पेन इंजीनियर्स ने एक महत्वपूर्ण सफलता हासिल की है जो प्री-एक्लेमप्सिया से पीड़ित गर्भवती लोगों के लिए एक प्रमुख स्वस्थ इक्विटी अंतर को पाटती है, एक ऐसी स्थिति जो प्लेसेंटा में अपर्याप्त रक्त प्रवाह के कारण उत्पन्न होती है और जिसके परिणामस्वरूप उच्च मातृ रक्तचाप होता है और भ्रूण में रक्त का प्रवाह सीमित हो जाता है।
प्री-एक्लेमप्सिया दुनिया भर में मृत जन्म और समय से पहले जन्म के प्रमुख कारणों में से एक है, और यह 3 से 5% गर्भधारण में होता है। गर्भावस्था की शुरुआत में प्री-एक्लेमप्सिया का निदान करने वाली गर्भवती महिलाओं को अपने और अपने बच्चों के लिए उच्च जोखिम का सामना करना पड़ता है, जिसमें गंभीर स्वास्थ्य समस्याएं और मृत्यु भी शामिल है। इलाज के बिना, इन रोगियों के लिए विकल्प केवल लक्षणों का इलाज करते हैं, जैसे रक्तचाप की दवा लेना, बिस्तर पर आराम करना या अपने बच्चे की व्यवहार्यता की परवाह किए बिना समय से पहले प्रसव कराना। किसी भी तरीके से प्री-एक्लेमप्सिया का इलाज करने का निर्णय लेना उन गर्भवती लोगों के लिए एक नैतिक पहेली हो सकता है जो पहले से ही लंबे समय से प्रभाव वाले कई व्यक्तिगत स्वास्थ्य निर्णयों का सामना कर रहे हैं।
बायोइंजीनियरिंग में एसोसिएट प्रोफेसर माइकल मिशेल की प्रयोगशाला में डॉक्टरेट छात्र केल्सी स्विंगल के लिए, ये विकल्प पर्याप्त नहीं हैं। स्विंगल महिलाओं की स्वास्थ्य देखभाल में अंतर को समाज के लिए एक जोखिम के रूप में देखती है, और गर्भवती लोगों को जिन असुरक्षित और जटिल स्थितियों का सामना करना पड़ता है, उन्हें चिकित्सा अनुसंधान चुनौतियों के रूप में देखा जाता है जो वास्तविक, इंजीनियर समाधानों के लिए लंबे समय से लंबित हैं।
पिछले शोध में, स्विंगल ने एक सफल प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट अध्ययन किया था जिसमें लिपिड नैनोकणों (एलएनपी) की लाइब्रेरी की जांच की गई थी, डिलीवरी अणु जो कोशिकाओं में सीओवीआईडी वैक्सीन के एमआरएनए को प्राप्त करने में मदद करते थे, और गर्भवती चूहों में प्लेसेंटा तक पहुंचने की उनकी क्षमता की जांच की गई थी। . में प्रकाशित उनके नवीनतम अध्ययन में प्रकृतिस्विंगल ने 98 अलग-अलग एलएनपी और प्लेसेंटा तक पहुंचने और उच्च रक्तचाप को कम करने और प्री-एक्लेमप्टिक गर्भवती चूहों में वासोडिलेशन को बढ़ाने की उनकी क्षमता की जांच की। उनके काम से पता चलता है कि काम के लिए सबसे अच्छा एलएनपी वह था जो एफडीए-अनुमोदित एलएनपी फॉर्मूलेशन की तुलना में गर्भवती चूहों में प्लेसेंटा में 100 गुना से अधिक एमआरएनए डिलीवरी में मध्यस्थता करता है।
दवा काम कर गयी. स्विंगल कहते हैं, “हमारा एलएनपी एक एमआरएनए चिकित्सीय देने में सक्षम था जिसने गर्भावस्था के अंत तक मातृ रक्तचाप को कम कर दिया और भ्रूण के स्वास्थ्य और नाल में रक्त परिसंचरण में सुधार किया।” “इसके अतिरिक्त, जन्म के समय हमने पिल्लों के वजन में वृद्धि देखी, जो एक स्वस्थ मां और स्वस्थ बच्चे का संकेत देता है। मैं इस काम और इसके वर्तमान चरण के बारे में बहुत उत्साहित हूं क्योंकि यह मानव रोगियों में प्री-एक्लेमप्सिया के लिए एक वास्तविक उपचार की पेशकश कर सकता है। निकट भविष्य में।”
प्री-एक्लेमप्सिया के लिए इस इलाज को और विकसित करना और इसे मानव उपयोग के लिए बाजार में लाना अनुसंधान टीम के लिए क्षितिज पर है, लेकिन इस काम को संभव बनाने के लिए स्विंगल को शून्य से शुरुआत करनी पड़ी। उन्हें सबसे पहले गर्भवती चूहों पर प्रयोग चलाने के लिए आधार तैयार करना था और यह निर्धारित करना था कि इस पशु मॉडल में प्री-एक्लेमप्सिया को कैसे प्रेरित किया जाए, ऐसी प्रक्रियाओं का अच्छी तरह से अध्ययन नहीं किया गया है। लेकिन, इस आधार को तैयार करके, स्विंगल के काम ने न केवल प्री-एक्लेमप्सिया के इलाज के लिए एक मार्ग की पहचान की है, बल्कि यह अन्य प्रजनन स्वास्थ्य चुनौतियों का समाधान करने वाले एलएनपी-एमआरएनए चिकित्सीय पर शोध के लिए भी दरवाजे खोलता है।
