خبریں | تحقیق نے بیضۂ حیات کی طوالت کے پیچھے نیا طریقۂ کار دریافت کر لیا
بیضے تقریباً تمام مادہ ممالیہ جانوروں میں پیدائش سے پہلے بننے والے غیر پختہ انڈے کے خلیے ہوتے ہیں۔ آنے والی نسلوں کا انحصار اس محدود ذخیرے کے کئی برس تک نقصان سے محفوظ رہنے پر ہوتا ہے۔ چوہوں میں یہ مدت 18 ماہ تک اور انسانوں میں تقریباً نصف صدی تک ہو سکتی ہے—یعنی پیدائش سے سنِ یاس تک کا اوسط عرصہ۔ یہ خلیے اتنی طویل عمر کیسے حاصل کرتے ہیں، یہ بات طویل عرصے تک نامعلوم رہی۔
Barcelona میں Centre for Genomic Regulation (CRG) کے محققین نے ایک نیا طریقۂ کار دریافت کیا ہے جو واضح کرتا ہے کہ بیضے کئی دہائیوں تک ایسے گھِساؤ اور نقصان کے باوجود سالم کیسے رہتے ہیں جو خلیوں کی دوسری اقسام کو ناکارہ بنا دیتا ہے۔ آج Cell میں شائع ہونے والے نتائج، غیر واضح بانجھ پن کی تحقیق میں ایک نئی سمت کا آغاز کرتے ہیں۔
محققین نے پروٹین کے مجموعوں—غلط طور پر تہہ شدہ یا خراب پروٹینز کے جھرمٹ—کا جائزہ لیا۔ بے قابو ہونے کی صورت میں یہ مضر مادے سائٹوپلازم میں جمع ہو کر انتہائی زہریلے بن جاتے ہیں۔ پروٹین کے مجموعے نیورونز میں جمع ہونے اور کئی اعصابی تنزلی کی بیماریوں سے وابستہ ہونے کے لیے معروف ہیں۔ خلیے عموماً مخصوص خامروں کے ذریعے انہیں توڑ کر ختم کرتے ہیں۔ وہ دو نئے خلیوں میں بھی تقسیم ہو سکتے ہیں، جس سے مجموعے ایک خلیے میں مرتکز ہو جاتے ہیں اور دوسرا محفوظ رہتا ہے۔
بیضے مختلف ہوتے ہیں۔ ان کی طویل عمر کا مطلب ہے کہ وہ خلیاتی تقسیم کے ذریعے زہریلے مادے منتشر نہیں کر سکتے۔ پروٹین کے مجموعوں کو مسلسل توڑنا قابلِ عمل نہیں، کیونکہ اس کے لیے خاصی توانائی درکار ہوتی ہے جو دستیاب نہ بھی ہو۔ بیضوں کو نطفے سے ملنے کے بعد اپنا پورا سائٹوپلازم ایمبریو کو دینا ہوتا ہے، اس لیے وہ میٹابولک سرگرمی کم رکھتے ہیں۔ اس سے ایسی ضمنی مصنوعات سے بچاؤ ہوتا ہے جو مادری DNA کو نقصان پہنچا کر آئندہ تولیدی کامیابی کو متاثر کر سکتی ہیں، لیکن بیضے غلط تہہ شدہ یا خراب پروٹینز کے لیے خاص طور پر حساس ہو جاتے ہیں۔
CRG کے Oocyte Biology and Cellular Dormancy گروپ کی سربراہ Dr. Elvan Böke نے وضاحت کی: "نیورونز میں پروٹین کے مجموعہ بننے پر ہزاروں مقالوں کے مقابلے میں، ممالیہ کے بیضے اس مسئلے سے کیسے نمٹتے ہیں اس پر تقریباً کوئی تحقیق نہیں ہوئی، حالانکہ انہیں بھی طویل عمر اور تقسیم نہ ہونے کے یہی مسائل درپیش ہیں۔"
"ہم یہ جاننا چاہتے تھے کہ بیضے ان غلط تہہ شدہ یا خراب پروٹینز سے کیسے نمٹتے ہیں،" Dr. Böke نے مزید کہا۔
