நோய்களின் ஸ்டெம் செல் மாதிரிகள்: அல்பினிசத்தின் முதல் மாதிரி உருவாக்கப்பட்டது

நோயாளிகளிடமிருந்து பெறப்பட்ட முதல் ஸ்டெம் செல்களை விஞ்ஞானிகள் உருவாக்கியுள்ளனர் மாதிரி அல்பினிசம். இந்த மாதிரியானது ஓக்குலோகுட்டேனியஸ் அல்பினிசம் (OCA) தொடர்பான கண் நிலைமைகளைப் படிக்க உதவும்.  

Sடெம் செல்கள் சிறப்பு இல்லாதவை. அவர்கள் உடலில் எந்த குறிப்பிட்ட செயல்பாட்டையும் செய்ய முடியாது, ஆனால் அவை நீண்ட காலத்திற்கு தங்களைப் பிரித்து புதுப்பித்துக்கொள்ள முடியும் மற்றும் தசை செல்கள், இரத்த அணுக்கள், மூளை செல்கள் போன்ற உடலில் பல்வேறு வகைகளாக உருவாகும் திறனைக் கொண்டுள்ளன.  

ஸ்டெம் செல்கள் நம் உடலில் வாழ்வின் அனைத்து நிலைகளிலும் உள்ளன கரு முதிர்வயது வரை. கரு ஸ்டெம் செல்கள் (ESCs) அல்லது கரு தண்டு உயிரணுக்கள் முதிர்ந்த ஸ்டெம் செல்கள் ஆரம்ப நிலையில் காணப்படுகின்றன.  

ஸ்டெம் செல்களை நான்காகப் பிரிக்கலாம்: கரு ஸ்டெம் செல்கள் (ESCs), வயதுவந்த ஸ்டெம் செல்கள், புற்றுநோய் ஸ்டெம் செல்கள் (சிஎஸ்சி) மற்றும் தூண்டப்பட்ட ப்ளூரிபோடென்ட் ஸ்டெம் செல்கள் (ஐபிஎஸ்சி). கரு ஸ்டெம் செல்கள் (ESC கள்) மூன்று முதல் ஐந்து நாட்கள் பழமையான பாலூட்டிகளின் கருவின் பிளாஸ்டோசிஸ்ட்-நிலையின் உள் வெகுஜன செல்களிலிருந்து பெறப்படுகின்றன. அவை காலவரையின்றி சுய-புதுப்பிக்க முடியும் மற்றும் மூன்று கிருமி அடுக்குகளின் செல் வகைகளாக வேறுபடுகின்றன. மறுபுறம், வயதுவந்த ஸ்டெம் செல்கள் திசுக்களில் செல் ஹோமியோஸ்டாசிஸை பராமரிக்க பழுதுபார்க்கும் அமைப்பாக செயல்படுகின்றன. அவை இறந்த அல்லது காயமடைந்த செல்களை மாற்ற முடியும், ஆனால் ESC களுடன் ஒப்பிடுகையில் மட்டுப்படுத்தப்பட்ட பெருக்கம் மற்றும் வேறுபாடு திறன் உள்ளது. புற்றுநோய் ஸ்டெம் செல்கள் (CSC கள்) மரபணு மாற்றங்களுக்கு உட்படும் சாதாரண ஸ்டெம் செல்களிலிருந்து எழுகின்றன. அவை ஒரு பெரிய காலனி அல்லது குளோன்களை உருவாக்கும் கட்டிகளைத் தொடங்குகின்றன. புற்றுநோய் ஸ்டெம் செல்கள் வீரியம் மிக்க கட்டிகளில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன, எனவே அவற்றை குறிவைப்பது புற்றுநோய்களுக்கு சிகிச்சையளிப்பதற்கான வழியை வழங்கும்.  

