பன்றிகள்: உறுப்பு மாற்று நெருக்கடியை தீர்க்க உதவுகிறது

ஒவ்வொரு 10 நிமிடங்களுக்கும் ஒருவர் தேசிய மாற்று காத்திருப்போர் பட்டியலில் சேர்க்கப்படுகிறார். அமெரிக்காவில் மட்டும் ஒவ்வொரு நாளும் நூறாயிரக்கணக்கான நோயாளிகள் உயிர்காக்கும் உறுப்பு தானத்திற்காக காத்திருக்கின்றனர். அவர்களில் பலர் கல்லீரல், இதயம், சிறுநீரகம் மற்றும் பிற வகையான உறுப்பு செயலிழப்பின் பல்வேறு நிலைகளில் உள்ளனர். ஆனால் ஒவ்வொரு நாளும் அவர்களில் 22 பேர் மாற்று அறுவை சிகிச்சைக்காக காத்திருந்து இறந்துவிடுவார்கள், ஒவ்வொரு ஆண்டும் அமெரிக்காவில் சுமார் 6000 மாற்று அறுவை சிகிச்சைகள் செய்யப்படுகின்றன (உயிர் நன்கொடை). 

உறுப்பு மாற்று அறுவை சிகிச்சை மருத்துவத் துறையில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட புரட்சிகரமான நன்மைகள் இருந்தபோதிலும், அதன் செயல்பாட்டில் இன்னும் குறைபாடுகள் உள்ளன. உறுப்புகளுக்கான தேவை, கிடைக்கக்கூடிய அளவை விட அதிகமாக உள்ளது (OPTN). உறுப்புகளின் முக்கிய ஆதாரம் இறந்த நன்கொடையாளர்களிடமிருந்து. ஆனால் மற்றவர்கள் வாழ்வதற்காக மக்கள் இறக்க வேண்டிய அவசியமில்லை என்றால் என்ன செய்வது? இந்த உறுப்புகளை நாம் வளர்க்க ஒரு வழி இருந்தால் என்ன செய்வது?

விலங்குகளின் கருக்களில் மனித உறுப்புகளை வளர்க்கும் திறன் சமீபத்தில் ஆராய்ச்சி உலகில் அதிக ஆர்வத்தைத் தூண்டியுள்ளது. தேசிய சுகாதார நிறுவனம் (NIH) ஆகஸ்ட் 4, 2016 அன்று ஒரு அறிக்கையை வெளியிட்டது, அவர்கள் சைமராக்கள், விலங்கு-மனித உயிரினங்களின் பரிசோதனைக்கு நிதி வழங்குவார்கள். மனித ஸ்டெம் செல் ஆராய்ச்சிக்கான அவர்களின் முந்தைய வழிகாட்டுதல்கள் பலவற்றை சைமராக்கள் "நோய் மாதிரியாக்கம், மருந்துப் பரிசோதனை மற்றும் ஒருவேளை இறுதியில் உறுப்பு மாற்று அறுவை சிகிச்சை ஆகியவற்றிற்கான மிகப்பெரிய ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன" என்ற வளாகத்தின் அடிப்படையில் உயர்த்தியுள்ளனர். இதன் காரணமாக, விலங்குகளில் மனித ஸ்டெம் செல்களைப் பயன்படுத்துவது பற்றிய ஆய்வுகள் சமீபத்திய ஆண்டுகளில், மற்றும் மாதங்களில் (நேஷனல் இன்ஸ்டிடியூட் ஆஃப் ஹெல்த்) மிகப்பெரிய அளவில் வளர்ந்துள்ளன.

யோசனை

உயிரியல் ஆய்வுகளுக்கான சால்க் இன்ஸ்டிடியூட்டில் ஜீன் எக்ஸ்பிரஷன் ஆய்வகத்தின் பேராசிரியரான ஜுவான் கார்லோஸ் இசிபுசுவா பெல்மோண்டே, அக்டோபர் மாதம் சயின்டிஃபிக் அமெரிக்கனில் தனது கட்டுரையில் பன்றியில் மனித உறுப்பை உருவாக்கும் முறைகளை கோடிட்டுக் காட்டினார். இந்த ஆராய்ச்சியின் மிகவும் விளக்கமான நோக்கம், ஒரு உறுப்பு வளர்ச்சியைத் தொடங்குவதற்கு முன்பு விலங்குகளிடமிருந்து மனிதனுக்கு அதன் தன்மையை மாற்றுவதும் அதை முழு காலத்திற்கு வளர அனுமதிப்பதும் ஆகும். இந்த நேரத்தில், நாம் அதை அறுவடை செய்து, உறுப்பு செயலிழப்பை வெளிப்படுத்தும் மனிதர்களுக்கு மாற்றுவதற்கு பயன்படுத்தலாம்.

