ল্যাব-উত্থিত মস্তিষ্কের প্রজাতি ভবিষ্যদ্বাণী করতে পারে যে কোন আল্জ্হেইমের চিকিত্সা কাজ করবে

গবেষণা অর্গানয়েড নামক ল্যাব-উত্থিত মস্তিষ্কের টিস্যুগুলির উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। ফলাফলগুলি ক্রমবর্ধমান প্রমাণ যোগ করে যে এই ক্ষুদ্র মস্তিষ্কের মডেলগুলি শেষ পর্যন্ত বিজ্ঞানীদের আলঝাইমার রোগে আক্রান্ত ব্যক্তিদের নির্দিষ্ট গোষ্ঠীর জন্য আরও সুনির্দিষ্ট চিকিত্সা বিকাশ করতে এবং নির্বাচন করতে সহায়তা করতে পারে। আলঝেইমার ডিমেনশিয়ার সবচেয়ে সাধারণ রূপ এবং 7 মিলিয়নেরও বেশি আমেরিকানকে প্রভাবিত করে।

দলটি আরও আবিষ্কার করেছে যে অর্গানয়েডগুলি এক্সট্রা সেলুলার ভেসিকেল নামক ক্ষুদ্র কণাগুলিকে ছেড়ে দেয় যা সেলুলার তথ্য বহন করে। এই কণাগুলি আলঝাইমার রোগ নির্ণয়ের জন্য এবং এটি কতদূর অগ্রগতি হয়েছে তা নির্ধারণের জন্য নতুন বায়োমার্কার সরবরাহ করতে পারে।

গবেষণাটি, যা ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অফ হেলথ থেকে আংশিক তহবিল পেয়েছে, প্রকাশিত হয়েছিল আল্জ্হেইমার এবং ডিমেনশিয়া: আলঝেইমার অ্যাসোসিয়েশনের জার্নাল.

মিনি মস্তিষ্কের মডেলগুলি ব্যক্তিগতকৃত থেরাপি সমর্থন করতে পারে

“আমাদের গবেষণা পরামর্শ দেয় যে রোগীর থেকে প্রাপ্ত মস্তিষ্কের অর্গানয়েড এবং তারা যে ভেসিকেলগুলি নিঃসরণ করে তা আমাদের আলঝেইমার রোগের পর্যায়ে সাহায্য করতে পারে, এটিকে চালিত করে এমন প্রক্রিয়াগুলি অধ্যয়ন করতে এবং রোগীর উপগোষ্ঠীগুলি বিভিন্ন চিকিত্সার প্রতি কীভাবে প্রতিক্রিয়া জানাতে পারে তা মূল্যায়ন করতে পারে,” বলেছেন অধ্যয়নের নেতা ভ্যাসিলিকি মাচাইরাকি, পিএইচডি, জন স্কুল মেডিকিন বিশ্ববিদ্যালয়ের জেনেটিক মেডিসিনের সহযোগী অধ্যাপক৷

আল্জ্হেইমার রোগের জন্য বর্তমানে কোন প্রতিকার নেই। যাইহোক, সিলেক্টিভ সেরোটোনিন রিউপটেক ইনহিবিটরস (SSRIs) প্রায়ই উদ্বেগ, বিষণ্নতা এবং আন্দোলনের মতো নিউরোসাইকিয়াট্রিক লক্ষণগুলি পরিচালনা করতে সাহায্য করার জন্য নির্ধারিত হয়। এই লক্ষণগুলি প্রায় সমস্ত রোগীকে প্রভাবিত করে, তবে ওষুধের প্রতিক্রিয়াগুলি খুব আলাদা, মাচাইরকি বলেছেন।

জনস হপকিন্স গবেষকরা হিন্ডব্রেইনের ক্ষুদ্রাকৃতির মডেলগুলি অধ্যয়ন করেছেন, খুলির পিছনের একটি অঞ্চল যা শ্বাস, ঘুম এবং হৃদস্পন্দনের মতো গুরুত্বপূর্ণ কাজগুলিকে নিয়ন্ত্রণ করতে সহায়তা করে। দলটি নির্ধারণ করতে চেয়েছিল যে এই মডেলগুলি আণবিক মার্কারগুলি প্রকাশ করতে পারে যা নির্দেশ করে যে এসএসআরআই এসসিটালোপ্রাম অক্সালেট আলঝাইমার রোগের সাথে যুক্ত লক্ষণগুলি কমাতে সাহায্য করতে পারে কিনা।

রোগীর রক্তের কোষকে মস্তিষ্কের টিস্যুতে পরিণত করা

গবেষকরা এনআইএইচ-অর্থায়িত জনস হপকিন্স আলঝেইমার ডিজিজ রিসার্চ সেন্টারে আল্জ্হেইমার রোগে আক্রান্ত ব্যক্তিদের কাছ থেকে অনুমতি নিয়ে রক্তের নমুনা সংগ্রহ করে শুরু করেছিলেন।

