यूएनसी स्कूल ऑफ मेडिसिन के शोधकर्ताओं ने सेलुलर रिप्रोग्रामिंग और अंग पुनर्जनन के रोमांचक क्षेत्रों में महत्वपूर्ण प्रगति की है, और उनके निष्कर्षों का टूटे हुए दिलों के लिए भविष्य के उपचार के विकास पर काफी प्रभाव पड़ सकता है।
चैपल हिल में उत्तरी कैरोलिना विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने सेल स्टेम सेल (कार्डियोमायोसाइट्स) पत्रिका में प्रकाशित एक अध्ययन में स्वस्थ हृदय की मांसपेशियों की कोशिकाओं को बनने के लिए निशान ऊतक कोशिकाओं (फाइब्रोब्लास्ट्स) को पुन: प्रोग्राम करने का एक अधिक सुव्यवस्थित और प्रभावी तरीका पाया।
रेशेदार, कठोर ऊतक जो दिल का दौरा पड़ने के बाद या हृदय रोग के परिणामस्वरूप दिल की विफलता का कारण बनता है, फाइब्रोब्लास्ट द्वारा बनाया जाता है।
शोधकर्ता फाइब्रोब्लास्ट्स को कार्डियोमायोसाइट्स में परिवर्तित करके इस व्यापक और घातक बीमारी का इलाज करने या एक दिन इलाज करने की संभावना तलाश रहे हैं।
आश्चर्यजनक रूप से, Ascl1 नामक एक जीन गतिविधि-नियंत्रित प्रोटीन, जिसे फ़ाइब्रोब्लास्ट को न्यूरॉन्स में परिवर्तित करने में शामिल एक आवश्यक प्रोटीन के रूप में अच्छी तरह से पहचाना जाता है, नए कार्डियोमायोसाइट-निर्माण दृष्टिकोण की कुंजी बन गया।
Ascl1 को कभी शोधकर्ताओं द्वारा न्यूरॉन-विशिष्ट माना जाता था।
अध्ययन के वरिष्ठ लेखक और यूएनसी स्कूल ऑफ मेडिसिन में मैकएलिस्टर हार्ट इंस्टीट्यूट के सहयोगी निदेशक ली कियान ने कहा, “यह एक आउट-ऑफ-द-बॉक्स खोज है, और हम उम्मीद करते हैं कि यह भविष्य के हृदय के विकास में उपयोगी होगा। उपचार और संभवतः अन्य प्रकार के चिकित्सीय सेलुलर रिप्रोग्रामिंग।”
पिछले 15 वर्षों में, शोधकर्ताओं ने वयस्क कोशिकाओं को स्टेम कोशिकाओं में बदलने के लिए कई तरीके बनाए हैं और फिर उन स्टेम कोशिकाओं को अन्य प्रकार की वयस्क कोशिकाओं में अंतर करने के लिए प्रेरित किया है।
हाल के वर्षों में, शोधकर्ताओं ने एक परिपक्व सेल प्रकार से दूसरे में सीधे कोशिकाओं को पुन: प्रोग्राम करने के लिए रणनीतियों की खोज की है।
यह आशा की गई है कि एक बार जब ये तकनीकें यथासंभव सुरक्षित, प्रभावी और कुशल हो जाती हैं, तो चिकित्सक हानिकारक कोशिकाओं को सहायक कोशिकाओं में बदलने के लिए रोगियों को एक सीधा इंजेक्शन प्रदान करने में सक्षम होंगे।
“रिप्रोग्रामिंग फ़ाइब्रोब्लास्ट लंबे समय से क्षेत्र में महत्वपूर्ण लक्ष्यों में से एक रहा है,” कियान ने कहा।
“फाइब्रोब्लास्ट अति-गतिविधि हृदय की विफलता, पुरानी प्रतिरोधी फुफ्फुसीय रोग, यकृत रोग, गुर्दे की बीमारी और स्ट्रोक के बाद होने वाले निशान जैसी मस्तिष्क क्षति सहित कई प्रमुख बीमारियों और स्थितियों को रेखांकित करती है।”
नए अध्ययन में, कियान की टीम ने चूहों के फाइब्रोब्लास्ट को कार्डियोमायोसाइट्स, यकृत कोशिकाओं और न्यूरॉन्स में पुन: प्रोग्राम करने के लिए वर्तमान में उपयोग किए गए तीन दृष्टिकोणों का उपयोग किया।
इस टीम में सह-प्रथम लेखक हाओफी वांग, पीएचडी, एक पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता और एमडी / पीएचडी छात्र बेंजामिन कीपर्स भी शामिल थे।
उनका लक्ष्य इन तीन अलग-अलग पुनर्प्रोग्रामिंग के दौरान जीन गतिविधि को नियंत्रित करने वाले जीन गतिविधि पैटर्न और चर में भिन्नता को दस्तावेज और विपरीत करना था।
अप्रत्याशित रूप से, वैज्ञानिकों ने पाया कि फ़ाइब्रोब्लास्ट को न्यूरॉन्स में परिवर्तित करने से कार्डियोमायोसाइट्स से संबंधित जीनों का एक समूह सक्रिय हो गया।
उन्होंने जल्दी से पता लगाया कि न्यूरॉन्स बनाने के लिए नियोजित मास्टर-प्रोग्रामर “प्रतिलेखन कारक” प्रोटीन में से एक Ascl1, इस सक्रियण का कारण था।
शोधकर्ताओं ने Ascl1 को तीन प्रतिलेखन कारक कॉकटेल में जोड़ा जो वे कार्डियोमायोसाइट्स बनाने के लिए उपयोग कर रहे थे, यह देखने के लिए कि क्या होगा क्योंकि Ascl1 सक्रिय कार्डियोमायोसाइट जीन।
वे यह देखकर चौंक गए कि इसने रिप्रोग्रामिंग दक्षता में उल्लेखनीय रूप से वृद्धि की – प्रभावी रूप से रिप्रोग्राम किए गए कोशिकाओं का प्रतिशत – दस गुना से अधिक।
वास्तव में, उन्होंने पाया कि केवल Ascl1 और एक अन्य प्रतिलेखन कारक जिसे Mef2c के रूप में जाना जाता है, उनके तीन कारकों के मूल कॉकटेल से बने हुए हैं।
प्रोटीन भागीदारों की पहचान करें जो हृदय की मांसपेशियों की मरम्मत कर सकते हैं
