একটি বিশাল নতুন জিন সম্পাদনা প্রকল্প আল্জ্হেইমারকে চূর্ণ করার জন্য আউট

যখন আলঝেইমার বনাম বিজ্ঞানের কথা আসে, তখন বিজ্ঞান হেরে যায়।

আল্জ্হেইমার সবচেয়ে কপট উপায়ে নিষ্ঠুর। কিছু বার্ধক্যজনিত মস্তিষ্কে এই ব্যাধি বাড়তে থাকে, ধীরে ধীরে তাদের চিন্তা করার এবং যুক্তি করার ক্ষমতা হারিয়ে ফেলে, স্মৃতি এবং বাস্তবতার উপর তাদের উপলব্ধি কমিয়ে দেয়। বিশ্বের জনসংখ্যার বয়স বাড়ার সাথে সাথে আল্জ্হেইমার্স একটি জঘন্য হারে তার কুৎসিত মাথা পালন করছে। এবং কয়েক দশক ধরে গবেষণা সত্ত্বেও, আমাদের কাছে কোনও চিকিত্সা নেই - একটি নিরাময়ের কথা উল্লেখ করার মতো নয়।

একটি downer খুব বেশি? ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অফ হেলথ (এনআইএইচ) একমত। ভিতরে সবচেয়ে উচ্চাভিলাষী প্রকল্পগুলির মধ্যে একটি জীববিজ্ঞানে, এনআইএইচ আলঝাইমার এবং স্টেম সেল গবেষকদের একত্রিত করার জন্য বৃহত্তম জিনোম সম্পাদনা প্রকল্প কখনও গর্ভধারণ

ধারণাটি সহজ: কয়েক দশকের গবেষণায় এমন কিছু জিন পাওয়া গেছে যা আলঝেইমার এবং অন্যান্য ডিমেনশিয়ার সম্ভাবনা বাড়িয়ে দেয় বলে মনে হয়। সংখ্যা শতাধিক পরিসীমা. প্রতিটি কীভাবে অন্যকে সংযুক্ত করে বা প্রভাবিত করে তা খুঁজে বের করার জন্য-যদিও হয় তবে-বিচ্ছিন্ন ল্যাবগুলিতে কয়েক বছরের গবেষণা লাগে। বিজ্ঞানীরা যদি একত্রিত হন, একটি শেয়ার্ড রিসোর্সে ট্যাপ করেন এবং সম্মিলিতভাবে আলঝাইমার প্রথম স্থানে কেন হয় সেই বিষয়টির সমাধান করেন?

উদ্যোগের গোপন অস্ত্র হল প্ররোচিত প্লুরিপোটেন্ট স্টেম সেল বা iPSCs। বেশিরভাগ স্টেম সেলের মতোই, তাদের যেকোনো কিছুতে রূপান্তরিত করার ক্ষমতা রয়েছে—একটি সেলুলার জিনি, যদি আপনি চান। iPSC নিয়মিত প্রাপ্তবয়স্ক কোষ থেকে পুনর্জন্ম হয়, যেমন ত্বক কোষ। মস্তিষ্কের কোষে রূপান্তরিত হলে, তবে, তারা তাদের দাতার আসল জিন বহন করে, যার অর্থ তারা আসল ব্যক্তির জিনগত উত্তরাধিকারকে আশ্রয় করে-উদাহরণস্বরূপ, প্রথম স্থানে তার আলঝাইমার বিকাশের সম্ভাবনা। যদি আমরা এই পুনর্জন্ম স্টেম কোষগুলিতে আলঝেইমার-সম্পর্কিত জিনগুলিকে প্রবর্তন করি এবং তারা কীভাবে আচরণ করে তা দেখি?