گشت کرتی ہوئی ’صفائی ٹیم‘
Dr. Böke کی ٹیم نے، جس کی قیادت Dr. Gabriele Zaffagnini کر رہے تھے، بالغ چوہوں سے ہزاروں غیر پختہ بیضے، پختہ انڈے اور ابتدائی ایمبریوز جمع کیے۔ خصوصی رنگوں اور زندہ خلیوں کی عکس بندی کے ذریعے انہوں نے پروٹین کے مجموعوں کا حقیقی وقت میں مشاہدہ کیا۔ خلیوں کے اندر نینو پیمانے کی تفصیلات جانچنے کے لیے الیکٹران مائیکروسکوپی بھی استعمال کی گئی۔ یہ کام ساڑھے پانچ سال میں مکمل ہوا۔
محققین نے بیضوں میں مخصوص ساختیں دریافت کیں جنہیں انہوں نے EndoLysosomal Vesicular Assemblies (ELVAs) کا نام دیا۔ تقریباً 50 ELVAs فی بیضہ سائٹوپلازم میں حرکت کرتے ہیں اور پروٹین کے مجموعوں کو پکڑ کر اپنے اندر رکھتے ہیں تاکہ وہ بے ضرر رہیں۔ محققین ELVAs کو ’سپر آرگنیلز‘ کہتے ہیں کیونکہ یہ مختلف خلیاتی اجزا کے ایسے جال ہیں جو ایک اکائی کے طور پر کام کرتے ہیں۔
تحقیق میں بیضے کی پختگی کے دوران ایک اہم مرحلے کی نشان دہی ہوئی، جب بیضہ پختہ ہو کر بیضہ دانی سے اخراج اور ممکنہ بارآوری کے لیے تیار ہوتا ہے۔ ELVAs خلیے کی سطح پر منتقل ہوئے اور پروٹین کے مجموعوں کو توڑ دیا، یوں سائٹوپلازم کی مکمل صفائی ہو گئی۔ یہ پروٹین کے مجموعوں کو صاف کرنے کی بیضے کی منفرد حکمتِ عملی کا پہلا مشاہدہ تھا۔
"بارآوری کے وقت بیضے کو اپنا تمام سائٹوپلازم ایمبریو کو دینا ہوتا ہے، اس لیے وہ فضلہ جمع ہونے اور اپنے عمل کے لیے جان لیوا خطرہ بننے کی اجازت نہیں دے سکتا۔ ELVAs ایک جدید فضلہ تلف کرنے والے جال یا صفائی ٹیم کی طرح کام کرتے ہیں، سائٹوپلازم میں گشت کرتے ہیں تاکہ کوئی مجموعہ آزادانہ طور پر تیرتا نہ رہے۔ وہ مجموعوں کو اس وقت تک اپنے اندر رکھتے ہیں جب تک بیضہ انہیں ایک ہی بار میں خارج کرنے کے لیے تیار نہ ہو جائے۔ یہ مؤثر اور توانائی بچانے والی حکمتِ عملی ہے،" Dr. Gabriele Zaffagnini نے بتایا۔
پروٹین کے مجموعے بانجھ پن کا سبب بن سکتے ہیں
عمر کے ساتھ زرخیزی کم ہوتی ہے، اور بیضے کا ناقص معیار خواتین میں بانجھ پن کی ایک بڑی وجہ ہے۔ دنیا بھر میں بانجھ پن کی شرح بھی بڑھ رہی ہے، جس کی ایک وجہ اولاد میں تاخیر ہے۔ بیضے صحت مند کیسے رہتے ہیں اور عمر کے ساتھ یہ حکمتِ عملیاں کیوں ناکام ہو جاتی ہیں، یہ سمجھنا غیر واضح بانجھ پن کو سمجھنے اور نئے علاج تیار کرنے کے لیے ضروری ہے۔