தூண்டப்பட்ட ப்ளூரிபோடென்ட் ஸ்டெம் செல்கள் (iPSC கள்) வயதுவந்த சோமாடிக் செல்களிலிருந்து பெறப்படுகின்றன. மரபணுக்கள் மற்றும் பிற காரணிகள் மூலம் சோமாடிக் செல்களை மறுபிரசுரம் செய்வதன் மூலம் அவற்றின் ப்ளூரிபோடென்சி செயற்கையாக ஆய்வகத்தில் தூண்டப்படுகிறது. iPSC கள் பெருக்கம் மற்றும் வேறுபாட்டில் கரு ஸ்டெம் செல்கள் போன்றவை. முதல் iPSC ஆனது முரைன் ஃபைப்ரோபிளாஸ்ட்களில் இருந்து 2006 இல் யமனகாவால் உருவாக்கப்பட்டது. அதன் பின்னர், நோயாளிகள் சார்ந்த மாதிரிகளில் இருந்து பல மனித iPSCகள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன. நோயாளியின் மரபியல் iPSC களின் மரபியலில் பிரதிபலிப்பதால், இந்த மறுவடிவமைக்கப்பட்ட சோமாடிக் செல்கள் மரபணு நோய்களை மாதிரியாக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன மற்றும் மனித மரபணு கோளாறுகள் பற்றிய ஆய்வில் புரட்சியை ஏற்படுத்தியுள்ளன.  

ஒரு மாதிரி என்பது ஒரு விலங்கு அல்லது உயிரணு ஆகும், இது ஒரு உண்மையான நோயில் காணப்பட்ட அனைத்து அல்லது சில நோயியல் செயல்முறைகளையும் காட்டுகிறது. செல்லுலார் மற்றும் மூலக்கூறு மட்டங்களில் நோயின் வளர்ச்சியைப் புரிந்துகொள்வதற்கு ஒரு பரிசோதனை மாதிரியின் இருப்பு முக்கியமானது, இது சிகிச்சைக்கான சிகிச்சைகளை உருவாக்க உதவுகிறது. நோய் எவ்வாறு உருவாகிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்வதற்கும் சாத்தியமான சிகிச்சை அணுகுமுறைகளைச் சோதிப்பதற்கும் ஒரு மாதிரி உதவுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு மாதிரியின் உதவியுடன் பயனுள்ள மருந்து இலக்குகளை அடையாளம் காண முடியும் அல்லது சிறிய மூலக்கூறுகளைத் திரையிடலாம், அவை தீவிரத்தை குறைக்கலாம் மற்றும் நோயின் முன்னேற்றத்தை நிறுத்தலாம். விலங்கு மாதிரிகள் நீண்ட காலமாக பயன்படுத்தப்பட்டு வருகின்றன, ஆனால் பல குறைபாடுகள் உள்ளன. மேலும், மரபணு வேறுபாடுகள் காரணமாக மரபணு கோளாறுகளுக்கு விலங்கு மாதிரிகள் பொருத்தமற்றவை. இப்போது, ​​மனித ஸ்டெம் செல்கள் (கரு மற்றும் தூண்டப்பட்ட ப்ளூரிபோடென்ட்) மனித நோய்களை மாதிரியாக்க அதிகளவில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.  

மனித iPSCகளைப் பயன்படுத்தி நோய் மாதிரியாக்கம் பலருக்கு வெற்றிகரமாகச் செய்யப்பட்டுள்ளது நிலைமைகளை பக்கவாட்டு ஸ்க்லரோசிஸ், இரத்தக் கோளாறுகள், நீரிழிவு நோய், ஹண்டிங்டன் நோய், முதுகெலும்பு தசைச் சிதைவு போன்றவை. நல்ல எண்ணிக்கையில் உள்ளன. மனித iPSC மாதிரிகள் மனித நரம்பியல் நோய்கள், பிறவி இதய நோய்கள் மற்றும் பிற மரபணுக்கள் கோளாறுs.  

இருப்பினும், அல்பினிசத்தின் மனித iPSC மாதிரி 11 ஜனவரி 2022 வரை கிடைக்கவில்லை, இது தேசிய சுகாதார நிறுவனங்களின் (NIH) ஒரு அங்கமான தேசிய கண் நிறுவனத்தில் (NEI) விஞ்ஞானிகள் மனித iPSC- அடிப்படையிலான விட்ரோ மாதிரியின் வளர்ச்சியைப் புகாரளித்தனர். கண்புரை அல்பினிசம் (OCA) 

Oculocutaneous albinism (OCA) என்பது a மரபணு கோளாறு கண், தோல் மற்றும் முடியில் நிறமியை பாதிக்கிறது. நோயாளிகள் பார்வைக் கூர்மை குறைதல், கண் நிறமி குறைதல், ஃபோவா வளர்ச்சியில் அசாதாரணங்கள் மற்றும்/அல்லது பார்வை நரம்பு இழைகள் அசாதாரணமாக கடந்து செல்வது போன்ற கண் பிரச்சனைகளால் பாதிக்கப்படுகின்றனர். கண் நிறமியை மேம்படுத்துவது சில பார்வைக் குறைபாடுகளைத் தடுக்கலாம் அல்லது மீட்கலாம் என்று கருதப்படுகிறது.  