स्विंगल कहते हैं, “यह पता चला है कि गर्भवती चूहों में एमआरएनए एलएनपी के साथ अपेक्षाकृत कम अध्ययन किए गए हैं, और प्री-एक्लेमप्टिक चूहों में बहुत कम या कोई नहीं किया गया है।” “गर्भावस्था अनुसंधान में सब कुछ अलग है। चूहों में, गर्भकालीन सप्ताहों को ट्रैक करने के बजाय, हम गर्भकालीन दिनों को ट्रैक करते हैं ताकि हम जान सकें कि उनकी गर्भावस्था कितनी दूर है। मुझे चूहे के प्लेसेंटा की शारीरिक रचना सीखनी थी, और फिर सबसे अच्छा तरीका निर्धारित करना था प्री-एक्लेमप्सिया का एक माउस मॉडल स्थापित करें जो मनुष्यों में बीमारी का सबसे अच्छा अनुकरण करता है।”
इस अध्ययन में, गर्भवती चूहों में प्री-एक्लेमप्सिया प्रेरित किया गया था। फिर, टीम ने अपनी 98 एलएनपी लाइब्रेरी की जांच और विश्लेषण करने के बाद यह निर्धारित किया कि प्लेसेंटा में एमआरएनए पहुंचाने में सबसे अच्छा क्या होगा, उन्होंने एक एलएनपी को आगे बढ़ाया, प्री-एक्लेमप्टिक चूहों को उनके 20 में से 11वें दिन में एक बार न्यूनतम प्रभावी खुराक का इंजेक्शन लगाया। -दिन का गर्भाधान. इस एक बार के इंजेक्शन ने गर्भावस्था के अंत तक प्री-एक्लेमप्टिक चूहों को ठीक कर दिया, लेकिन अब टीम को यह पता लगाना होगा कि बड़े जानवरों और मनुष्यों में स्थिति का इलाज करने के लिए कितनी खुराक की आवश्यकता होगी।
“हमारे शोध के इस चरण में, हम इस एलएनपी को पहले चूहों और गिनी सूअरों जैसे बड़े जानवरों में लाएंगे ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि यह प्री-एक्लेमप्सिया के ‘गोल्ड स्टैंडर्ड’ मॉडल में कितनी अच्छी तरह काम करता है, इससे पहले कि हम इस काम को मानव परीक्षणों में आगे बढ़ा सकें। “स्विंगल कहते हैं. “गिनी सूअरों पर हमारे एलएनपी का परीक्षण विशेष रूप से दिलचस्प होगा, क्योंकि उनकी नाल एक इंसान के समान होती है और उनकी गर्भकालीन अवधि 72 दिनों तक लंबी होती है। हम सवाल पूछेंगे ‘इन जानवरों को कितनी खुराक की आवश्यकता है?’ ‘क्या न्यूनतम प्रभावी खुराक बदल जाएगी?’ और ‘हमारा वर्तमान एलएनपी प्रत्येक में कितनी अच्छी तरह काम करता है?'”
जैसा कि स्विंगल अपने शोध में अगले कदमों के बारे में सोचती है, वह मिशेल लैब में चल रहे स्नातक अनुसंधान परियोजनाओं में भी सहयोग करेगी, जिसमें एमआरएनए को और भी अधिक कुशलता से वितरित करने के लिए एलएनपी को और अधिक अनुकूलित करने पर ध्यान केंद्रित किया जाएगा, साथ ही यह कैसे प्राप्त होता है इसके तंत्र को भी समझेगी। प्लेसेंटा, एक प्रश्न का अभी भी पूरी तरह से उत्तर नहीं दिया गया है।
वह कहती हैं, “हम पहले से ही एक स्पिन-ऑफ कंपनी बनाने के बारे में बातचीत कर रहे हैं और इस एलएनपी-एमआरएनए चिकित्सीय को क्लिनिकल परीक्षण और बाजार में लाने पर काम करना चाहते हैं।” “लेकिन, दवा को बेहतर बनाने और वास्तव में यह कैसे काम करती है यह समझने के लिए हमेशा अधिक शोध करना होगा।”
स्विंगल, जो वर्तमान में अपनी पीएच.डी. पूरी कर रही है। शोध ने न केवल पेन में प्री-एक्लेमप्सिया उपचार को आगे बढ़ाने वाले अध्ययनों की इस नई श्रृंखला का सफलतापूर्वक नेतृत्व किया है, बल्कि उन्होंने महिलाओं के स्वास्थ्य के क्षेत्र में अन्य शुरुआती कैरियर शोधकर्ताओं को भी प्रेरित किया है।
मिशेल कहते हैं, “पिछले कुछ वर्षों में, केल्सी ने मेरी प्रयोगशाला में इंजीनियरों की एक टीम को विकसित करने और नेतृत्व करने में उत्साहपूर्वक मदद की है जो महिलाओं के स्वास्थ्य के बारे में भावुक हैं।” “वह वास्तव में अत्याधुनिक अनुसंधान को निष्पादित करने के लिए एक मजबूत और सहायक वैज्ञानिक समुदाय के महत्व को समझती है, और मुझे विश्वास है कि वह आगे बढ़ती रहेगी क्योंकि वह महिलाओं के स्वास्थ्य को सुर्खियों में लाने में मदद करती है।”
इस कार्य को राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान (DP2 TR002776, NICHD R01 HD115877), राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन (CBET-2145491, 1845298), और साइंटिफिक इंटरफ़ेस पर बरोज़ वेलकम फंड कैरियर अवार्ड द्वारा वित्त पोषित किया जाता है।