தொடங்குவதற்கு, CRISPR/Cas9 என்சைம்களை "கத்தரிக்கோல்" என்று பயன்படுத்தி அதன் மரபணுவை கையாளுவதன் மூலம் ஒரு செயல்பாட்டு உறுப்பை உருவாக்கும் பன்றியின் திறனை நீக்குகிறது, இது ஒரு குறிப்பிட்ட உறுப்பை உருவாக்குவதற்கு காரணமான மரபணுவை வெட்டுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, கணையத்தைப் பொறுத்தவரை, Pdx1 எனப்படும் ஒரு குறிப்பிட்ட மரபணு உள்ளது, இது அனைத்து விலங்குகளிலும் கணையம் உருவாவதற்கு முற்றிலும் காரணமாகும். இந்த மரபணுவை நீக்குவதால் கணையம் இல்லாத ஒரு விலங்கு உருவாகிறது. கருவுற்ற முட்டை பின்னர் ஒரு பிளாஸ்டோசிஸ்டாக வளர அனுமதிக்கிறது, முந்தைய நீக்கப்பட்ட விலங்கு மரபணுவின் மனித பதிப்பைக் கொண்ட தூண்டப்பட்ட ப்ளூரிபோடென்ட் ஸ்டெம் செல்கள் (iPSC கள்) செல்லுக்கு அறிமுகப்படுத்தப்படுகின்றன. கணையத்தைப் பொறுத்தவரை, இது மனித Pdx1 மரபணுவைக் கொண்ட மனித ஸ்டெம் செல்களின் செருகலாக இருக்கும். இந்த பிளாஸ்டோசிஸ்ட் பின்னர் ஒரு வாடகைத் தாயில் பொருத்தப்பட வேண்டும், மேலும் அதை உருவாக்க அனுமதிக்க வேண்டும். கோட்பாட்டளவில், இது பிளாஸ்டோசிஸ்ட் ஒரு வயது வந்தவருக்கு முதிர்ச்சியடைந்து செயல்படும் உறுப்பை உருவாக்க அனுமதிக்கிறது, ஆனால் பன்றிக்கு பதிலாக மனித தோற்றம் கொண்டது (அறிவியல் அமெரிக்கன்).

நாம் இப்போது எங்கே இருக்கிறோம்?

2010 ஆம் ஆண்டில், டோக்கியோ பல்கலைக்கழகத்தில் டாக்டர் ஹிரோமிட்சு நகாச்சி, எலி கணையம் கொண்ட எலியை வெற்றிகரமாக வளர்த்தார். கரு ஸ்டெம் செல்களுக்கு மாறாக, iPSC களின் பயன்பாடானது, ஒரு மனிதனுக்கான புதிய உறுப்புகளை உருவாக்க விலங்குகளை அனுமதிக்கிறது என்பதையும் அவர்கள் தீர்மானித்தனர். இது மாற்று அறுவை சிகிச்சையின் வெற்றிக்கான வாய்ப்பை அதிகரிக்கிறது, ஏனெனில் இது நிராகரிப்பதற்கான வாய்ப்பைக் குறைக்கிறது. இது கரு ஸ்டெம் செல்களுடன் பணிபுரிவது மற்றும் பெறுவது தொடர்பான நெறிமுறைக் கவலைகளையும் குறைக்கிறது, இது மிகவும் சர்ச்சைக்குரிய செயல்முறையாகவே உள்ளது, ஏனெனில் கருக்கலைப்பு செய்யப்பட்ட கருவின் திசுக்களில் இருந்து கரு ஸ்டெம் செல்கள் அறுவடை செய்யப்படுகின்றன (நவீன விவசாயி).