نتائج سے اشارہ ملتا ہے کہ پروٹین کے مجموعے انڈے اور ایمبریو کے معیار کو متاثر کر سکتے ہیں۔ بیضے کی پختگی کے دوران ELVAs کو پروٹین کے مجموعے توڑنے سے تجرباتی طور پر روکنے پر ناقص انڈے پیدا ہوئے۔ جب محققین نے ایمبریوز کو مجموعہ شدہ پروٹینز وراثت میں لینے پر ’مجبور‘ کیا تو 3/5 (60%) ابتدائی نشوونما مکمل کرنے میں ناکام رہے۔
Dr. Böke نے نتیجہ اخذ کیا: "تاریخی طور پر، متعدد مطالعات نے بیضے کے معیار میں کمی کے ایک چھوٹے پہلو، یعنی مییوسس اور اینیوپلائیڈی، پر توجہ مرکوز کی ہے۔ تاہم، 11,000 ایمبریو منتقلیوں کے حالیہ جائزے سے معلوم ہوا ہے کہ دیگر نامعلوم عوامل عمر کے ساتھ خواتین کی زرخیزی میں کمی کا بنیادی سبب ہیں۔ ہماری تحقیق اس بات کی کھوج کے لیے ایک پُرجوش سمت فراہم کرتی ہے کہ آیا بیضوں میں پروٹین کی تحلیل اور اس کا نظم ایمبریو کی صحت میں عمر سے متعلق کمی کی وضاحت کر سکتا ہے۔"
نیورونز بھی طویل عمر رکھنے والے، غیر منقسم خلیوں کی ایک قسم ہیں جنہیں پروٹین کے مجموعوں سے نمٹنا ہوتا ہے۔ ان مضر مادوں کا جمع ہونا الزائمر کی بیماری سمیت کئی اعصابی تنزلی کی بیماریوں سے وابستہ ہے۔ کیا ELVA جیسی ساختیں نیورونز اور خلیوں کی دیگر اقسام میں بھی موجود ہیں؟ یہ تحقیق تولید سے آگے کی تحقیق کے راستے کھولتی ہے۔
خبریں | تحقیق نے بیضۂ حیات کی طوالت کے پیچھے نیا طریقۂ کار دریافت کر لیا
خبریں | تحقیق نے بیضۂ حیات کی طوالت کے پیچھے نیا طریقۂ کار دریافت کر لیا
بیضے تقریباً تمام مادہ ممالیہ جانوروں میں پیدائش سے پہلے بننے والے غیر پختہ انڈے کے خلیے ہوتے ہیں۔ آنے والی نسلوں کا انحصار اس محدود ذخیرے کے کئی برس تک نقصان سے محفوظ رہنے پر ہوتا ہے۔ چوہوں میں یہ مدت 18 ماہ تک اور انسانوں میں تقریباً نصف صدی تک ہو سکتی ہے—یعنی پیدائش سے سنِ یاس تک کا اوسط عرصہ۔ یہ خلیے اتنی طویل عمر کیسے حاصل کرتے ہیں، یہ بات طویل عرصے تک نامعلوم رہی۔
Barcelona میں Centre for Genomic Regulation (CRG) کے محققین نے ایک نیا طریقۂ کار دریافت کیا ہے جو واضح کرتا ہے کہ بیضے کئی دہائیوں تک ایسے گھِساؤ اور نقصان کے باوجود سالم کیسے رہتے ہیں جو خلیوں کی دوسری اقسام کو ناکارہ بنا دیتا ہے۔ آج Cell میں شائع ہونے والے نتائج، غیر واضح بانجھ پن کی تحقیق میں ایک نئی سمت کا آغاز کرتے ہیں۔
محققین نے پروٹین کے مجموعوں—غلط طور پر تہہ شدہ یا خراب پروٹینز کے جھرمٹ—کا جائزہ لیا۔ بے قابو ہونے کی صورت میں یہ مضر مادے سائٹوپلازم میں جمع ہو کر انتہائی زہریلے بن جاتے ہیں۔ پروٹین کے مجموعے نیورونز میں جمع ہونے اور کئی اعصابی تنزلی کی بیماریوں سے وابستہ ہونے کے لیے معروف ہیں۔ خلیے عموماً مخصوص خامروں کے ذریعے انہیں توڑ کر ختم کرتے ہیں۔ وہ دو نئے خلیوں میں بھی تقسیم ہو سکتے ہیں، جس سے مجموعے ایک خلیے میں مرتکز ہو جاتے ہیں اور دوسرا محفوظ رہتا ہے۔
