நரம்பியல் ஸ்டெம் செல் உயிரியல்

நரம்பு ஸ்டெம் செல், மத்திய நரம்பு மண்டலத்தில் தோன்றும் பெரும்பாலும் வேறுபடுத்தப்படாத செல். நரம்பியல் ஸ்டெம் செல்கள் (என்.எஸ்.சி) நியூரான்கள் மற்றும் கிளைல் செல்கள் (நியூரான்களைக் காக்கும் மற்றும் நியூரான்கள் சிக்னல்களை அனுப்பும் வேகத்தை அதிகரிக்கும் நியூரான்கள் அல்லாத செல்கள்) வளர்ந்து வளர்ந்து வரும் சந்ததி உயிரணுக்களை உருவாக்கும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன.

ஸ்டெம் செல்: நரம்பியல் ஸ்டெம் செல்கள்

மூளையில் ஸ்டெம் செல்கள் இருப்பதையும் ஆராய்ச்சி காட்டுகிறது. பாலூட்டிகளில் பிறப்புக்குப் பிறகு மிகக் குறைவான புதிய நியூரான்கள் உருவாகின்றன, ஆனால் சில நியூரான்கள்

மூளை ஒரு மூடிய, நிலையான அமைப்பு என்று பல ஆண்டுகளாக கருதப்பட்டது. மூளையின் அடிப்படை கலமாக நியூரானை நிறுவியதற்காக 1906 ஆம் ஆண்டில் உடலியல் நோபல் பரிசை வென்ற புகழ்பெற்ற ஸ்பானிஷ் நரம்பியல் இயற்பியலாளர் சாண்டியாகோ ரமோன் ஒய் காஜல் கூட, அவரது குறிப்பிடத்தக்க தொழில் வாழ்க்கையில் நியூரோஜெனெஸிஸின் (நரம்பு திசு உருவாக்கம்) வழிமுறைகள் பற்றி அறிந்திருக்கவில்லை.. 20 ஆம் நூற்றாண்டின் பிற்பகுதியில், மூளை உயிரணுக்களின் மீளுருவாக்கம் செய்யும் திறனைக் குறிக்கும் ஒரு சில கண்டுபிடிப்புகள் மட்டுமே இருந்தன, முதன்மையாக எலிகள், பறவைகள் மற்றும் விலங்குகளில். இந்த நேரத்தில், விஞ்ஞானிகள் ஒரு முறை மூளை சேதமடைந்தால் அல்லது மோசமடையத் தொடங்கினால், புதிய செல்களை மீண்டும் உருவாக்க முடியாது என்று கருதினர், கல்லீரல் மற்றும் தோல் செல்கள் போன்ற பிற வகை உயிரணுக்கள் மீண்டும் உருவாக்க முடியும். வயதுவந்தோரின் மூளையில் புதிய மூளை செல்களை உருவாக்குவது சாத்தியமற்றது என்று கருதப்பட்டது, ஏனெனில் ஒரு புதிய செல் ஒருபோதும் மூளையின் தற்போதைய சிக்கலான அமைப்பில் தன்னை முழுமையாக ஒருங்கிணைக்க முடியாது. மனிதர்களிடையே என்.எஸ்.சி கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டவை 1998 வரை அல்ல, மூளையின் ஒரு பகுதியில் முதலில் ஹிப்போகாம்பஸ் என்று அழைக்கப்பட்டது, இது நினைவுகளை உருவாக்குவதில் கருவியாக அறியப்பட்டது. NSC க்கள் பின்னர் ஆல்ஃபாக்டரி பல்புகள் (வாசனையை செயலாக்கும் ஒரு பகுதி) மற்றும் செப்டம் (உணர்ச்சியை செயலாக்கும் ஒரு பகுதி), ஸ்ட்ரைட்டாம் (இயக்கத்தை செயலாக்கும் ஒரு பகுதி) மற்றும் முதுகெலும்பு ஆகியவற்றில் செயலற்றதாகவும் செயலற்றதாகவும் காணப்பட்டன.