ஜுவான் கார்லோஸ் இசிபுசுவா பெல்மொண்டே தனது ஆய்வகத்தில் உள்ள ஆராய்ச்சியாளர்கள் மனித ஸ்டெம் செல்களை பன்றிக் கருக்களில் செலுத்தி பிளாஸ்டோசிஸ்ட்டில் மனித திசுக்களை வெற்றிகரமாக வளர்த்துள்ளனர் என்றும் கூறுகிறார். கருக்களின் முழு முதிர்ச்சியின் முடிவுகளுக்காகவும், மாநில மற்றும் உள்ளூர் அதிகாரிகளின் அனுமதிக்காகவும் அவர்கள் இன்னும் காத்திருக்கிறார்கள். தற்போதைய நிலவரப்படி, பன்றி-மனித கருக்கள் 4 வாரங்கள் மட்டுமே கருவுற அனுமதிக்கப்படுகின்றன, அந்த நேரத்தில் அவர்கள் விலங்கை பலியிட வேண்டும். இது அவர்களின் சோதனைகளைக் கவனித்து ஒழுங்குமுறை அதிகாரிகளுடன் அவர்கள் செய்து கொண்ட ஒப்பந்தம்.

கணையம் அல்லது சிறுநீரகத்தை வளர்ப்பதில் தனது குழு தற்போது கவனம் செலுத்தி வருவதாக Izipusua Belmonte கூறுகிறார், ஏனெனில் அதன் வளர்ச்சியைத் தொடங்கும் மரபணுவை அவர்கள் ஏற்கனவே கண்டறிந்துள்ளனர். மற்ற மரபணுக்கள் கிட்டத்தட்ட எளிமையானவை அல்ல. உதாரணமாக, இதயம் அதன் வளர்ச்சிக்கு காரணமான பல மரபணுக்களைக் கொண்டுள்ளது, இது வெற்றிகரமாக நாக் அவுட் செய்வது மிகவும் கடினம். இதன் பொருள் உறுப்புகளை வளர்ப்பதற்கான இந்த திறன் உறுப்பு மாற்று அறுவை சிகிச்சையின் மூலம் நமது எல்லா பிரச்சனைகளையும் தீர்க்க வேண்டிய அவசியமில்லை, ஆனால் குறிப்பிட்ட உறுப்புகளுக்கு மட்டுமே, அதன் வளர்ச்சியை ஒரு மரபணு (சயின்டிஃபிக் அமெரிக்கன்) மூலம் கட்டுப்படுத்த முடியும்.

பிரச்சனைகள்

Izipusua Belmonte தனது அறிவியல் அமெரிக்க கட்டுரையில் இந்த துறையின் வரம்புகள் மற்றும் பலம் பற்றி ஆழமாக விவாதிக்கிறார். பன்றிகளை மாற்றுத் திறனாளியாகப் பயன்படுத்துவதைப் பொறுத்தவரை, பன்றியின் உறுப்புகள் மாற்று அறுவை சிகிச்சை தேவைப்படும் நபருக்கு இடமளிக்கத் தேவையான அளவு வளரலாம், இதனால் பல்வேறு கட்டமைப்புகளுக்கு இடமளிக்கிறது. எவ்வாறாயினும், பன்றிகளின் கர்ப்ப காலம் பற்றிய கவலைகள் உள்ளன, இது மனிதர்களுக்குத் தேவையான 4 மாத காலத்துடன் ஒப்பிடும்போது 9 மாதங்கள் மட்டுமே. எனவே மனித ஸ்டெம் செல்களின் வேறுபாடு நேரத்தில் ஒரு முரண்பாடு இருக்கும், இது பொதுவாக முதிர்ச்சியடைய 9 மாத காலம் தேவைப்படும். இந்த மனித ஸ்டெம் செல்களின் உள் கடிகாரத்தை விஞ்ஞானிகள் மாற்றியமைக்க வேண்டும்.