بیضے مختلف ہوتے ہیں۔ ان کی طویل عمر کا مطلب ہے کہ وہ خلیاتی تقسیم کے ذریعے زہریلے مادے منتشر نہیں کر سکتے۔ پروٹین کے مجموعوں کو مسلسل توڑنا قابلِ عمل نہیں، کیونکہ اس کے لیے خاصی توانائی درکار ہوتی ہے جو دستیاب نہ بھی ہو۔ بیضوں کو نطفے سے ملنے کے بعد اپنا پورا سائٹوپلازم ایمبریو کو دینا ہوتا ہے، اس لیے وہ میٹابولک سرگرمی کم رکھتے ہیں۔ اس سے ایسی ضمنی مصنوعات سے بچاؤ ہوتا ہے جو مادری DNA کو نقصان پہنچا کر آئندہ تولیدی کامیابی کو متاثر کر سکتی ہیں، لیکن بیضے غلط تہہ شدہ یا خراب پروٹینز کے لیے خاص طور پر حساس ہو جاتے ہیں۔
CRG کے Oocyte Biology and Cellular Dormancy گروپ کی سربراہ Dr. Elvan Böke نے وضاحت کی: "نیورونز میں پروٹین کے مجموعہ بننے پر ہزاروں مقالوں کے مقابلے میں، ممالیہ کے بیضے اس مسئلے سے کیسے نمٹتے ہیں اس پر تقریباً کوئی تحقیق نہیں ہوئی، حالانکہ انہیں بھی طویل عمر اور تقسیم نہ ہونے کے یہی مسائل درپیش ہیں۔"
"ہم یہ جاننا چاہتے تھے کہ بیضے ان غلط تہہ شدہ یا خراب پروٹینز سے کیسے نمٹتے ہیں،" Dr. Böke نے مزید کہا۔
گشت کرتی ہوئی ’صفائی ٹیم‘
Dr. Böke کی ٹیم نے، جس کی قیادت Dr. Gabriele Zaffagnini کر رہے تھے، بالغ چوہوں سے ہزاروں غیر پختہ بیضے، پختہ انڈے اور ابتدائی ایمبریوز جمع کیے۔ خصوصی رنگوں اور زندہ خلیوں کی عکس بندی کے ذریعے انہوں نے پروٹین کے مجموعوں کا حقیقی وقت میں مشاہدہ کیا۔ خلیوں کے اندر نینو پیمانے کی تفصیلات جانچنے کے لیے الیکٹران مائیکروسکوپی بھی استعمال کی گئی۔ یہ کام ساڑھے پانچ سال میں مکمل ہوا۔
محققین نے بیضوں میں مخصوص ساختیں دریافت کیں جنہیں انہوں نے EndoLysosomal Vesicular Assemblies (ELVAs) کا نام دیا۔ تقریباً 50 ELVAs فی بیضہ سائٹوپلازم میں حرکت کرتے ہیں اور پروٹین کے مجموعوں کو پکڑ کر اپنے اندر رکھتے ہیں تاکہ وہ بے ضرر رہیں۔ محققین ELVAs کو ’سپر آرگنیلز‘ کہتے ہیں کیونکہ یہ مختلف خلیاتی اجزا کے ایسے جال ہیں جو ایک اکائی کے طور پر کام کرتے ہیں۔
تحقیق میں بیضے کی پختگی کے دوران ایک اہم مرحلے کی نشان دہی ہوئی، جب بیضہ پختہ ہو کر بیضہ دانی سے اخراج اور ممکنہ بارآوری کے لیے تیار ہوتا ہے۔ ELVAs خلیے کی سطح پر منتقل ہوئے اور پروٹین کے مجموعوں کو توڑ دیا، یوں سائٹوپلازم کی مکمل صفائی ہو گئی۔ یہ پروٹین کے مجموعوں کو صاف کرنے کی بیضے کی منفرد حکمتِ عملی کا پہلا مشاہدہ تھا۔
