हमारे रक्त प्रणाली से कचरे को साफ करने में हमारे लिवर का एक कारण यह है कि अंग तीन कुंजी “ज़ोन” के अनुसार कार्य करता है जो विशिष्ट प्रमुख कार्य करता है। इसलिए, अगर वैज्ञानिकों को यकृत ऑर्गेनॉइड ऊतक के स्व-बढ़ते पैच बनाने की उम्मीद है जो क्षतिग्रस्त अंगों की मरम्मत में मदद कर सकता है, तो यह महत्वपूर्ण है कि लैब-ग्रो टिशू विश्वासपूर्वक ऐसे क्षेत्रों को पुन: पेश करता है।
जर्नल में 16 अप्रैल, 2025 को प्रकाशित एक ग्राउंडब्रेकिंग पेपर में प्रकृति, सिनसिनाटी चिल्ड्रन रिपोर्ट्स में ऑर्गनॉइड मेडिसिन विशेषज्ञों की एक टीम सिर्फ इस तरह के मील का पत्थर प्राप्त करती है – जो मानव स्टेम कोशिकाओं से बना है। जब इन मानवकृत ऑर्गेनोइड्स को कृन्तकों में प्रत्यारोपित किया गया था, जिनकी खुद की यकृत-पित्त नली प्रणाली को काट दिया गया था, तो बेहतर ऑर्गेनोइड्स ने कृन्तकों की जीवित रहने की दर को दोगुना कर दिया।
“अनुसंधान समुदाय को लंबे समय से मानव यकृत जीव विज्ञान और बीमारी का अध्ययन करने के लिए एक बेहतर मॉडल की आवश्यकता है, क्योंकि मानव जिगर में उत्कृष्ट हेपेटोसाइट विविधता और संबंधित कार्यात्मक ऑर्केस्ट्रेशन हैं जो कृन्तकों में मौजूद नहीं हैं,” अध्ययन के संगत लेखक टैकनोरी टेकबे, एमडी, पीएचडी कहते हैं। “यह नई प्रणाली अध्ययन करने का मार्ग प्रशस्त करती है, और अंततः इलाज करती है, अन्यथा घातक यकृत विकारों की एक विस्तृत श्रृंखला।”
टेकबे सिनसिनाटी चिल्ड्रन सेंटर फॉर स्टेम सेल एंड ऑर्गोइड मेडिसिन (कस्टम) में वाणिज्यिक नवाचार के लिए निदेशक हैं। वह 13 वर्षों से यकृत के अंगों को बढ़ाने के तरीकों का अध्ययन कर रहा है। उनकी प्रयोगशाला से होने वाली सफलताओं में एक साथ उगाए गए तीन ऑर्गेनोइड्स के पहले जुड़े सेट का निर्माण करना शामिल है, अनुसंधान उद्देश्यों के लिए बड़े पैमाने पर यकृत ऑर्गेनोइड्स का उत्पादन करने का एक उपन्यास तरीका, और जीन-इंजीनियर लिवर ऑर्गेनोइड्स जो किसी दिन गंभीर पीलिया का इलाज करने में मदद कर सकते हैं।
अल्पावधि में, ये मल्टी-ज़ोनल लीवर ऑर्गेनोइड्स वैज्ञानिकों को मधुमेह, नशीली दवाओं से प्रेरित यकृत की चोट, शराब से संबंधित यकृत रोग और वायरल हेपेटाइटिस सहित बीमारियों पर नई रोशनी डालने में मदद करेंगे। बदले में, इस तरह के काम से यकृत स्वास्थ्य को बहाल करने के लिए दवा के विकास और अन्य दृष्टिकोणों में तेजी आ सकती है।
लंबी अवधि के लिए, यकृत प्रत्यारोपण के लिए प्रतीक्षा सूची में लोगों के लिए, यह अध्ययन चिकित्सा समुदाय को अंग दान पर भरोसा करने के बजाय एक मरीज के अपने यकृत प्रतिस्थापन ऊतक को “बढ़ने” के करीब ले जाता है।
