা হবে না। আজকাল, এই জাতীয় ভ্রূণ (বা 'ভ্রূণের মতো' বা ভ্রূণ) নিয়মিতভাবে ভ্রূণ স্টেম সেল (ESC) ব্যবহার করে তৈরি করা হয় এবং সংস্কৃতি করা হয় ভিট্রো ল্যাবে.  

স্তন্যপায়ী প্রাণীদের মধ্যে, ইঁদুর প্রজনন করতে তুলনামূলকভাবে অল্প সময় নেয় (19-21 দিন) যা ইঁদুরের ভ্রূণকে একটি সুবিধাজনক অধ্যয়নের মডেল করে তোলে। মোট, প্রাক-ইমপ্লান্টেশন সময়কাল প্রায় 4-5 দিন এবং বাকি 15 দিন (মোট প্রায় 75%) ইমপ্লান্টেশনের পরে। ইমপ্লান্টেশন-পরবর্তী বিকাশের জন্য, ভ্রূণকে জরায়ুর মধ্যে রোপন করতে হয় যা এটিকে বাইরের পর্যবেক্ষণের জন্য দুর্গম করে তোলে। মাতৃ জরায়ুর উপর এই নির্ভরতা তদন্তে বাধা সৃষ্টি করে।    

2017 সালটি স্তন্যপায়ী ভ্রূণ সংস্কৃতির ইতিহাসে তাৎপর্যপূর্ণ ছিল। সিন্থেটিক মাউসের ভ্রূণ তৈরির প্রয়াস একটি পূর্ণতা পায় যখন গবেষকরা স্পষ্টভাবে প্রমাণ করেন যে ভ্রূণের স্টেম কোষের স্ব-একত্রিত হওয়ার এবং স্ব-সংগঠিত করার ক্ষমতা রয়েছে। ভিট্রো গুরুত্বপূর্ণ উপায়ে প্রাকৃতিক ভ্রূণের অনুরূপ ভ্রূণের মতো কাঠামোর জন্ম দিতে^1,2. যাইহোক, থেকে উদ্ভূত সীমাবদ্ধতা ছিল জরায়ুসংক্রান্ত বাধা এটি প্রি-ইমপ্লান্টেশন ভ্রূণ সংস্কৃতির জন্য নিয়মিত ভিট্রো কিন্তু ইমপ্লান্টেশন-পরবর্তী মাউস ভ্রূণের প্রাক্তন জরায়ুর কালচারের জন্য কোন শক্তিশালী প্ল্যাটফর্ম (ডিম সিলিন্ডারের পর্যায় থেকে উন্নত অর্গানোজেনেসিস পর্যন্ত) অনুপলব্ধ ছিল। এটি মোকাবেলার জন্য একটি অগ্রগতি 2021 সালে গত বছর এসেছিল যখন একটি গবেষণা দল একটি সংস্কৃতি প্ল্যাটফর্ম উপস্থাপন করেছিল যা মাতৃ জরায়ুর বাইরে ইঁদুর ভ্রূণের পরবর্তী ইমপ্লান্টেশন বিকাশের জন্য কার্যকর ছিল। এই প্ল্যাটফর্মে উত্থিত একটি ভ্রূণ এক্স ইউটেরোকে অবিকল i recapitulate পাওয়া গেছেn জরায়ু উন্নয়ন³. এই উন্নয়নটি জরায়ুর বাধা অতিক্রম করেছে এবং গবেষকদের ইমপ্লান্টেশন পরবর্তী মরফোজেনেসিসকে আরও ভালভাবে বুঝতে সক্ষম করেছে এবং এইভাবে সিন্থেটিক ভ্রূণ প্রকল্পকে একটি উন্নত পর্যায়ে আসতে সাহায্য করেছে। 

এখন, দুটি গবেষণা দল 8.5 দিনের জন্য সিন্থেটিক মাউসের ভ্রূণ বৃদ্ধির কথা জানিয়েছে যা এখন পর্যন্ত সবচেয়ে দীর্ঘ। এই স্বতন্ত্র জন্য যথেষ্ট দীর্ঘ ছিল অঙ্গ (যেমন হৃৎপিণ্ড, অন্ত্রের নল, নিউরাল ভাঁজ ইত্যাদি) বিকশিত হয়েছে। এই সর্বশেষ অগ্রগতি সত্যিই অসাধারণ।  

1লা আগস্ট 2022-এ সেলের রিপোর্ট অনুযায়ী, গবেষণা দল মাউসের জরায়ুর বাইরে শুধুমাত্র সাদাসিধা ভ্রূণ স্টেম সেল (ESCs) ব্যবহার করে মাউস সিন্থেটিক ভ্রূণ তৈরি করেছে। তারা স্টেম কোষগুলিকে একত্রিত করে এবং সম্প্রতি উন্নত কালচার প্ল্যাটফর্ম ব্যবহার করে দীর্ঘকাল ধরে প্রক্রিয়াজাত করে ex-utero গ্যাস্ট্রুলেশন-পরবর্তী সিন্থেটিক সম্পূর্ণ ভ্রূণ পাওয়ার জন্য বৃদ্ধি ভ্রূণ এবং বহিরাগত উভয় অংশ সহ। সিন্থেটিক ভ্রূণটি মাউস ভ্রূণের 8.5 দিনের পর্যায়ে সন্তোষজনকভাবে মাইলফলক অর্জন করেছে। এই অধ্যয়নটি গ্যাস্ট্রুলেশনের বাইরে সম্পূর্ণ স্তন্যপায়ী ভ্রূণকে স্ব-সমাবেশ এবং স্ব-সংগঠিত এবং মডেল করার জন্য নিষ্পাপ প্লুরিপোটেন্ট কোষের ক্ষমতা তুলে ধরে।⁴. 