மனித விழித்திரை நிறமி எபிட்டிலியத்தில் (RPE) நிறமி குறைபாடுகளை ஆய்வு செய்வதற்கான இன்-விட்ரோ மாதிரியை ஆராய்ச்சியாளர்கள் உருவாக்கியுள்ளனர். விழித்திரை நோயாளிகளிடமிருந்து விட்ரோவில் பெறப்பட்ட நிறமி எபிட்டிலியம் திசு அல்பினிசத்தில் காணப்படும் நிறமி குறைபாடுகளை மறுபரிசீலனை செய்கிறது. அல்பினிசத்தின் விலங்கு மாதிரிகள் பொருத்தமற்றவை மற்றும் மெலனோஜெனீசிஸ் மற்றும் நிறமி குறைபாடுகளை ஆய்வு செய்ய வரையறுக்கப்பட்ட மனித செல் கோடுகள் இருப்பதால் இது மிகவும் சுவாரஸ்யமானது. இந்த ஆய்வில் உருவாக்கப்பட்ட நோயாளி-பெறப்பட்ட OCA1A- மற்றும் OCA2-iPSC கள் இலக்கு செல் மற்றும்/அல்லது திசு வகைகளின் உற்பத்திக்கான உயிரணுக்களின் புதுப்பிக்கத்தக்க மற்றும் இனப்பெருக்கம் செய்யக்கூடிய ஆதாரமாக இருக்கும். விட்ரோவில் பெறப்பட்ட OCA திசுக்கள் மற்றும் OCA-iRPE ஆகியவை மெலனின் உருவாக்கம் எவ்வாறு நடைபெறுகிறது என்பதைப் பற்றிய ஆழமான புரிதலை அனுமதிக்கும் மற்றும் நிறமி குறைபாடுகளில் ஈடுபட்டுள்ள மூலக்கூறுகளை அடையாளம் காணவும், மேலும் மூலக்கூறு மற்றும்/அல்லது உடலியல் வேறுபாடுகளை மேலும் ஆய்வு செய்யவும். 

இது ஓக்குலோகுட்டேனியஸ் அல்பினிசம் (OCA) தொடர்பான நிலைமைகளின் சிகிச்சை இலக்கை நோக்கிய ஒரு மிக முக்கியமான படியாகும்.  

***

குறிப்புகள்:  

1. ஏவியர், ஒய்., சாகி, ஐ. & பென்வெனிஸ்டி, என். ப்ளூரிபோடென்ட் ஸ்டெம் செல்கள் நோய் மாதிரியாக்கம் மற்றும் மருந்து கண்டுபிடிப்பு. நாட் ரெவ் மோல் செல் பயோல் 17, 170–182 (2016). https://doi.org/10.1038/nrm.2015.27 

2. சேம்பர்லைன் எஸ்., 2016. மனித iPSCகளைப் பயன்படுத்தி நோய் மாதிரியாக்கம். மனித மூலக்கூறு மரபியல், தொகுதி 25, வெளியீடு R2, 1 அக்டோபர் 2016, பக்கங்கள் R173–R181, https://doi.org/10.1093/hmg/ddw209  

3. பாய் எக்ஸ்., 2020. ஸ்டெம் செல் அடிப்படையிலான நோய் மாதிரியாக்கம் மற்றும் செல் சிகிச்சை. கலங்கள் 2020, 9(10), 2193; https://doi.org/10.3390/cells9102193  

4. ஜார்ஜ் ஏ., et al 2022. மனிதனால் தூண்டப்பட்ட ப்ளூரிபோடென்ட் ஸ்டெம் செல்-டெரிவேட் ரெட்டினல் பிக்மென்ட் எபிதீலியம் (2022) ஐப் பயன்படுத்தி ஓக்குலோகுட்டேனியஸ் அல்பினிசம் வகை I மற்றும் II இன் விட்ரோ நோய் மாதிரியாக்கம். ஸ்டெம் செல் அறிக்கைகள். தொகுதி 17, வெளியீடு 1, P173-186, ஜனவரி 11, 2022 DOI: https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2021.11.016 

***