કોવિડ-19 ઓર્ગેનોઇડ્સ: લેબ-નિર્મિત અંગો સંશોધન પ્રયાસોને સરળ બનાવી રહ્યા છે

• લેખક:
• લેખક નામ

  ક્વોન્ટમરુન અગમચેતી
• નવેમ્બર 15, 2022

આંતરદૃષ્ટિનો સારાંશ

ઓર્ગેનોઇડ્સ, સ્ટેમ સેલમાંથી મેળવેલા લઘુચિત્ર અંગો, માનવ પેશીઓના પ્રતિભાવની નજીકથી નકલ કરીને COVID-19 વિશેની અમારી સમજમાં ક્રાંતિ લાવી રહ્યા છે. તેઓ વિવિધ અવયવો પર વાયરસની અસર વિશે મૂલ્યવાન આંતરદૃષ્ટિ પ્રદાન કરે છે, લક્ષિત ઉપચારો અને રસીઓના વિકાસમાં મદદ કરે છે. ઓર્ગેનોઇડ સંશોધનની અસરો પ્રયોગશાળાની બહાર વિસ્તરે છે, સંભવિત રીતે શૈક્ષણિક અભ્યાસક્રમ, નિયમનકારી નીતિઓ અને વ્યક્તિગત તબીબી સારવારોને પ્રભાવિત કરે છે.

COVID-19 ઓર્ગેનોઇડ્સ સંદર્ભ

કોવિડ-19 સંશોધન માટે ઓર્ગેનોઇડ્સનો ઉપયોગ રસી અને ઉપચાર સહિત રોગનો સામનો કરવા માટેની વ્યૂહરચનાઓના ઝડપી વિકાસને સક્ષમ બનાવે છે. ઓર્ગેનોઇડ્સ માનવ શરીરવિજ્ઞાનને અન્ય મોડેલ સિસ્ટમો કરતાં વધુ નજીકથી પ્રતિબિંબિત કરે છે અને વિવિધ અવયવોમાં વાયરસની અસરો તેમજ રોગને અસર કરતા સંભવિત ડ્રગ ઉમેદવારો સફળતાપૂર્વક જાહેર કરે છે. તેઓ પુખ્ત સ્ટેમ કોશિકાઓમાંથી પેદા થયેલા લઘુચિત્ર, સ્વ-સંગઠિત અંગો છે જે પરંપરાગત કોષ રેખાઓ અથવા પ્રાણી મોડેલો કરતાં જીવંત પેશીઓનું વધુ સચોટ પ્રતિનિધિત્વ રજૂ કરે છે. 

ઓર્ગેનોઇડ સંશોધન અને પરીક્ષણના વિસ્તરણથી વિવિધ સંશોધન ક્ષેત્રોને વધુ તપાસ કરવાની મંજૂરી આપવામાં આવી છે, જેમાં રોગનું મોડેલિંગ, યજમાન-પેથોજેન ક્રિયાપ્રતિક્રિયા અને દર્દીથી મેળવેલા ઓર્ગેનોઇડ બાયોબેંકનો સમાવેશ થાય છે. દાખલા તરીકે, 2022 માં, સંશોધકોએ શ્વસન સંબંધી રોગોનો અભ્યાસ કરવા માટે માનવ ફેફસાના ઓર્ગેનોઇડ્સનો ઉપયોગ કર્યો હતો જેમ કે શ્વસન સિંસિટીયલ વાયરસ (RSV) અને ઈન્ફલ્યુએન્ઝા. સંશોધકોએ શોધી કાઢ્યું કે બંને વાયરસ ફેફસાના ઓર્ગેનોઇડ્સના વિકાસને અવરોધે છે.

આ પરિણામો શ્વસન રોગોની વર્તણૂકમાં જટિલ આંતરદૃષ્ટિ પ્રદાન કરે છે. ખાસ કરીને, અભ્યાસ દર્શાવે છે કે ઓર્ગેનોઇડ્સનો ઉપયોગ નિયંત્રિત વાતાવરણમાં માનવ રોગોનું મોડેલ બનાવવા માટે થઈ શકે છે, જેનો વૈજ્ઞાનિકો ડ્રગ સ્ક્રીનીંગ અને અન્ય સંશોધન હેતુઓ માટે ઉપયોગ કરી શકે છે.

વિક્ષેપકારક અસર

કોરોનાવાયરસની વિવિધ અસરોનો અભ્યાસ કરવા માટે કેટલાક ઓર્ગેનોઇડ્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. ફેફસાના ઓર્ગેનોઇડ, ખાસ કરીને, આ પ્રયોગોનું પ્રાથમિક કેન્દ્રબિંદુ હતું, કારણ કે આ અંગ સૌથી વધુ અસરગ્રસ્ત છે. અભ્યાસો વિવિધ વિષયોને આવરી લે છે, જેમાં કેવી રીતે શામેલ છે: 

• વાયરસ ફેલાય છે, 
• યજમાન જવાબ આપે છે, 
• આનુવંશિક વિવિધતા વાયરસની સંવેદનશીલતાને અસર કરે છે, અને 
• સંભવિત નવી દવાઓ ઓર્ગેનોઇડ સાથે સંપર્ક કરી શકે છે. 