நியூரான்கள் அமைந்துள்ள பகுதிகள் சேதமடைந்தால், செயலற்ற என்.எஸ்.சிகளை செயல்படுத்தக்கூடிய மருந்துகளை இன்று விஞ்ஞானிகள் ஆராய்ந்து வருகின்றனர். சேதமடைந்த பகுதிகளுக்கு என்.எஸ்.சி.களை இடமாற்றம் செய்வதற்கான வழிகளைக் கண்டுபிடிப்பதற்கும் சேதமடைந்த பகுதிகள் முழுவதும் குடியேற அவர்களைத் தூண்டுவதற்கும் ஆராய்ச்சியின் பிற வழிகள் முயல்கின்றன. இன்னும் பிற ஸ்டெம் செல் ஆராய்ச்சியாளர்கள் பிற மூலங்களிலிருந்து (அதாவது கருக்கள்) ஸ்டெம் செல்களை எடுத்துக்கொள்ளவும், இந்த செல்களை நியூரான்கள் அல்லது கிளைல் செல்கள் ஆக உருவாக்க செல்வாக்கு செலுத்தவும் முயல்கின்றனர். இந்த ஸ்டெம் செல்களில் மிகவும் சர்ச்சைக்குரியது மனித கருவில் இருந்து வாங்கப்பட்டவை, அவை செல்களைப் பெற அழிக்கப்பட வேண்டும். சில ஒழுங்குமுறை மரபணுக்களை அறிமுகப்படுத்துவதன் மூலம் வயது வந்தோருக்கான சோமாடிக் செல்களை (உடலின் செல்கள், விந்து மற்றும் முட்டை செல்களைத் தவிர்த்து) இனப்பெருக்கம் செய்வதன் மூலம் தூண்டப்பட்ட ப்ளூரிபோடென்ட் ஸ்டெம் செல்களை விஞ்ஞானிகள் உருவாக்க முடிந்தது. இருப்பினும், இனப்பெருக்கம் செய்யப்பட்ட உயிரணுக்களின் தலைமுறைக்கு ரெட்ரோவைரஸின் பயன்பாடு தேவைப்படுகிறது, எனவே இந்த செல்கள் நோயாளிகளுக்கு தீங்கு விளைவிக்கும் புற்றுநோயை உருவாக்கும் வைரஸ்களை அறிமுகப்படுத்தும் திறனைக் கொண்டுள்ளன. கரு ஸ்டெம் செல்கள் (ESC கள்) அற்புதமான ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன, ஏனெனில் அவை மனித உடலில் காணப்படும் எந்தவொரு உயிரணுக்களாகவும் மாற்றும் திறன் கொண்டவை, ஆனால் ESC களை தனிமைப்படுத்துவதற்கும் உருவாக்குவதற்கும் சிறந்த வழிமுறைகளை உருவாக்க மேலதிக ஆராய்ச்சி தேவைப்படுகிறது.

ஸ்ட்ரோக் மீட்பு என்பது ஆராய்ச்சியின் ஒரு பகுதி, அங்கு வாக்குறுதி மற்றும் ஸ்டெம் செல் சிகிச்சையின் சிக்கல்கள் பற்றி அதிகம் கண்டுபிடிக்கப்பட்டுள்ளது. உயிரணு சிகிச்சையைத் தடுக்க இரண்டு முக்கிய அணுகுமுறைகளை எடுக்கலாம்: எண்டோஜெனஸ் அணுகுமுறை அல்லது வெளிப்புற அணுகுமுறை. எண்டோஜெனஸ் அணுகுமுறை நோயாளியின் சொந்த உடலுக்குள் வயதுவந்த NSC களைத் தூண்டுவதை நம்பியுள்ளது. இந்த ஸ்டெம் செல்கள் மூளையில் உள்ள டென்டேட் கைரஸின் (ஹிப்போகாம்பஸின் ஒரு பகுதி) இரண்டு மண்டலங்களிலும், அதே போல் ஸ்ட்ரைட்டாமிலும் (பெருமூளை அரைக்கோளங்களுக்குள் ஆழமாக அமைந்துள்ள பாசல் கேங்க்லியாவின் ஒரு பகுதி), நியோகார்டெக்ஸ் (வெளிப்புற தடிமன் மிகவும் சுருண்ட பெருமூளைப் புறணி), மற்றும் முதுகெலும்பு. எலி மாதிரிகளில், ஃபைப்ரோபிளாஸ்ட் வளர்ச்சி காரணி -2, வாஸ்குலர் எண்டோடெலியல் வளர்ச்சி காரணி, மூளையில் இருந்து பெறப்பட்ட நியூரோட்ரோபிக் காரணி மற்றும் எரித்ரோபொய்டின் போன்ற வளர்ச்சி காரணிகள் (உயிரணு வளர்ச்சி-மத்தியஸ்த பொருட்கள்) நியூரோஜெனெஸிஸைத் தூண்டும் அல்லது மேம்படுத்தும் முயற்சியில் பக்கவாதம் ஏற்பட்ட பிறகு நிர்வகிக்கப்படுகின்றன, இதன்மூலம் மூளை பாதிப்பைத் தடுத்து, செயல்பாட்டு மீட்சியைத் தூண்டுகிறது. எலி மாதிரிகளில் மிகவும் நம்பிக்கைக்குரிய வளர்ச்சிக் காரணி எரித்ரோபொய்டின் ஆகும், இது நரம்பியல் முன்னோடி உயிரணு பெருக்கத்தை ஊக்குவிக்கிறது மற்றும் எலிகளில் எம்போலிக் பக்கவாதத்தைத் தொடர்ந்து நியூரோஜெனெஸிஸ் மற்றும் செயல்பாட்டு முன்னேற்றத்தைத் தூண்டுவதாகக் காட்டப்பட்டுள்ளது. இதைத் தொடர்ந்து மருத்துவ பரிசோதனைகள், இதில் ஸ்ட்ரோக் நோயாளிகளின் சிறிய மாதிரிக்கு எரித்ரோபொய்டின் நிர்வகிக்கப்பட்டது, இறுதியில் மருந்துப்போலி குழுவில் தனிநபர்கள் மீது வியத்தகு முன்னேற்றங்களைக் காட்டியது. ஸ்கிசோஃப்ரினியா நோயாளிகளுக்கும் மல்டிபிள் ஸ்களீரோசிஸ் நோயாளிகளுக்கும் எரித்ரோபொய்டின் வாக்குறுதியைக் காட்டியுள்ளது. இருப்பினும், எரித்ரோபொய்டினின் செயல்திறனை உறுதிப்படுத்த நோயாளிகளின் பெரிய குழுக்களில் மேலதிக ஆய்வுகள் செய்யப்பட வேண்டும்.

