समाचार | जनन कोशिकाओं का भविष्य: वैज्ञानिकों ने मार्मोसेट में कोशिकाओं को पुनःप्रोग्राम किया

समाचार | जनन कोशिकाओं का भविष्य: वैज्ञानिकों ने मार्मोसेट में कोशिकाओं को पुनःप्रोग्राम किया

प्राइमेट कोशिकाओं को जनन-कोशिका पूर्ववर्तियों में पुनःप्रोग्राम किया गया

यूनिवर्सिटी ऑफ पेंसिल्वेनिया स्कूल ऑफ वेटरनरी मेडिसिन, यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्सास एट सैन एंटोनियो और टेक्सास बायोमेडिकल रिसर्च इंस्टीट्यूट के शोधकर्ताओं ने मार्मोसेट रक्त कोशिकाओं को लचीली स्टेम कोशिकाओं में पुनःप्रोग्राम किया और उन्हें शुक्राणु-पूर्ववर्ती विशेषताओं वाली कोशिकाओं में निर्देशित किया। eLife में प्रकाशित यह अध्ययन प्रजनन जीवविज्ञान में एक महत्वपूर्ण प्रगति है।

जनन कोशिका निर्माण का मार्ग प्रशस्त करना

टीम ने कई चरणों के माध्यम से कोशिकाओं को जनन-कोशिका पूर्ववर्तियों में पुनःप्रोग्राम किया। इससे प्राइमेट जीवविज्ञान के अध्ययन के नए अवसर बनते हैं और इन विट्रो गैमेटोजेनेसिस जैसी सहायक प्रजनन तकनीकों के विकास को समर्थन मिलता है, जिसमें प्रयोगशाला में शुक्राणु या अंडे बनाए जाते हैं, ठीक वैसे ही जैसे इन विट्रो फर्टिलाइजेशन (IVF) में भ्रूण बनाए जाते हैं।

यूनिवर्सिटी ऑफ पेंसिल्वेनिया के सहायक प्रोफेसर कोटारो सासाकी ने कहा कि वैज्ञानिक चूहों में प्रेरित प्लुरिपोटेंट स्टेम कोशिकाओं से कार्यशील शुक्राणु और अंडे बना सकते हैं, लेकिन चूहे की जनन कोशिकाएँ मानव जनन कोशिकाओं से काफी अलग हैं। मार्मोसेट मानव जीवविज्ञान के अधिक निकट मॉडल प्रदान करते हैं।

मार्मोसेट भ्रूणों में जनन-कोशिका पूर्ववर्ती

शोधकर्ताओं ने पहले मार्मोसेट भ्रूणों से आद्य जनन कोशिकाओं (PGCs) का अध्ययन किया, जिनका पहले कठोरता से वर्णन नहीं किया गया था। उन्होंने ऐसे आणविक मार्कर पहचाने जिनसे प्रारंभिक कोशिकाओं को ट्रैक किया जा सका। एकल-कोशिका RNA अनुक्रमण में प्रारंभिक जनन कोशिकाओं और एपिजेनेटिक संशोधन से जुड़े जीनों की अभिव्यक्ति दिखी, लेकिन उन जीनों की नहीं जो बाद में सक्रिय होते हैं जब शुक्राणु या अंडे के पूर्ववर्ती अंडाशय या वृषणों की ओर प्रवास करते हैं।

डॉ. सासाकी ने कहा कि निष्कर्ष जनन-कोशिका पुनःप्रोग्रामिंग के अनुरूप थे, जो कुछ मार्करों को बंद करती है और PGCs को विकास के बाद के चरणों से गुजरने देती है।

रक्त कोशिकाओं से प्रेरित प्लुरिपोटेंट स्टेम कोशिकाओं तक

इसके बाद टीम ने प्रयोगशाला में इस प्रक्रिया को दोहराया और पहले रक्त कोशिकाओं को प्रेरित प्लुरिपोटेंट स्टेम कोशिकाओं (iPSCs) में बदला, जो अन्य कोशिका प्रकारों में विभेदित हो सकती हैं। पोस्टडॉक्टोरल शोधकर्ता यासुनारी सेइता ने कहा कि कोशिका संवर्धन और iPSCs के अनुभव के बावजूद मार्मोसेट कोशिकाओं के लिए स्थिर संवर्धन स्थितियाँ स्थापित करना सबसे बड़ी चुनौती थी। चूहे, मानव और अन्य अध्ययनों से मार्गदर्शित बार-बार के प्रयोगों के बाद, उन्होंने मार्मोसेट iPSCs बनाने और बनाए रखने की एक स्थिर विधि विकसित की।

iPSCs से जनन-कोशिका पूर्ववर्तियों तक

वृद्धि कारकों के मिश्रण ने संवर्धित कोशिकाओं के 15%-40% को जनन-कोशिका पूर्ववर्ती विशेषताओं वाली कोशिकाओं में बदल दिया। डॉ. सासाकी ने कहा कि दक्षता के कारण संवर्धनों को कई पासेज तक तीव्र घातांकीय वृद्धि के साथ बढ़ाया जा सका। कोशिकाओं में जनन-कोशिका मार्कर बने रहे, लेकिन गोनैड्स की ओर प्रवास से जुड़े अन्य मार्कर नहीं थे।

शुक्राणु पूर्ववर्ती विकास का मॉडलिंग

अंतिम चरण में प्रयोगशाला में उगाई गई कोशिकाओं में बाद की जनन कोशिकाओं की विशेषताएँ विकसित हुईं। टीम के 2020 नेचर कम्युनिकेशंस अध्ययन पर आधारित होकर, शोधकर्ताओं ने उन्हें एक माह तक चूहे की वृषण कोशिकाओं के साथ संवर्धित किया। कुछ कोशिकाओं ने बाद के शुक्राणु पूर्ववर्तियों से जुड़े जीन सक्रिय किए, जो आगे के विकास का संकेत है।

इन विट्रो गैमेटोजेनेसिस का परिदृश्य

डॉ. सासाकी ने कहा कि इन विट्रो गैमेटोजेनेसिस के नैदानिक उपयोग में नैतिक, कानूनी और सुरक्षा संबंधी प्रश्न हैं। भविष्य में मानव अनुप्रयोगों पर विचार करने से पहले एक मजबूत प्रीक्लिनिकल मॉडल आवश्यक है।

यह अध्ययन एक नया प्राइमेट अनुसंधान मॉडल और प्रजनन तकनीकों के लिए आधार प्रदान करता है। मार्मोसेट पर निरंतर शोध प्रजनन जीवविज्ञान और तंत्रिका-विज्ञान में प्रगति को भी समर्थन दे सकता है।

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