તેનાથી વિપરીત, મગજના ઓર્ગેનોઇડ્સે વૈજ્ઞાનિકોને તે નિર્ધારિત કરવામાં મદદ કરી કે લોકો ચેપ પછી કેવી રીતે તેમની ગંધની ભાવના ગુમાવી દે છે. પરિણામો સૂચવે છે કે SARS-CoV-2 એ ન્યુરોટ્રોપિક વાયરસ હોઈ શકે છે (એક વાયરસ જે મુખ્યત્વે નર્વસ સિસ્ટમ પર હુમલો કરે છે). વિજ્ઞાનીઓને ચેપગ્રસ્ત દર્દીઓના મગજના નમૂનાઓમાં વાયરલ આરએનએ પણ મળ્યા. આંતરડાના ઓર્ગેનોઇડ્સ પરના અભ્યાસો દર્શાવે છે કે કેવી રીતે વાયરસ ઝાડા, ઉબકા, ઉલટી, મંદાગ્નિ અને પેટમાં દુખાવો જેવા જઠરાંત્રિય લક્ષણોને ઉત્તેજિત કરે છે. કોવિડ અભ્યાસમાં સમાવિષ્ટ અન્ય ઓર્ગેનોઇડ્સ રક્તવાહિનીઓ, કિડની, લિવર અને આંખના નમૂનાઓ છે.

જો કે, માનવ ઓર્ગેનોઇડ સિસ્ટમમાં કેટલાક ગેરફાયદા છે. ઓર્ગેનોઇડ સંસ્કૃતિઓનું સંચાલન કરવું ખર્ચાળ અને નિયંત્રિત કરવું મુશ્કેલ છે. તેઓ જીવંત મોડેલોના ઘણા શારીરિક પાસાઓનો પણ અભાવ ધરાવે છે. વધુમાં, વિવિધ અભ્યાસોમાં એન્ટિ-વાયરલ પ્રતિભાવો અને સેલ્યુલર ઉષ્ણકટિબંધ ઘણીવાર બદલાય છે. અસંગતતા માટેનું એક સંભવિત કારણ અન્ય લેબ્સમાં પ્રમાણિત પ્રોટોકોલનો અભાવ હોઈ શકે છે. માનકીકરણનો અભાવ ઓર્ગેનોઇડ્સની પરિપક્વતાની સ્થિતિ અને સેલ્યુલર રચનાને અસર કરી શકે છે. 

કોવિડ-19 ઓર્ગેનોઇડ્સની અસરો

COVID-19 ઓર્ગેનોઇડ્સના વ્યાપક અસરોમાં આનો સમાવેશ થઈ શકે છે: 

• ફાર્માસ્યુટિકલ કંપનીઓ નવી રસીઓ વિકસાવવા અને ઝડપથી માનવ પરીક્ષણો કરવા માટે ઓર્ગેનોઇડ્સનો વધુને વધુ ઉપયોગ કરી રહી છે.
• વધુ વૈજ્ઞાનિકો ઓર્ગેનોઇડ્સના ઉપયોગની તાલીમ આપે છે, જેમાં વિવિધ પ્રાયોગિક દવાઓને પ્રતિસાદ આપતાં તેમને કેવી રીતે ડિઝાઇન કરવા અને તેનું નિરીક્ષણ કરવું તે સહિત.
• તબીબી સંશોધકો અને વૈજ્ઞાનિકોની શ્રેણી માટે તાલીમ કાર્યક્રમોમાં ઓર્ગેનોઇડ્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
• માનવ જીવવિજ્ઞાનને મળતા આવતા આંતર-કનેક્ટેડ ઓર્ગેનોઇડ્સની રચના, આ વલણ સંશોધકોને COVID-19 અને અન્ય વાયરસની અસરો પર વધુ સચોટ પ્રયોગો કરવામાં મદદ કરી શકે છે.
• ફેફસાં, હૃદય અને મગજ પર લાંબા ગાળાની અસરો સહિત, ચેપ પછીની સ્થિતિનો અભ્યાસ કરવા માટે ઓર્ગેનોઇડ્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
• હોસ્પિટલો દર્દીની સારવાર યોજનાઓને વ્યક્તિગત કરવા, પુનઃપ્રાપ્તિ વધારવા અને આડઅસરો ઘટાડવા માટે ઓર્ગેનોઇડ-આધારિત તકનીકોનો સમાવેશ કરે છે.
• શૈક્ષણિક સંસ્થાઓ ઓર્ગેનોઇડ ટેક્નોલોજીનો સમાવેશ કરવા માટે અભ્યાસક્રમમાં ફેરફાર કરે છે, ભવિષ્યના આરોગ્યસંભાળ વ્યવસાયિકોને અદ્યતન કૌશલ્યોથી સજ્જ કરે છે.
• નિયમનકારી એજન્સીઓ ઓર્ગેનોઇડ સંશોધન અને એપ્લિકેશનની દેખરેખ રાખવા, તબીબી પ્રગતિમાં નૈતિક અને સલામત પ્રથાઓ સુનિશ્ચિત કરવા માટે માર્ગદર્શિકાને અનુકૂલિત કરે છે.

ધ્યાનમાં લેવાના પ્રશ્નો

• વૈજ્ઞાાનિકોને વિવિધ ચેપી રોગો વિશે વધુ જાણવામાં ઓર્ગેનોઈડ્સ કઈ રીતે મદદ કરી શકે?
• ઓર્ગેનોઇડ્સ સાથે પ્રયોગ કરવાના અન્ય સંભવિત પડકારો શું હોઈ શકે?