তারা রক্তের কোষগুলিকে পুনরায় প্রোগ্রাম করেছে যাতে তারা স্টেম সেলের মতো অবস্থায় ফিরে আসে। এই কোষগুলোকে বলা হয় ইনডিউসড প্লুরিপোটেন্ট স্টেম সেল, শরীরের যে কোনো ধরনের কোষে বিকশিত হতে পারে।

আল্জ্হেইমের রোগে আক্রান্ত ব্যক্তিদের এবং সুস্থ ব্যক্তিদের থেকে প্ররোচিত প্লুরিপোটেন্ট স্টেম সেল ব্যবহার করে, দলটি হিন্ডব্রেইনে অর্গানয়েড তৈরি করেছে যাতে বিশেষ মস্তিষ্কের কোষ বা নিউরন থাকে যা নিউরোট্রান্সমিটার সেরোটোনিন তৈরি করে।

কোষগুলিকে পশ্চাৎ মস্তিস্কের মতো মস্তিষ্কের টিস্যুর ছোট মটর-আকারের দলে সংগঠিত করার নির্দেশ দেওয়া হয়েছিল। গবেষণায় আল্জ্হেইমের রোগে আক্রান্ত ব্যক্তিদের পাশাপাশি সুস্থ অংশগ্রহণকারীদের প্রতিনিধিত্বকারী শত শত অর্গানয়েড জড়িত। মাচাইরাকি বিশ্বাস করেন যে এটি আল্জ্হেইমার গবেষণায় আজ পর্যন্ত সম্পাদিত মস্তিষ্কের অর্গানয়েড গবেষণাগুলির মধ্যে একটি হতে পারে।

আল্জ্হেইমের অর্গানয়েড স্বতন্ত্র আণবিক পরিবর্তন দেখায়

রোগীর থেকে প্রাপ্ত অর্গানয়েডগুলি আণবিক স্তরে আলঝাইমার রোগের বেশ কয়েকটি গুরুত্বপূর্ণ জৈবিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে পুনরায় তৈরি করেছে।

সুস্থ মানুষের থেকে তৈরি অর্গানয়েডের তুলনায়, অ্যালঝাইমার আক্রান্ত ব্যক্তিদের কোষ থেকে বেড়ে ওঠা প্রোটিনের মধ্যে মস্তিষ্কের কোষ, প্রদাহ এবং রোগ-সম্পর্কিত পথের মধ্যে যোগাযোগের সাথে জড়িত প্রোটিনের পার্থক্য দেখায়।

গবেষকরা তখন অর্গানয়েডগুলিকে এসিটালোপ্রাম অক্সালেট দিয়ে চিকিত্সা করেন, একটি ব্যাপকভাবে নির্ধারিত এন্টিডিপ্রেসেন্ট।

কিছু রোগীর থেকে প্রাপ্ত অর্গানয়েডগুলিতে, ওষুধটি সেরোটোনিন সংকেত এবং মস্তিষ্কের কোষগুলির মধ্যে যোগাযোগের সাথে জড়িত প্রোটিন বাড়িয়ে দেয়। এগুলি এমন পথ যা এন্টিডিপ্রেসেন্টগুলিকে প্রভাবিত করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। অন্যান্য অর্গানয়েড সামান্য বা কোন আণবিক প্রতিক্রিয়া দেখিয়েছে।

“আমরা এই অর্গানয়েডগুলিকে প্রদর্শন করতে ব্যবহার করেছি কিভাবে নির্দিষ্ট রোগীর টিস্যু একটি সাধারণভাবে নির্ধারিত SSRI-তে প্রতিক্রিয়া জানাতে পারে,” মাচাইরাকি বলেছেন। “বড় আকারের স্তরে, আমাদের মডেলটি শেষ পর্যন্ত অন্তর্নিহিত আণবিক প্রক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে রোগীদের উপগোষ্ঠী সনাক্ত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, যা নির্দিষ্ট ওষুধের প্রতি সাড়া দেওয়ার সম্ভাবনা বেশি এবং এইভাবে দীর্ঘমেয়াদে সুনির্দিষ্ট এবং লক্ষ্যযুক্ত থেরাপি তৈরি করতে আমাদের সহায়তা করে।”

ক্ষুদ্র ফোস্কা ওষুধের প্রতিক্রিয়া প্রকাশ করতে পারে

দলটি তখন তদন্ত করে যে অর্গানয়েড দ্বারা নির্গত বহিরাগত ভেসিকেলগুলি আলঝেইমার রোগের বায়োমার্কার হিসাবে কাজ করতে পারে বা টিস্যু কীভাবে চিকিত্সার প্রতিক্রিয়া জানায় তা গবেষকদের মূল্যায়ন করতে সহায়তা করতে পারে।

escitalopram দিয়ে অর্গানয়েডের চিকিৎসা করার আগে এবং পরে, বিজ্ঞানীরা রোগীর থেকে প্রাপ্ত অর্গানয়েড এবং স্বাস্থ্যকর নিয়ন্ত্রণ অর্গানয়েড দ্বারা নির্গত এক্সট্রা সেলুলার ভেসিকেলের মধ্যে প্রোটিন দেখেছিলেন।

