फ्रांसिस क्रिक इंस्टीट्यूट के वैज्ञानिकों ने मानव स्टेम सेल मॉडल तैयार किए हैं1 जिसमें, पहली बार, नोटोकॉर्ड शामिल है – विकासशील भ्रूण में एक ऊतक जो नेविगेशन सिस्टम की तरह काम करता है, कोशिकाओं को निर्देशित करता है कि रीढ़ और तंत्रिका तंत्र (ट्रंक) का निर्माण कहां किया जाए।
कार्य, आज प्रकाशित हुआ प्रकृतियह अध्ययन करने की हमारी क्षमता में एक महत्वपूर्ण कदम है कि प्रारंभिक विकास के दौरान मानव शरीर कैसे आकार लेता है।
नोटोकॉर्ड, एक छड़ के आकार का ऊतक, विकासशील शरीर के मचान का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। यह रीढ़ की हड्डी वाले सभी जानवरों की एक परिभाषित विशेषता है और विकासशील भ्रूण में ऊतक को व्यवस्थित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
इसके महत्व के बावजूद, संरचना की जटिलता का मतलब है कि यह मानव ट्रंक विकास के पिछले प्रयोगशाला-विकसित मॉडल में गायब है।
इस शोध में, वैज्ञानिकों ने सबसे पहले चिकन भ्रूण का विश्लेषण किया ताकि यह समझ सकें कि नॉटोकॉर्ड प्राकृतिक रूप से कैसे बनता है। चूहे और बंदर के भ्रूण से मौजूदा प्रकाशित जानकारी के साथ इसकी तुलना करके, उन्होंने नॉटोकॉर्ड ऊतक बनाने के लिए आवश्यक आणविक संकेतों के समय और अनुक्रम की स्थापना की।
इस ब्लूप्रिंट के साथ, उन्होंने रासायनिक संकेतों का एक सटीक अनुक्रम तैयार किया और इसका उपयोग मानव स्टेम कोशिकाओं को एक नॉटोकॉर्ड बनाने में करने के लिए किया।
स्टेम कोशिकाओं ने एक लघु ‘ट्रंक-जैसी’ संरचना बनाई, जो अनायास ही लंबाई में 1-2 मिलीमीटर तक बढ़ गई। इसमें विकासशील तंत्रिका ऊतक और हड्डी स्टेम कोशिकाएं शामिल थीं, जो एक पैटर्न में व्यवस्थित थीं जो मानव भ्रूण में विकास को प्रतिबिंबित करती हैं। इससे पता चला कि नॉटोकॉर्ड कोशिकाओं को सही समय पर सही जगह पर सही प्रकार का ऊतक बनने के लिए प्रोत्साहित कर रहा था।
वैज्ञानिकों का मानना है कि यह कार्य रीढ़ और रीढ़ की हड्डी को प्रभावित करने वाले जन्म दोषों का अध्ययन करने में मदद कर सकता है। यह इंटरवर्टेब्रल डिस्क को प्रभावित करने वाली स्थितियों के बारे में भी जानकारी प्रदान कर सकता है – कशेरुकाओं के बीच सदमे-अवशोषित कुशन जो नॉटोकॉर्ड से विकसित होते हैं। जब ये डिस्क उम्र के साथ खराब हो जाती हैं तो पीठ दर्द का कारण बन सकती हैं।
डेवलपमेंटल डायनेमिक्स लेबोरेटरी के ग्रुप लीडर और अध्ययन के वरिष्ठ लेखक जेम्स ब्रिस्को ने कहा: “नॉटोकॉर्ड विकासशील भ्रूण के लिए एक जीपीएस की तरह काम करता है, जो शरीर की मुख्य धुरी को स्थापित करने में मदद करता है और रीढ़ और तंत्रिका तंत्र के गठन का मार्गदर्शन करता है। अब तक, प्रयोगशाला में इस महत्वपूर्ण ऊतक को उत्पन्न करना मुश्किल रहा है, जिससे मानव विकास और विकारों का अध्ययन करने की हमारी क्षमता सीमित हो गई है, अब जब हमने एक मॉडल बनाया है जो काम करता है, तो यह उन विकासात्मक स्थितियों का अध्ययन करने के लिए दरवाजे खोलता है जिनमें हम रहे हैं चारों ओर अंधेरा।”
डेवलपमेंटल डायनेमिक्स लेबोरेटरी में पोस्टडॉक्टरल फेलो और अध्ययन के पहले लेखक टियागो रिटो ने कहा: “नोटोकॉर्ड के उत्पादन के लिए सटीक रासायनिक संकेतों को ढूंढना सही नुस्खा खोजने जैसा था। प्रयोगशाला में नॉटोकॉर्ड को विकसित करने के पिछले प्रयास विफल हो सकते हैं क्योंकि हम सामग्री जोड़ने के लिए आवश्यक समय समझ में नहीं आया।
“विशेष रूप से रोमांचक बात यह है कि हमारी प्रयोगशाला में विकसित संरचनाओं में नॉटोकॉर्ड उसी तरह कार्य करता है जैसे यह एक विकासशील भ्रूण में होता है। यह रासायनिक संकेत भेजता है जो आसपास के ऊतकों को व्यवस्थित करने में मदद करता है, जैसा कि सामान्य विकास के दौरान होता है।”