வெளிப்புற ஸ்டெம் செல் சிகிச்சைகள் பிரித்தெடுத்தல், விட்ரோ சாகுபடி மற்றும் பக்கவாதத்தால் பாதிக்கப்பட்ட மூளையின் பகுதிகளுக்கு ஸ்டெம் செல்களை இடமாற்றம் செய்வதை நம்பியுள்ளன. டென்டேட் கைரஸ், ஹிப்போகாம்பஸ், பெருமூளைப் புறணி மற்றும் துணைக் கார்டிகல் வெள்ளை விஷயம் (பெருமூளைப் புறணிக்கு அடியில் உள்ள அடுக்கு) ஆகியவற்றிலிருந்து வயதுவந்த என்.எஸ்.சி.களைப் பெறலாம் என்று ஆய்வுகள் தெரிவிக்கின்றன. வயது வந்தோரின் மூளையின் சப்வென்ட்ரிகுலர் மண்டலத்திலிருந்து (திரவத்தால் நிரப்பப்பட்ட மூளை துவாரங்கள் அல்லது வென்ட்ரிக்கிள்களின் சுவர்களுக்கு அடியில் உள்ள பகுதி) இருந்து பயாப்ஸி செய்யப்பட்ட ஸ்டெம் செல்களைப் பயன்படுத்தி முதுகெலும்பு காயத்துடன் எலிகளில் உண்மையான மாற்று ஆய்வுகள் மேற்கொள்ளப்பட்டுள்ளன. அதிர்ஷ்டவசமாக, பயாப்ஸியின் விளைவாக செயல்பாட்டு பற்றாக்குறைகள் எதுவும் இல்லை. எலிகளிலும் ஆய்வுகள் நடந்துள்ளன, இதில் ஈ.எஸ்.சி கள் அல்லது கருவில் இருந்து பெறப்பட்ட நரம்பியல் ஸ்டெம் செல்கள் மற்றும் பிறவி செல்கள் (பிரிக்கப்படாத செல்கள்; ஸ்டெம் செல்களைப் போன்றவை ஆனால் குறுகிய வேறுபாடு திறன்களைக் கொண்டவை) பக்கவாதத்தால் சேதமடைந்த மூளையின் பகுதிகளுக்கு இடமாற்றம் செய்யப்பட்டுள்ளன. இந்த ஆய்வுகளில், ஒட்டப்பட்ட என்.எஸ்.சிக்கள் வெற்றிகரமாக நியூரான்கள் மற்றும் கிளைல் கலங்களாக வேறுபடுகின்றன, மேலும் சில செயல்பாட்டு மீட்சிகளும் இருந்தன. எவ்வாறாயினும், வெளிப்புற சிகிச்சைகள் கொண்ட முக்கிய எச்சரிக்கை என்னவென்றால், முன்னோடி உயிரணுக்களின் வேறுபாட்டின் அடிப்படை வழிமுறைகள் மற்றும் அவை ஏற்கனவே இருக்கும் நரம்பியல் வலைப்பின்னல்களில் ஒருங்கிணைப்பதை விஞ்ஞானிகள் இன்னும் முழுமையாக புரிந்து கொள்ளவில்லை. கூடுதலாக, விஞ்ஞானிகளுக்கும் மருத்துவர்களுக்கும் என்.எஸ்.சி மற்றும் அவற்றின் சந்ததியினரின் பெருக்கம், இடம்பெயர்வு, வேறுபாடு மற்றும் உயிர்வாழ்வை எவ்வாறு கட்டுப்படுத்துவது என்பது இன்னும் தெரியவில்லை. என்.எஸ்.சிக்கள் அவர்கள் வசிக்கும் சிறப்பு நுண்ணிய சூழல் அல்லது முக்கிய இடங்களால் ஓரளவு கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன என்பதே இதற்குக் காரணம்.

