செயற்கை இரத்த உற்பத்திக்கான முக்கிய சமிக்ஞையை விஞ்ஞானிகள் கண்டுபிடித்துள்ளனர்.

செயற்கை இரத்தத்தை உருவாக்குவதற்கு விஞ்ஞானிகள் ஒரு படி நெருக்கமாக உள்ளனர்: CXCL12 என்ற முக்கிய சமிக்ஞையின் கண்டுபிடிப்பு, இரத்த சிவப்பணு உற்பத்தியை மிகவும் திறமையாக்கக்கூடும்.

விஞ்ஞானிகள் பல தசாப்தங்களாக செயற்கையாக இரத்தத்தை உற்பத்தி செய்வதில் பணியாற்றி வருகின்றனர். இப்போது, கான்ஸ்டான்ஸ் பல்கலைக்கழகம் மற்றும் லண்டன் குயின் மேரி பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு புதிய கண்டுபிடிப்புடன் ஒரு பெரிய படியை முன்னெடுத்துள்ளனர்.

ஜெர்மனியில், தினமும் சுமார் 15,000 யூனிட் இரத்தம் தேவைப்படுகிறது, இதில் பெரும்பாலானவை நன்கொடையாளர்களிடமிருந்து வருகின்றன. செயற்கை வெகுஜன உற்பத்தி உட்பட இரத்தத்தைப் பெறுவதற்கான மாற்று முறைகள் குறித்த ஆராய்ச்சி பல ஆண்டுகளாக நடந்து வருகிறது, ஆனால் இன்னும் பரவலான பயன்பாட்டிலிருந்து வெகு தொலைவில் உள்ளது. முக்கிய பிரச்சனை என்னவென்றால், உடல் இயற்கையாகவே இந்த முக்கிய திரவத்தை உற்பத்தி செய்யும் மிகவும் சிக்கலான மற்றும் சரியாகப் புரிந்து கொள்ளப்படாத வழிமுறைகளில் உள்ளது.

சிவப்பு இரத்த அணுக்கள் உருவாவதற்கான முக்கிய சமிக்ஞையை அடையாளம் காணுதல்

கான்ஸ்டான்ஸ் பல்கலைக்கழகத்தின் துர்காவ் செல் உயிரியல் மற்றும் நோயெதிர்ப்பு நிறுவனத்தில் உயிரியலாளர் டாக்டர் ஜூலியா குட்ஜார், ஹீமாடோபாய்சிஸின் வழிமுறைகளைப் படிக்கிறார். லண்டனின் குயின் மேரி பல்கலைக்கழகத்தின் சக ஊழியர்களுடன் சேர்ந்து, அவர் ஒரு மூலக்கூறு சமிக்ஞையை - கெமோக்கின் CXCL12 - அடையாளம் கண்டுள்ளார், இது சிவப்பு இரத்த அணுக்களின் முன்னோடிகளிலிருந்து கருவை வெளியேற்றும் செயல்முறையைத் தூண்டுகிறது. இது சிவப்பு இரத்த அணுக்களின் வளர்ச்சியில் ஒரு முக்கிய படியாகும்.

"எரித்ரோபிளாஸ்டை சிவப்பு இரத்த அணுவாக மாற்றுவதற்கான இறுதி கட்டம் கருவை வெளியேற்றுவதாகும். இந்த செயல்முறை பாலூட்டிகளுக்கு தனித்துவமானது மற்றும் ஆக்ஸிஜனின் போக்குவரத்தில் ஈடுபட்டுள்ள ஹீமோகுளோபினுக்கு இடமளிக்கிறது," என்று குட்ஜார் விளக்குகிறார்.

ஸ்டெம் செல்களை இரத்த சிவப்பணுக்களாக முதிர்ச்சியடையச் செய்யும் செயல்முறை கிட்டத்தட்ட உகந்ததாக இருந்தாலும், எந்த காரணிகள் கருவை வெளியேற்றத் தூண்டுகின்றன என்பது இதுவரை தெளிவாகத் தெரியவில்லை.

"முதன்மையாக எலும்பு மஜ்ஜையில் இருக்கும் கீமோகைன் CXCL12, பல காரணிகளுடன் இணைந்து இந்த செயல்முறையைத் தொடங்க முடியும் என்பதை நாங்கள் கண்டறிந்தோம். சரியான நேரத்தில் எரித்ரோபிளாஸ்ட்களில் CXCL12 ஐச் சேர்ப்பதன் மூலம், அணுக்கரு வெளியேற்றத்தை செயற்கையாகத் தூண்ட முடிந்தது," என்கிறார் குட்ஜார்.

செயற்கை இரத்த உற்பத்திக்கு இது என்ன அர்த்தம்?

இந்த கண்டுபிடிப்பு எதிர்காலத்தில் செயற்கை இரத்த உற்பத்தியின் செயல்திறனை கணிசமாக மேம்படுத்தக்கூடிய ஒரு அறிவியல் திருப்புமுனையாகும். இருப்பினும், மேலும் ஆராய்ச்சி இன்னும் தேவை.