"بارآوری کے وقت بیضے کو اپنا تمام سائٹوپلازم ایمبریو کو دینا ہوتا ہے، اس لیے وہ فضلہ جمع ہونے اور اپنے عمل کے لیے جان لیوا خطرہ بننے کی اجازت نہیں دے سکتا۔ ELVAs ایک جدید فضلہ تلف کرنے والے جال یا صفائی ٹیم کی طرح کام کرتے ہیں، سائٹوپلازم میں گشت کرتے ہیں تاکہ کوئی مجموعہ آزادانہ طور پر تیرتا نہ رہے۔ وہ مجموعوں کو اس وقت تک اپنے اندر رکھتے ہیں جب تک بیضہ انہیں ایک ہی بار میں خارج کرنے کے لیے تیار نہ ہو جائے۔ یہ مؤثر اور توانائی بچانے والی حکمتِ عملی ہے،" Dr. Gabriele Zaffagnini نے بتایا۔
پروٹین کے مجموعے بانجھ پن کا سبب بن سکتے ہیں
عمر کے ساتھ زرخیزی کم ہوتی ہے، اور بیضے کا ناقص معیار خواتین میں بانجھ پن کی ایک بڑی وجہ ہے۔ دنیا بھر میں بانجھ پن کی شرح بھی بڑھ رہی ہے، جس کی ایک وجہ اولاد میں تاخیر ہے۔ بیضے صحت مند کیسے رہتے ہیں اور عمر کے ساتھ یہ حکمتِ عملیاں کیوں ناکام ہو جاتی ہیں، یہ سمجھنا غیر واضح بانجھ پن کو سمجھنے اور نئے علاج تیار کرنے کے لیے ضروری ہے۔
نتائج سے اشارہ ملتا ہے کہ پروٹین کے مجموعے انڈے اور ایمبریو کے معیار کو متاثر کر سکتے ہیں۔ بیضے کی پختگی کے دوران ELVAs کو پروٹین کے مجموعے توڑنے سے تجرباتی طور پر روکنے پر ناقص انڈے پیدا ہوئے۔ جب محققین نے ایمبریوز کو مجموعہ شدہ پروٹینز وراثت میں لینے پر ’مجبور‘ کیا تو 3/5 (60%) ابتدائی نشوونما مکمل کرنے میں ناکام رہے۔
Dr. Böke نے نتیجہ اخذ کیا: "تاریخی طور پر، متعدد مطالعات نے بیضے کے معیار میں کمی کے ایک چھوٹے پہلو، یعنی مییوسس اور اینیوپلائیڈی، پر توجہ مرکوز کی ہے۔ تاہم، 11,000 ایمبریو منتقلیوں کے حالیہ جائزے سے معلوم ہوا ہے کہ دیگر نامعلوم عوامل عمر کے ساتھ خواتین کی زرخیزی میں کمی کا بنیادی سبب ہیں۔ ہماری تحقیق اس بات کی کھوج کے لیے ایک پُرجوش سمت فراہم کرتی ہے کہ آیا بیضوں میں پروٹین کی تحلیل اور اس کا نظم ایمبریو کی صحت میں عمر سے متعلق کمی کی وضاحت کر سکتا ہے۔"
نیورونز بھی طویل عمر رکھنے والے، غیر منقسم خلیوں کی ایک قسم ہیں جنہیں پروٹین کے مجموعوں سے نمٹنا ہوتا ہے۔ ان مضر مادوں کا جمع ہونا الزائمر کی بیماری سمیت کئی اعصابی تنزلی کی بیماریوں سے وابستہ ہے۔ کیا ELVA جیسی ساختیں نیورونز اور خلیوں کی دیگر اقسام میں بھی موجود ہیں؟ یہ تحقیق تولید سے آگے کی تحقیق کے راستے کھولتی ہے۔
کہانی کا ماخذ:
آن لائن جمع کردہ مواد