वर्तमान में, फेडरल ऑर्गन प्रोक्योरमेंट एंड ट्रांसप्लांटेशन नेटवर्क के अनुसार, लीवर ट्रांसप्लांट प्राप्त करने के लिए 9,000 से अधिक अमेरिकियों को प्रतीक्षा सूची में पंजीकृत किया गया है। हर साल, अनुमानित 2,000 लोग प्रतीक्षा सूची मरते हैं, जबकि अधिक लोग कभी भी पात्र नहीं बनते हैं।
“यह खोज कई कारणों से रोमांचक है,” आरोन ज़ोर्न, पीएचडी, कस्टम के सह-निदेशक कहते हैं। “एक स्तर पर, यह दर्शाता है कि हमने प्रयोगशाला में यकृत ऊतक को बढ़ते हुए एक महत्वपूर्ण कदम उठाया है जो मानव यकृत समारोह की सटीक नकल करता है। जबकि मानव यकृत ऑर्गेनोइड प्रत्यारोपण कम से कम कई वर्षों से रहता है, प्रयोगशाला में, ये विशेष ऊतक हमें लोगों को कभी भी लीवर प्रत्यारोपण की आवश्यकता से रोकने के तरीके खोजने में मदद कर सकते हैं।”
आगे क्या होगा?
नए अध्ययन में कई विवरण हैं कि नए ऑर्गेनोइड्स कैसे विकसित किए गए थे, और वे कैसे कार्य करते हैं-जिसमें एकल-कोशिका स्तर तक आनुवंशिक जानकारी शामिल है। लेकिन और भी अधिक शोध को पूरी तरह से समझने की आवश्यकता है कि ऑर्गोइड प्राकृतिक मानव अंग विकास के साथ कैसे मेल खाते हैं।
वैज्ञानिक भी नए ऑर्गेनोइड्स में जोनल विकास को ट्रिगर करने के लिए आनुवंशिक संपादन के बजाय रासायनिक तरीकों को विकसित करने के लिए काम कर रहे हैं। यह व्यक्तिगत स्तर पर रोग के विकास और दवा प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए अधिक व्यावहारिक बना देगा।
निकट अवधि में, हालांकि, ड्रग मेटाबॉलिज्म और विषाक्तता की अधिक सटीक भविष्यवाणी करने के लिए लैब सेटिंग्स में इन नए यकृत अंगों का उपयोग करना सबसे बड़ा चिकित्सा प्रभाव हो सकता है जो इस नवाचार का होगा, ज़ोर्न कहते हैं, ज़ोर्न कहते हैं।
अध्ययन के बारे में
सिनसिनाटी चिल्ड्रन के सह-लेखकों में हसन अल रजा, एमएस, कोनी सैंटांगेलो, एमएस, अबिद अल रजा, पीएचडी, केंटारो इवासावा, एमडी, पीएचडी, कैथरीन ग्लेसर, एमएस, अलेक्जेंडर बॉन्डोक, एमडी, और जोनाथन मेरोला, एमडी, पीएचडी शामिल हैं।
इस अध्ययन को सिनसिनाटी चिल्ड्रन: द कन्फोकल इमेजिंग कोर, पैथोलॉजी रिसर्च कोर, प्लुरिपोटेंट स्टेम सेल सुविधा, ट्रांसजेनिक एनिमल और जीनोम एडिटिंग कोर, वेटरनरी सर्विसेज फैसिलिटी और सिंगल सेल जीनोमिक्स कोर में कई साझा सुविधाओं के सदस्यों द्वारा समर्थित किया गया था।
इस काम के लिए फंडिंग स्रोतों में एक सिनसिनाटी चिल्ड्रन रिसर्च फाउंडेशन क्योर ग्रांट, एक फॉक ट्रांसफॉर्मेशनल अवार्ड, एक NIH निदेशक का नया इनोवेटर अवार्ड (DP2 DK128799-01), NIH ग्रांट (R01DK135478), जापान एजेंसी के लिए मेडिकल रिसर्च एंड डेवलपमेंट और टैक्डा साइंस फाउंडेशन से समर्थन शामिल है।