மற்றொரு சிக்கல் மனித ஸ்டெம் செல்களின் ஆதாரமாக iPSC களைப் பயன்படுத்துவதை உள்ளடக்கியது. நெறிமுறைக் கவலைகளைத் தவிர்த்தல் மற்றும் கரு உயிரணுக்களைக் காட்டிலும் குறிப்பிட்ட நபராக இருந்தாலும், முன்பு கூறியது போல், iPSC கள் குறைவான அப்பாவியாக இருக்கும். இதன் பொருள், இந்த ஸ்டெம் செல்கள் ஏற்கனவே சில வகையான வேறுபாட்டைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் வளரும் கருக்கள் அவற்றை அந்நியமாக நிராகரிப்பதாகக் காட்டப்பட்டுள்ளது. இசிபுசுவா பெல்மாண்டேவுடன் சால்க் இன்ஸ்டிடியூட்டில் உள்ள ஜீன் எக்ஸ்பிரஷன் ஆய்வகத்தில் ஆராய்ச்சியாளரான ஜுன் வூ, தற்போது ஐபிஎஸ்சிகளை வளர்ச்சி ஹார்மோன்களுடன் "பரந்த அளவிலான கரு சமிக்ஞைகளுக்கு சரியான முறையில் செயல்பட" சிகிச்சையளிப்பதற்கான ஒரு வழியில் பணியாற்றி வருகிறார். இசிபுசுவா பெல்மொண்டே கூறுகையில், இந்த சிகிச்சையானது உண்மையில் பிளாஸ்டோசிஸ்ட் உடன் இணைவதற்கான சாத்தியக்கூறுகளை அதிகரிக்கிறது என்று நம்பிக்கைக்குரிய முடிவுகளை அவர்கள் இன்றுவரை காட்டியுள்ளனர். இந்த ஆய்வு இன்னும் ஆரம்ப கட்டத்தில் உள்ளது, எனவே முழுமையான விளைவுகள் இன்னும் அறியப்படவில்லை, இருப்பினும் அவை நம்பிக்கைக்குரியவை.

மேலும், இந்த ஆய்வுகளில் இன்னும் பல சிக்கல்கள் உள்ளன. பன்றிகளும் மனிதர்களும் மனிதர்கள் மற்றும் எலிகளைப் போல பரிணாம ரீதியாக தொடர்புடையவர்கள் அல்ல, அவை இன்றுவரை மனித உறுப்புகளின் வெற்றிகரமான வளர்ச்சியைக் காட்டுகின்றன. மனித iPSC கள் நெருங்கிய உறவினர்களில் உள்ள வேறுபாடுகளை உணர முடியாதபடி மாற்றியமைத்திருக்கலாம், ஆனால் பன்றிகள் அந்த மண்டலத்திற்கு வெளியே இருந்தால், பிளாஸ்டோசிஸ்ட்டில் ஒருங்கிணைப்பது சாத்தியமற்றது. இந்த வழக்கில், மற்ற விலங்கு புரவலன்கள் மேலும் ஆராயப்பட வேண்டும் (அறிவியல் அமெரிக்கன்).

நெறிமுறை கவலைகள்

இந்த வகை தொழில்நுட்பத்தில் சில தீவிர நெறிமுறைக் கவலைகள் உள்ளன என்பது மிகவும் வெளிப்படையானது. இதைப் படிக்கும் போது நீங்கள் சிலரைப் பற்றி யோசித்திருப்பீர்கள் என்று நான் நம்புகிறேன். அறிவியல் உலகில் அதன் சமீபத்திய வெளிப்பாட்டின் காரணமாக, இந்த தொழில்நுட்பத்தின் முழு அகலத்தையும் நாம் உண்மையில் அறியவில்லை. கருவில் மனித iPSC களின் ஒருங்கிணைப்பு உடலின் மற்ற பகுதிகளுக்கும், ஒருவேளை மூளைக்கும் கூட பரவக்கூடும். பன்றியின் மூளையில் மனித நரம்புகள் மற்றும் திசுக்களை நாம் கண்டுபிடிக்கத் தொடங்கினால் என்ன நடக்கும், பன்றி சராசரி பன்றியை விட அதிக அளவு பகுத்தறிவு திறன் கொண்டதாக இருக்க அனுமதிக்கிறது?

இது உயிருள்ள சிமெரிக் விலங்குகளின் வகைப்பாட்டுடன் தொடர்புடையது. இந்தப் பன்றி அரை மனிதனாகக் கருதப்படுமா? இல்லையென்றால், அது நிச்சயமாக ஒரு பன்றி அல்ல, அதனால் என்ன அர்த்தம்? நாம் எங்கே கோடு வரைவது? மேலும், இந்தப் பன்றியில் மனித திசுக்கள் இருந்தால், அது மனித நோய்களை உருவாக்கும் அபாயத்தில் இருக்கலாம், இது தொற்று நோய்களின் பரவுதல் மற்றும் பிறழ்வுக்கு பேரழிவை ஏற்படுத்தும் (டெய்லி மெயில்).