এই আইপিএসসিগুলি অধ্যয়ন করে, আমরা এমন সূত্রগুলি অনুসরণ করতে সক্ষম হতে পারি যা এর জেনেটিক কারণগুলির দিকে পরিচালিত করে আল্জ্হেইমের এবং অন্যান্য ডিমেনশিয়া—জিন থেরাপির জন্য রাস্তা প্রশস্ত করা যাতে সেগুলিকে কুঁড়িতে ফেলে দেওয়া যায়।

আইপিএসসি নিউরোডিজেনারেটিভ ডিজিজ ইনিশিয়েটিভ (আইএনডিআই) ঠিক এটি করতে প্রস্তুত। প্রকল্পটির লক্ষ্য "উদ্দীপিত করা, ত্বরান্বিত করা এবং গবেষণাকে সমর্থন করা যা এই রোগগুলির জন্য উন্নত চিকিত্সা এবং প্রতিরোধের বিকাশের দিকে পরিচালিত করবে," এনআইএইচ বলেছেন. সমস্ত ফলস্বরূপ ডেটাসেট খোলাখুলিভাবে অনলাইনে শেয়ার করা হবে, যে কেউ আমার এবং ব্যাখ্যা করতে পারে।

সরল ভাষায়? আসুন আমাদের সমস্ত নতুন বায়োটেক সুপারস্টারকে ফেলে দেই—সাথে CRISPR সর্বাগ্রে—আলঝাইমারের বিরুদ্ধে সমন্বিত প্রচেষ্টায়, অবশেষে শীর্ষস্থান অর্জনের জন্য। এটি একটি "অ্যাভেঞ্জারস, অ্যাসেম্বল" মুহূর্ত আমাদের সবচেয়ে কঠিন শত্রুদের একজনের প্রতি-যে আমাদের নিজেদের মনকে ভেতর থেকে ধ্বংস করতে চায়।

নীরব শত্রু

আল্জ্হেইমের রোগ প্রথম 1900 এর দশকের গোড়ার দিকে স্বীকৃত হয়েছিল। তখন থেকেই, বিজ্ঞানীরা এমন কারণ খুঁজে বের করার চেষ্টা করেছেন যা মস্তিষ্কের বর্জ্য দূর করে।

আজকের সবচেয়ে বিশিষ্ট ধারণা হল অ্যামাইলয়েড হাইপোথিসিস। ভূত নিয়ে একটি ভুতুড়ে বাড়ির ভিতরে একটি হরর সিনেমা কল্পনা করুন যা ধীরে ধীরে তাদের ভুতুড়ে তীব্র হয়। এটি হল অ্যামাইলয়েড হরর—একটি প্রোটিন যা ধীরে ধীরে কিন্তু নিঃশব্দে একটি নিউরনের ভিতরে তৈরি হয়, "ঘর", অবশেষে এটিকে তার স্বাভাবিক কার্যকারিতা থেকে সরিয়ে দেয় এবং ভিতরের যে কোনও কিছুর মৃত্যুর দিকে নিয়ে যায়। পরবর্তী গবেষণায় অন্যান্য বিষাক্ত প্রোটিনও পাওয়া যায় যা নিউরনের বাইরে ঝুলে থাকে "ঘর" যা ধীরে ধীরে ভিতরের আণবিক ভাড়াটেদের বিষাক্ত করে।

কয়েক দশক ধরে বিজ্ঞানীরা ভেবে এসেছেন যে এই ভূতদের পরাজিত করার সর্বোত্তম পন্থা ছিল একটি "অ্যাক্সরসিজম"—অর্থাৎ, এই বিষাক্ত প্রোটিনগুলি থেকে মুক্তি পাওয়া। তারপরও বিচারের পর বিচারে তারা ব্যর্থ হয়েছে। আল্জ্হেইমের চিকিত্সার ব্যর্থতার হার-এখন পর্যন্ত, 100 শতাংশ-কে কেউ কেউ চিকিত্সার প্রচেষ্টাকে "স্বপ্নের কবরস্থান" বলে অভিহিত করেছে।

এটা বেশ স্পষ্ট যে আমরা নতুন ধারণা প্রয়োজন.