25শে আগস্ট 2022-এ নেচারে প্রকাশিত সবচেয়ে সাম্প্রতিক গবেষণায়, গবেষকরা ভ্রূণ স্টেম সেল (ESC) এর বিকাশের সম্ভাবনা প্রসারিত করতে এক্সট্রাইমব্রায়োনিক স্টেম সেল ব্যবহার করেছেন। তারা মাউস ESCs, TSCs এবং iXEN কোষ ব্যবহার করে ভিট্রোতে কৃত্রিম ভ্রূণ একত্রিত করেছিল যা 8.5 দিন পর্যন্ত জরায়ুতে মাউসের প্রাকৃতিক সম্পূর্ণ ভ্রূণের বিকাশকে পুনর্নির্মাণ করেছিল। এই কৃত্রিম ভ্রূণটি পূর্বমস্তিক এবং মধ্যমস্তিক অঞ্চল, একটি স্পন্দিত হৃৎপিণ্ডের মতো গঠন, একটি নিউরাল টিউব সমন্বিত একটি ট্রাঙ্ক, নিউরোমসোডার্মাল প্রোজেনিটর সমন্বিত একটি লেজের কুঁড়ি, একটি অন্ত্রের নল এবং আদি জীবাণু কোষকে সংজ্ঞায়িত করেছিল। পুরো জিনিসটি একটি অতিরিক্ত ভ্রূণের থলির মধ্যে ছিল⁵. এইভাবে, 1লা আগস্ট 2022-এ কোষে রিপোর্ট করা গবেষণার তুলনায় এই গবেষণায় অর্গানোজেনেসিস আরও উন্নত এবং উল্লেখযোগ্য ছিল। সম্ভবত, এই গবেষণায় দুই ধরনের অতিরিক্ত-ভ্রূণ স্টেম কোষের ব্যবহার ভ্রূণের স্টেম কোষের বিকাশের সম্ভাবনাকে বাড়িয়ে দিয়েছে। মজার বিষয় হল, পূর্ববর্তী গবেষণায় শুধুমাত্র নিষ্পাপ ভ্রূণ স্টেম সেল (ESCs) ব্যবহার করা হয়েছিল।  

এই কৃতিত্বগুলি সত্যিই অসাধারণ কারণ সিন্থেটিক স্তন্যপায়ী ভ্রূণের গবেষণায় এটি এখন পর্যন্ত সবচেয়ে দূরবর্তী পয়েন্ট। একটি স্তন্যপায়ী মস্তিষ্ক তৈরি করার ক্ষমতা সিন্থেটিক জীববিজ্ঞানের একটি প্রধান লক্ষ্য। পরীক্ষাগারে ইমপ্লান্টেশন-পরবর্তী ভ্রূণের বিকাশের প্রাকৃতিক প্রক্রিয়াটি পুনরায় তৈরি করা জরায়ুর বাধাকে অতিক্রম করে এবং গবেষকদের পক্ষে জীবনের প্রাথমিক স্তরগুলি অধ্যয়ন করা সম্ভব করে যা সাধারণত জরায়ুতে লুকিয়ে থাকে।  

নৈতিক সমস্যা সত্ত্বেও, মাউস সিন্থেটিক ভ্রূণ নিয়ে গবেষণায় কৃতিত্বগুলি অদূর ভবিষ্যতে মানব কৃত্রিম ভ্রূণের উপর অধ্যয়ন পরিচালনা করবে যা প্রতিস্থাপনের অপেক্ষায় থাকা রোগীদের জন্য কৃত্রিম অঙ্গগুলির বিকাশ এবং উত্পাদন শুরু করতে পারে।  

*** 

তথ্যসূত্র:  

1. হ্যারিসন এসই এট আল 2017. ভিট্রোতে ভ্রূণজনিত নকল করার জন্য ভ্রূণ এবং বহিরাগত স্টেম কোষের সমাবেশ। বিজ্ঞান. 2 মার্চ 2017. ভলিউম 356, ইস্যু 6334. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aal1810  

2. ওয়ার্মফ্ল্যাশ এ. 2017. সিন্থেটিক ভ্রূণ: স্তন্যপায়ী বিকাশে উইন্ডোজ। কোষ স্টেম সেল। ভলিউম 20, ইস্যু 5, 4 মে 2017, পৃষ্ঠা 581-582। DOI: https://doi.org/10.1016/j.stem.2017.04.001   

3. Aguilera-Castrejon, A., এট আল 2021. প্রাক-গ্যাস্ট্রুলেশন থেকে দেরী অর্গানোজেনেসিস পর্যন্ত এক্স ইউটেরো মাউস ভ্রূণজনিত। প্রকৃতি 593, 119-124। https://doi.org/10.1038/s41586-021-03416-3  

4. তারাজি এস., et el 2022. পোস্ট-গ্যাস্ট্রুলেশন সিন্থেটিক ভ্রূণ মাউস নেভ ইএসসি থেকে এক্স ইউটেরো তৈরি করেছে। সেল। প্রকাশিত হয়েছে: আগস্ট 01, 2022। DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.07.028 

5. আমাদেই, জি., এট আল 2022. সিন্থেটিক ভ্রূণ নিউরুলেশন এবং অর্গানোজেনেসিস থেকে গ্যাস্ট্রুলেশন সম্পূর্ণ করে। প্রকাশিত: 25 আগস্ট 2022। প্রকৃতি। DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-022-05246-3 

***