ভেসিকেলগুলিতে নিউরন, মেমরি এবং নিউরোট্রান্সমিটার রিলিজের মধ্যে যোগাযোগ সহ অত্যাবশ্যক মস্তিষ্কের ক্রিয়াকলাপে জড়িত প্রোটিন রয়েছে।

আল্জ্হেইমার্সে আক্রান্ত ব্যক্তিদের কোষ থেকে উত্থিত অর্গানয়েডগুলি রোগের সাথে যুক্ত বেশ কয়েকটি প্রোটিনে স্পষ্ট পরিবর্তন দেখায়। RAB3A, NSF এবং ATCAY মাত্রা আলঝাইমার অর্গানয়েডগুলিতে কম ছিল। এই প্রোটিনগুলি মস্তিষ্কের কোষগুলির মধ্যে স্বাভাবিক সংকেতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

এসকিটালোপ্রামের সাথে চিকিত্সার পরে, কিছু নমুনায় নির্দিষ্ট প্রোটিনের মাত্রা বৃদ্ধি পায়। পরিবর্তনগুলি বিশেষত সেরোটোনিন সিগন্যালিং এবং সিনাপটিক পথগুলির সাথে যুক্ত প্রোটিনে উচ্চারিত হয়েছিল যা এন্টিডিপ্রেসেন্টস লক্ষ্য করে।

কিছু অর্গানয়েড শক্তিশালী আণবিক প্রতিক্রিয়া প্রদর্শন করে, অন্যরা সামান্য বা কোন পরিবর্তন দেখায় না। মাচাইরাকির মতে, এই বৈচিত্রটি এই সম্ভাবনাকে উত্থাপন করে যে মস্তিষ্কের অর্গানয়েড থেকে বহির্মুখী ভেসিকেলগুলি শেষ পর্যন্ত সনাক্ত করতে সাহায্য করতে পারে কোন রোগীরা একটি নির্দিষ্ট চিকিত্সা থেকে উপকৃত হতে পারে।

আরও বাস্তবসম্মত মস্তিষ্কের অর্গানয়েড তৈরি করা

মাচাইরাকি আরও উন্নত অর্গানয়েড তৈরি করার পরিকল্পনা করেছে যা ইমিউন কোষ এবং রক্তনালীগুলির মতো নেটওয়ার্ক ধারণ করে যা রক্তনালীগুলির অনুকরণ করে। এই বৈশিষ্ট্যগুলি যোগ করার ফলে টিস্যুগুলি জীবিত মানুষের মস্তিষ্কের টিস্যুর সাথে আরও বেশি মিলিত হতে পারে।

আরও গবেষণার সাথে, তিনি আশা করেন যে একটি বহিরাগত ভেসিকেল একদিন এক ধরণের তরল বায়োপসি হিসাবে কাজ করতে পারে। এই ধরনের পরীক্ষা আলঝেইমার রোগ নির্ণয় করতে, এর পর্যায় নির্ধারণ করতে এবং রোগীর রোগের নির্দিষ্ট উপপ্রকার সনাক্ত করতে সাহায্য করতে পারে।

মাচাইরাকি জোর দিয়েছিলেন যে বর্তমান গবেষণাটি এই লক্ষ্যের দিকে একটি প্রাথমিক পদক্ষেপের প্রতিনিধিত্ব করে।

মাচাইরাকি ছাড়াও, এই কাজে অবদান রাখা বিজ্ঞানীদের মধ্যে রয়েছেন রাচেল বয়েড, ডেওন ডং, রাম সাগর, ওয়াকার আহমেদ, কেসনিয়া আন্দ্রোনি, পল রোজেনবার্গ, কনস্ট্যান্টাইন লিকেটসোস এবং জনস হপকিন্সের কেনেথ উইটওয়ার, টাইমোরা অ্যানালিটিক্যাল অপারেশনের অ্যান্টন ইলিউক এবং স্কুলের অ্যান্টন ফোরস্টিনসন।

এই গবেষণার জন্য অর্থায়ন ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অফ হেলথ (T32 AG058527, R01AG052510, P30AG066507, 1RF1AG083801, AGR01054771, AGR01050515, AGR01046515, AGR010465143 এবং AGR54043) দ্বারা সরবরাহ করা হয়েছিল। এবং রিচ ফ্রন্টের AGR5221 কার্ন 7 এবং AGR5021)। জনস হপকিন্স ইউনিভার্সিটিতে আল্জ্হেইমার্স ডিজিজে যথার্থ ফ্যামিলি মেডিসিনের জন্য সেন্টার অফ এক্সিলেন্স।

জনস হপকিন্স ইউনিভার্সিটির নীতি অনুযায়ী কোনো লেখক সংশ্লিষ্ট স্বার্থের দ্বন্দ্ব ঘোষণা করেন না।