अनुसंधान: स्टेम सेल की जांच व्यक्तिगत पुनर्योजी दवा विकसित करने में सहायता कर सकते है

वाशिंगटन (एएनआई): ऑर्गेनियल्स, जो सेल के अंदर विभिन्न प्रोटीन और आरएनए टुकड़ों से बने होते हैं, होमोस्टैसिस को बनाए रखने, उम्र बढ़ने और विकास को नियंत्रित करने और ऊर्जा उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण हैं। कोशिकाएँ अपने ऑर्गेनेल में और विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं के भीतर भिन्न हो सकती हैं। शोधकर्ता इन भेदों के अध्ययन के माध्यम से कोशिका के कार्य को बेहतर ढंग से समझकर विभिन्न प्रकार के विकारों को ठीक करने के लिए बेहतर उपचार विकसित कर सकते हैं।

जॉर्जिया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी एंड एमोरी यूनिवर्सिटी में बायोमेडिकल इंजीनियरिंग के कूल्टर विभाग में बर्नी मार्कस अर्ली करियर प्रोफेसर अहमत एफ. कोस्कुन की प्रयोगशाला से शोधकर्ताओं ने इंट्रासेल्युलर टूलकिट के साथ एक विशेष प्रकार के स्टेम सेल को देखा। यह यह पहचानने के लिए किया गया था कि कौन सी कोशिकाएं सफल सेल थेरेपी का उत्पादन करने की सबसे अधिक संभावना है।

बीमारी के इलाज में सुधार करने के लिए, कोस्कुन ने टिप्पणी की, "हम कोशिकाओं के भीतर ऑर्गेनेल की स्थिति और वे कैसे संवाद करते हैं, इस पर शोध कर रहे हैं।" हमारा सबसे हालिया शोध स्टेम सेल में ऑर्गेनेल के जैव-भूगोल को मैप करने के लिए एक इंट्रासेल्युलर टूलसेट का उपयोग करने का सुझाव देता है, जिससे अधिक लक्षित उपचार हो सकते हैं।

उपकोशिकीय ओमिक्स टूलकिट बनाना

पहला अध्ययन - साइंटिफिक रिपोर्ट्स, एक नेचर पोर्टफोलियो जर्नल में प्रकाशित - मेसेनचाइमल स्टेम सेल (MSCs) को देखा, जिन्होंने ऐतिहासिक रूप से दोषपूर्ण कोशिकाओं की मरम्मत या रोगियों में प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को संशोधित करने के लिए आशाजनक उपचार की पेशकश की है। प्रयोगों की एक श्रृंखला में, शोधकर्ता तेजी से उपकोशिकीय प्रोटिओमिक इमेजिंग के माध्यम से एक डेटा-संचालित, एकल-कोशिका दृष्टिकोण बनाने में सक्षम थे जो व्यक्तिगत स्टेम सेल चिकित्सीय को सक्षम बनाता था।

शोधकर्ताओं ने तब एक तेजी से मल्टीप्लेक्सेड इम्यूनोफ्लोरेसेंस तकनीक लागू की जिसमें उन्होंने विशिष्ट ऑर्गेनेल को लक्षित करने के लिए डिज़ाइन किए गए एंटीबॉडी का उपयोग किया। प्रतिपिंडों को फ्लोरेसिंग करके, उन्होंने कई अलग-अलग कोशिकाओं की छवियों को संकलित करने के लिए तरंग दैर्ध्य और संकेतों को ट्रैक किया, नक्शे बनाए। इन नक्शों ने तब शोधकर्ताओं को ऑर्गेनेल संपर्कों के स्थानिक संगठन और समान कोशिकाओं में भौगोलिक प्रसार को देखने में सक्षम बनाया, यह निर्धारित करने के लिए कि कौन से सेल प्रकार विभिन्न रोगों का सबसे अच्छा इलाज करेंगे।