2023 முதல், குட்ஜார் துர்காவ் செல் உயிரியல் மற்றும் நோயெதிர்ப்பு நிறுவனத்தில் தனது சொந்த ஆராய்ச்சி குழுக்களை வழிநடத்தி வருகிறார், மேலும் CXCL12 இன் பங்கை தொடர்ந்து ஆய்வு செய்து வருகிறார்.

"மனித இரத்த சிவப்பணுக்களின் செயற்கை உற்பத்தியை மேம்படுத்த CXCL12 ஐ எவ்வாறு பயன்படுத்துவது என்பதை நாங்கள் இப்போது ஆராய்ந்து வருகிறோம்" என்று குட்ஜார் விளக்குகிறார்.

தொழில்துறை சிவப்பு இரத்த அணுக்கள் உற்பத்தியில் நடைமுறை பயன்பாடுகளுக்கு கூடுதலாக, ஆய்வின் முடிவுகள் செல்லுலார் வழிமுறைகள் பற்றிய புதிய நுண்ணறிவுகளை வழங்குகின்றன: CXCL12 ஆல் தூண்டப்படும்போது இடம்பெயரும் மற்ற செல்களைப் போலல்லாமல், எரித்ரோபிளாஸ்ட்களில் இந்த சமிக்ஞை செல்லுக்குள், அதன் கருவிற்குள் கூட கொண்டு செல்லப்படுகிறது. அங்கு, இது செல் முதிர்ச்சியை துரிதப்படுத்துகிறது மற்றும் கருவை வெளியேற்றுவதை ஊக்குவிக்கிறது.

"எங்கள் ஆய்வு முதன்முறையாக கீமோகைன் ஏற்பிகள் செல் மேற்பரப்பில் மட்டுமல்ல, அதற்குள்ளும் செயல்படுகின்றன என்பதைக் காட்டுகிறது, இது செல் உயிரியலுக்கான முற்றிலும் புதிய கண்ணோட்டங்களைத் திறக்கிறது" என்று குயின் மேரி பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த பேராசிரியர் ஆண்டல் ரோத் கூறினார்.

பரந்த பயன்பாட்டிற்கு உற்பத்தியை மேம்படுத்துதல்

இன்று, செயற்கை இரத்தத்தை உற்பத்தி செய்வதற்கு ஸ்டெம் செல்கள் மிகவும் திறமையான முறையாக உள்ளன: கருவை வெளியேற்றுவது தோராயமாக 80% செல்களில் நிகழ்கிறது. ஆனால் ஸ்டெம் செல்களின் ஆதாரங்கள் குறைவாகவே உள்ளன (தண்டு ரத்தம், நன்கொடையாளர் எலும்பு மஜ்ஜை), இது வெகுஜன உற்பத்தியை சாத்தியமற்றதாக்குகிறது.

விஞ்ஞானிகள் சமீபத்தில் பல்வேறு வகையான செல்களை ஸ்டெம் செல்களாக மறுநிரலாக்கம் செய்து, அவற்றைப் பயன்படுத்தி சிவப்பு ரத்த அணுக்களை உருவாக்குவதில் வெற்றி பெற்றுள்ளனர். இந்த முறை கிட்டத்தட்ட வரம்பற்ற செல்களை வழங்குகிறது, ஆனால் இது அதிக நேரம் எடுக்கும் மற்றும் குறைவான செயல்திறன் கொண்டது: 40% செல்கள் மட்டுமே அவற்றின் கருவை வெளியேற்றுகின்றன.

"CXCL12 இன் முக்கிய பங்கு குறித்த எங்கள் புதிய கண்டுபிடிப்புகள், அதன் பயன்பாடு மறுநிரலாக்கம் செய்யப்பட்ட செல்களிலிருந்து சிவப்பு இரத்த அணுக்கள் உற்பத்தியின் செயல்திறனை கணிசமாக மேம்படுத்தும் என்ற நம்பிக்கையை எங்களுக்கு அளிக்கிறது" என்று குட்ஜார் குறிப்பிடுகிறார்.

பெருமளவிலான உற்பத்தி சாத்தியமானால், அரிய இரத்த வகைகளை இலக்காகக் கொண்டு உற்பத்தி செய்தல், தானம் செய்யப்பட்ட இரத்தப் பற்றாக்குறையை நீக்குதல் மற்றும் பல்வேறு நோய்களுக்கான சிறப்பு சிகிச்சைக்காக நோயாளியின் சொந்த இரத்தத்தை மீண்டும் உருவாக்கும் சாத்தியம் போன்ற பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகள் வெளிப்படும்.

இந்த ஆய்வு அறிவியல் சிக்னலிங் இதழில் வெளியிடப்பட்டுள்ளது.