கிறிஸ்டோபர் தாமஸ் ஸ்காட், PhD, சமூகத்தில் உள்ள ஸ்டெம் செல்கள் குறித்த ஸ்டான்போர்டின் திட்டத்தின் இயக்குனர், உயிரியல் மருத்துவ நெறிமுறைகள் மையத்தின் மூத்த ஆராய்ச்சி அறிஞரும், இப்போது Nakauchi இன் சக ஊழியருமான, மனித செயல்பாடு மூளையில் உள்ள செல்களை விட அதிகமாக செல்கிறது என்று விளக்குகிறார். "அவை பன்றிகளைப் போல செயல்படப் போகின்றன, அவை பன்றிகளைப் போல உணரப் போகின்றன" என்றும் அவை மனித திசுக்களால் செய்யப்பட்ட மூளையைக் கொண்டிருந்தாலும், அவை திடீரென்று மனிதனாகப் பேசவும் செயல்படவும் தொடங்காது என்று அவர் கூறுகிறார். இருப்பினும், சிம்ப்ஸ் மற்றும் கொரில்லாக்கள் போன்ற மனிதர்களைப் போன்ற விலங்குகளுக்கு இது உண்மையாக இருக்காது என்பதைக் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். இந்த சந்தர்ப்பங்களில் தான் மனித திசுக்களுக்கு இத்தகைய பரிமாற்றம் கருத்தில் கொள்ள மிகவும் பயமாக இருக்கும். இதன் காரணமாகவே, மனித ஸ்டெம் செல்களை அறிமுகப்படுத்தியதன் முழுமையான விளைவுகள் தெரியவில்லை (நவீன விவசாயி) என்பதால், இந்த வகையான பரிசோதனைகள் தேசிய சுகாதார நிறுவனத்தால் விலங்குகளில் செய்ய தடை செய்யப்பட்டுள்ளன.

பன்றியை அதன் உறுப்புகளை அறுவடை செய்து அதைக் கொல்லும் நோக்கத்துடன் நாம் வளர்க்கிறோம் என்பதே இதற்கான உண்மையான செயல்பாடாகும். உறுப்பு பண்ணைகள் பற்றிய யோசனை குறிப்பாக விலங்கு உரிமை ஆர்வலர்களைப் பற்றியது. பன்றிகள் நமது உணர்வு நிலை மற்றும் துன்பத்தை (நவீன விவசாயி) பகிர்ந்துகொள்வதாகக் காட்டப்பட்டுள்ளது, எனவே அவற்றை மனித உறுப்புகளின் வளர்ச்சிக்காக மட்டுமே பயன்படுத்துவது, அவற்றை அறுவடை செய்து இறக்க வைப்பது மனிதாபிமானமற்ற செயல் என்று வாதிடப்படுகிறது (டெய்லி மெயில்).

மற்றொரு கவலை சிமெரிக் விலங்குகளுக்கு இடையிலான இனச்சேர்க்கையை உள்ளடக்கியது. மனித ஸ்டெம் செல்களை விலங்குக்குள் ஒருங்கிணைப்பது இந்த விலங்குகளின் இனப்பெருக்க அமைப்பை எவ்வாறு பாதிக்கும் என்பது தெரியவில்லை. மூளையைப் போலவே, இந்த ஸ்டெம் செல்கள் சில இனப்பெருக்க அமைப்புக்கு இடம்பெயர்ந்து, தீவிர நிகழ்வுகளில், முழுமையாக செயல்படும் மனித இனப்பெருக்க உறுப்பை உருவாக்கலாம். இது முற்றிலும் பேரழிவை ஏற்படுத்தும், ஏனெனில் இது கோட்பாட்டளவில் இந்த குணாதிசயத்துடன் ஆண் மற்றும் பெண் பன்றிகளில் முழுமையான மனித விந்து மற்றும் முட்டைகளை உருவாக்க வழிவகுக்கும். இந்த இரண்டு சைமராக்கள் இனச்சேர்க்கை செய்தால், இது இன்னும் தீவிர நிகழ்வுக்கு வழிவகுக்கும், அங்கு ஒரு பண்ணை விலங்கின் (சயின்டிஃபிக் அமெரிக்கன்) உள்ளே முழு மனித கரு உருவாகும்!