ஹெமாட்டோபாய்டிக் ஸ்டெம் செல்கள் (எச்.எஸ்.சி) பற்றியும் ஆராய்ச்சி செய்யப்பட்டுள்ளது, அவை வழக்கமாக இரத்த அணுக்களாக வேறுபடுகின்றன, ஆனால் அவை நரம்பியல் பரம்பரைகளாக மாற்றப்படலாம். இந்த எச்.எஸ்.சி க்கள் எலும்பு மஜ்ஜை, தொப்புள் கொடி ரத்தம் மற்றும் புற இரத்த அணுக்களில் காணப்படுகின்றன. சுவாரஸ்யமாக, இந்த செல்கள் சில வகையான பக்கவாதம் மூலம் தன்னிச்சையாக திரட்டப்படுவது கண்டறியப்பட்டுள்ளது, மேலும் கிரானுலோசைட் காலனி தூண்டுதல் காரணி (ஜி-சிஎஸ்எஃப்) மூலமாகவும் இது திரட்டப்படலாம். எலிகளில் ஜி-சி.எஸ்.எஃப் ஆய்வுகள் பக்கவாதத்தைத் தொடர்ந்து செயல்பாட்டு முன்னேற்றத்திற்கு வழிவகுக்கும் என்பதைக் காட்டுகின்றன, மேலும் மனிதர்களில் மருத்துவ பரிசோதனைகள் நம்பிக்கைக்குரியவை. எச்.எஸ்.சி களுடன் எலிகளிலும் வெளிப்புற ஆய்வுகள் மேற்கொள்ளப்பட்டுள்ளன. எச்.எஸ்.சி கள் சில ஆய்வுகளில் சேதமடைந்த இடத்தில் உள்நாட்டில் நிர்வகிக்கப்பட்டன அல்லது பிற ஆய்வுகளில் நரம்பு மாற்று அறுவை சிகிச்சை மூலம் முறையாக நிர்வகிக்கப்பட்டன. பிந்தைய செயல்முறை வெறுமனே மிகவும் சாத்தியமானது, மேலும் மிகவும் பயனுள்ள HSC கள் புற இரத்தத்திலிருந்து பெறப்பட்டவை என்று தெரிகிறது.