CRISPR লিখুন

কয়েক বছর আগে, দুটি হটশট শহরে হেঁটেছিল। একটি হল সিআরআইএসপিআর, একটি অদ্ভুত জেনেটিক শার্পশুটার যা একটি বা দুটি (বা তার বেশি) জিনকে স্নিপ করতে, সন্নিবেশ করতে বা অদলবদল করতে পারে। অন্যটি হল আইপিএসসি, প্ররোচিত প্লুরিপোটেন্ট স্টেম সেল, যা রাসায়নিক স্নানের মাধ্যমে প্রাপ্তবয়স্ক কোষ থেকে "পুনর্জন্ম" হয়।

দুটি একসাথে একটি থালায় ডিমেনশিয়া 2.0 অনুকরণ করতে পারে।

উদাহরণস্বরূপ, CRISPR ব্যবহার করে, বিজ্ঞানীরা সহজেই একটি iPSC-তে আলঝেইমারস বা এর সুরক্ষা সম্পর্কিত জিন সন্নিবেশ করতে পারেন—হয় একজন সুস্থ দাতার কাছ থেকে, অথবা ডিমেনশিয়ার উচ্চ ঝুঁকিযুক্ত কারো কাছ থেকে, এবং কী ঘটে তা পর্যবেক্ষণ করতে পারেন। একটি মস্তিষ্কের কোষ হল একটি গুনগুন করা মেট্রোপলিটান এলাকার মতো, যেখানে প্রোটিন এবং অন্যান্য অণুগুলি চারপাশে ঘুরপাক খাচ্ছে। উদাহরণস্বরূপ, প্রো-আলঝাইমার জিনগুলির একটি ডোজ যোগ করা বন্দুকের সাথে ট্র্যাফিককে অবরুদ্ধ করতে পারে, বিজ্ঞানীরা এই জিনগুলি কীভাবে বৃহত্তর আলঝাইমারের ছবিতে ফিট করে তা বের করতে নেতৃত্ব দেন। সেখানকার সিনেমা প্রেমীদের জন্য, এটি একটি কোষে গডজিলার জন্য একটি জিন এবং কিং কংয়ের জন্য আরেকটি জিন যোগ করার মতো। আপনি জানেন যে উভয়ই জিনিসগুলিকে এলোমেলো করতে পারে, তবে শুধুমাত্র একটি কক্ষে কী ঘটে তা দেখে আপনি নিশ্চিতভাবে জানতে পারেন।

iPSCs উদ্ভাবিত হওয়ার পর থেকে পৃথক ল্যাবগুলি পদ্ধতির চেষ্টা করেছে, কিন্তু একটি সমস্যা আছে। যেহেতু iPSC গুলি একজন ব্যক্তির জেনেটিক "বেসলাইন" উত্তরাধিকারী করে, তাই এটি বিভিন্ন ল্যাবের বিজ্ঞানীদের পক্ষে মূল্যায়ন করা সত্যিই কঠিন করে তোলে যে একটি জিন আলঝাইমারের কারণ কিনা, বা দাতার নির্দিষ্ট জেনেটিক মেকআপের কারণে এটি একটি ফ্লুক ছিল কিনা।

নতুন iNDI প্ল্যান সবকিছু মানসম্মত করতে দেখায়। CRISPR ব্যবহার করে, তারা আল্জ্হেইমার এবং সম্পর্কিত ডিমেনশিয়ার সাথে যুক্ত 100 টিরও বেশি জিনকে iPSC-তে বিভিন্ন ধরণের জাতিগতভাবে বিচিত্র স্বাস্থ্যকর দাতাদের থেকে যুক্ত করবে। ফলাফল হল একটি বিশাল জিনোম ইঞ্জিনিয়ারিং প্রকল্প, যা ক্লোন করা কোষগুলির একটি সম্পূর্ণ লাইব্রেরির দিকে নিয়ে যায় যা মিউটেশন বহন করে যা আলঝাইমারের দিকে পরিচালিত করতে পারে।

অন্য কথায়, আল্জ্হেইমার্সে আক্রান্ত ব্যক্তিদের কোষগুলি অধ্যয়ন করার পরিবর্তে, আসুন স্বাভাবিক, সুস্থ মস্তিষ্কের কোষগুলিকে এমন জিন দিয়ে ইনজেকশন দিয়ে আলঝেইমার দেওয়ার চেষ্টা করি যা এই ব্যাধিতে অবদান রাখতে পারে। আপনি যদি জিনগুলিকে সফ্টওয়্যার কোড হিসাবে দেখেন, তাহলে জিন সম্পাদনার মাধ্যমে সেই কোষগুলিতে সম্ভাব্যভাবে আল্জ্হেইমারকে চালিত করে এমন কোড সন্নিবেশ করা সম্ভব। প্রোগ্রামটি চালান, এবং আপনি নিউরনগুলি কীভাবে আচরণ করে তা পর্যবেক্ষণ করতে সক্ষম হবেন।