"आमतौर पर, स्टेम सेल का उपयोग दोषपूर्ण कोशिकाओं की मरम्मत या प्रतिरक्षा रोगों के इलाज के लिए किया जाता है, लेकिन इन विशिष्ट कोशिकाओं के हमारे सूक्ष्म अध्ययन से पता चला है कि वे एक दूसरे से कितने अलग हो सकते हैं," कोस्कुन ने कहा। "यह साबित हुआ कि ऊतक स्रोत का चयन करते समय रोगी उपचार आबादी और स्टेम सेल की पहचान और उनके बायोएनेरगेटिक्स ऑर्गेनेल फ़ंक्शन के अनुकूलित अलगाव पर विचार किया जाना चाहिए। दूसरे शब्दों में, एक विशिष्ट बीमारी के इलाज में, उसी प्रकार की कटाई करना बेहतर हो सकता है। रोगी की जरूरतों के आधार पर विभिन्न स्थानों से सेल।"

आरएनए-आरएनए निकटता मामले

सेल रिपोर्ट्स मेथड्स में इस सप्ताह प्रकाशित अगले अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने टूलकिट को एक कदम आगे बढ़ाया, एकल कोशिकाओं में कई पड़ोसी आरएनए अणुओं के स्थानिक संगठन का अध्ययन किया, जो सेलुलर फ़ंक्शन के लिए महत्वपूर्ण हैं। शोधकर्ताओं ने मशीन लर्निंग और स्थानिक ट्रांसक्रिप्टोमिक्स को मिलाकर उपकरण विकसित किया। उन्होंने पाया कि कोशिका प्रकारों के वर्गीकरण के लिए जीन निकटता की विविधताओं का विश्लेषण करना केवल जीन अभिव्यक्ति का विश्लेषण करने की तुलना में अधिक सटीक था।

कोस्कुन ने कहा, "अणुओं के बीच भौतिक संपर्क जीवन बनाते हैं; इसलिए, भौतिक स्थान और इन अणुओं की निकटता महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।" "हमने इस पर करीब से नज़र डालने के लिए प्रत्येक कोशिका के विभिन्न भौगोलिक भागों में उप-कोशिकीय जीन पड़ोस नेटवर्क का एक इंट्रासेल्युलर टूलकिट बनाया है।"

प्रयोग में दो भाग शामिल थे: प्रयोगशाला बेंच पर कम्प्यूटेशनल विधियों और प्रयोगों का विकास। शोधकर्ताओं ने आरएनए अणुओं को उनके भौतिक स्थान के आधार पर समूहित करने के लिए प्रकाशित डेटासेट और एक एल्गोरिथ्म की जांच की। इस "निकटतम पड़ोसी" एल्गोरिथम ने जीन समूहों को निर्धारित करने में मदद की। बेंच पर, शोधकर्ताओं ने फिर एकल कोशिकाओं में आसानी से उनका पता लगाने के लिए फ्लोरोसेंट के साथ आरएनए अणुओं को लेबल किया। फिर उन्होंने आरएनए अणुओं के वितरण से कई विशेषताओं को उजागर किया, जैसे कि समान उप-कोशिकीय स्थानों में जीन की संभावना कैसे होती है।

सेल थेरेपी के लिए अत्यधिक समान फेनोटाइप वाली कई कोशिकाओं की आवश्यकता होती है, और यदि उपचारात्मक कोशिकाओं में अज्ञात कोशिकाओं के उपप्रकार हैं, तो शोधकर्ता इन कोशिकाओं के व्यवहार की भविष्यवाणी नहीं कर सकते हैं, एक बार रोगियों में इंजेक्शन लगाया जाता है। इन उपकरणों के साथ, एक ही प्रकार की अधिक कोशिकाओं की पहचान की जा सकती है, और असामान्य जीन प्रोग्राम वाले अलग-अलग स्टेम सेल सबसेट को अलग किया जा सकता है।

"हम अणुओं के उपकोशिकीय स्थानिक संगठन के लिए टूलकिट का विस्तार कर रहे हैं - एस के लिए एक 'स्विस आर्मी नाइफ'