প্রকল্পটি দুটি পর্যায়ে আসে। প্রথমটি CRISPR এর মাধ্যমে সম্পাদিত ভর-ইঞ্জিনিয়ারিং সেলগুলিতে ফোকাস করে৷ দ্বিতীয়টি হল এই কোষগুলিকে পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে বিশ্লেষণ করা: উদাহরণস্বরূপ, তাদের জেনেটিক্স, কীভাবে তাদের জিন সক্রিয় হয়, তারা কী ধরণের প্রোটিন বহন করে, সেই প্রোটিনগুলি কীভাবে যোগাযোগ করে ইত্যাদি।

"ভাল-বৈশিষ্ট্যযুক্ত, জেনেটিক্যালি বৈচিত্র্যময় iPSC-এর একটি সেটে প্রকৌশলী রোগ-সৃষ্টিকারী মিউটেশনের মাধ্যমে, প্রকল্পটি পরীক্ষাগার জুড়ে ডেটার পুনরুত্পাদনযোগ্যতা নিশ্চিত করার জন্য এবং ডিমেনশিয়াতে প্রাকৃতিক পরিবর্তনের প্রভাব অন্বেষণ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে," বলেছেন ডঃ বিল স্কারনেস, জ্যাকসন ল্যাবরেটরির সেলুলার ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের পরিচালক এবং প্রকল্পের একজন নেতা।

আলঝেইমারের বিরুদ্ধে একটি হাতুড়ি

iNDI হল এমন একটি উদ্যোগ যা শুধুমাত্র আমাদের সাম্প্রতিক বায়োটেক বুস্টের মাধ্যমেই সম্ভব। আল্জ্হেইমার-এর সাথে সম্পর্কিত শত শত কোষের প্রকৌশলীকরণ - এবং বিশ্বব্যাপী বিজ্ঞানীদের সাথে ভাগ করে নেওয়া - মাত্র দুই দশক আগে একটি পাইপ স্বপ্ন ছিল।

পরিষ্কার হওয়ার জন্য, প্রকল্পটি কেবল পৃথক কোষ তৈরি করে না। এটি সেল লাইন তৈরি করতে CRISPR ব্যবহার করে, বা আলঝাইমার জিন সহ কোষের সম্পূর্ণ বংশ যা পরবর্তী প্রজন্মের কাছে যেতে পারে। এবং এটি তাদের ক্ষমতা: এগুলি সারা বিশ্বের ল্যাবগুলির সাথে ভাগ করা যেতে পারে, জিনগুলিকে আরও উন্নত করতে যা ব্যাধিতে সবচেয়ে বেশি প্রভাব ফেলতে পারে। iNDI-এর দ্বিতীয় পর্যায়টি আরও শক্তিশালী, যাতে এটি একটি "চিট কোড" তৈরি করতে এই কোষগুলির অভ্যন্তরীণ কাজগুলিকে খনন করে - তাদের জিন এবং প্রোটিনগুলি কীভাবে আচরণ করে তার একটি শীট৷

একসাথে, প্রকল্পটি আল্জ্হেইমার-সম্পর্কিত কোষগুলির একটি মহাবিশ্ব তৈরি করার কঠোর পরিশ্রম করে, প্রতিটিতে একটি জিন রয়েছে যা ডিমেনশিয়াতে প্রভাব ফেলতে পারে। "এই ধরণের সমন্বিত বিশ্লেষণগুলি আকর্ষণীয় এবং কার্যকরী আবিষ্কারের দিকে নিয়ে যেতে পারে যা বিচ্ছিন্নভাবে কেউ শিখতে সক্ষম হবে না," লেখক লিখেছেন। এটি "সত্যিকারভাবে বোঝার সর্বোত্তম সুযোগ" প্রদান করে আল্জ্হেইমার্স এবং সম্পর্কিত রোগগুলি এবং "প্রতিশ্রুতিশীল চিকিত্সার সম্ভাবনা।"

চিত্র ক্রেডিট: Gerd Altmann থেকে pixabay

সূত্র: https://singularityhub.com/2021/04/13/a-massive-new-gene-editing-project-is-out-to-crush-alzheimers/