கால்-கை வலிப்பு மற்றும் பார்கின்சன் நோய்க்கான ஸ்டெம் செல் சிகிச்சைகள் குறித்து மேற்கொள்ளப்பட்ட ஆராய்ச்சி, ஸ்டெம் செல்களை முறையாக வளர்ப்பது மற்றும் அவற்றை ஒரு வாழ்க்கை முறைக்கு அறிமுகப்படுத்துவதற்கான வாக்குறுதியையும் சிரமத்தையும் நிரூபிக்கிறது. ESC களைப் பொறுத்தவரை, அவை டோபமினெர்ஜிக் நியூரான்கள் (டோபமைன் மூலம் பரவும் அல்லது செயல்படுத்தப்படும் நியூரான்கள்), முதுகெலும்பு மோட்டார் நியூரான்கள் மற்றும் ஒலிகோடென்ட்ரோசைட்டுகள் (மெய்லின் உருவாக்கத்துடன் தொடர்புடைய நியூரான்கள் அல்லாத செல்கள்) என வேறுபடுத்தும் திறன் கொண்டவை என்று ஆய்வுகள் தெரிவிக்கின்றன. கால்-கை வலிப்புக்கு சிகிச்சையளிப்பதை நோக்கமாகக் கொண்ட ஆய்வுகளில், சுட்டி கரு ஸ்டெம் செல்-பெறப்பட்ட நரம்பியல் முன்னோடிகள் (ஈ.எஸ்.என்) நாள்பட்ட கால்-கை வலிப்பு எலிகள் மற்றும் கட்டுப்பாட்டு எலிகளின் ஹிப்போகாம்பியில் இடமாற்றம் செய்யப்பட்டன. இடமாற்றத்திற்குப் பிறகு, ஈ.எஸ்.என்-களின் செயல்பாட்டு பண்புகளில் வேறுபாடுகள் எதுவும் காணப்படவில்லை, ஏனெனில் அவை அனைத்தும் நியூரான்களின் சிறப்பியல்பு சினாப்டிக் பண்புகளைக் காட்டின. இருப்பினும், கால்-கை வலிப்பு ஹிப்போகாம்பஸில் நீண்ட காலத்திற்கு உயிர்வாழும் திறன், சரியான ஹிப்போகாம்பல் செயல்பாடுகளுடன் நியூரான்களாக வேறுபடுத்துவது மற்றும் நாள்பட்ட கால்-கை வலிப்பில் கற்றல் மற்றும் நினைவக பற்றாக்குறையை அடக்குதல் போன்றவற்றை ஈ.எஸ்.என்-க்கள் கொண்டிருக்கின்றனவா என்பது இன்னும் காணப்படுகிறது. மறுபுறம், என்.எஸ்.சிக்கள் ஏற்கனவே உயிர்வாழ்வதற்கும் எலிகளில் உள்ள நியூரான்களின் வெவ்வேறு செயல்பாட்டு வடிவங்களாக வேறுபடுவதற்கும் காணப்படுகின்றன. எவ்வாறாயினும், என்.எஸ்.சி க்கள் வெவ்வேறு செயல்பாட்டு வடிவங்களில் பொருத்தமான அளவுகளில் வேறுபடுத்த முடியுமா என்பதையும், அவற்றைத் தடுப்பதற்காக அவை ஹைபரெக்ஸிசிடபிள் நியூரான்களுடன் சரியாக ஒத்திசைக்க முடியுமா என்பதும் தெளிவாகத் தெரியவில்லை, இதனால் வலிப்புத்தாக்கங்களைத் தடுக்கிறது.

பார்கின்சன் நோய்க்கான சிகிச்சைகள் வாக்குறுதியைக் காட்டுகின்றன மற்றும் இதே போன்ற தடைகளை எதிர்கொள்கின்றன. பார்கின்சன் நோயாளிகளின் ஸ்ட்ரைட்டாவில் மனித கரு மெசென்ஸ்பாலிக் திசுக்களை (மூளையின் ஒரு பகுதியாக உருவாகும் மிட்பிரைனில் இருந்து பெறப்பட்ட திசு) இடமாற்றம் குறித்து மருத்துவ ஆராய்ச்சி மேற்கொள்ளப்பட்டுள்ளது. இருப்பினும், இந்த திசு மட்டுப்படுத்தப்பட்ட கிடைக்கும் தன்மையைக் கொண்டுள்ளது, இது ESC மாற்று அறுவை சிகிச்சையை மிகவும் கவர்ந்திழுக்கிறது. உண்மையில், இடமாற்றம் செய்யக்கூடிய டோபமினெர்ஜிக் நியூரான்கள்-பார்கின்சன் நோயால் பாதிக்கப்பட்டுள்ள நியூரான்கள்-சுட்டி, ப்ரைமேட் மற்றும் மனித ESC களில் இருந்து உருவாக்கப்படலாம் என்று ஆராய்ச்சி ஏற்கனவே காட்டுகிறது. இருப்பினும், சுட்டி மற்றும் மனித ESC களுக்கு இடையிலான ஒரு பெரிய வேறுபாடு என்னவென்றால், மனித ESC கள் வேறுபடுவதற்கு அதிக நேரம் எடுக்கும் (50 நாட்கள் வரை). மேலும், மனித ESC களுக்கான வேறுபாடு திட்டங்களுக்கு, நாட்டைப் பொறுத்து, சில மருத்துவ விதிமுறைகளை மீறும், பரப்புவதற்கு விலங்கு சீரம் அறிமுகப்படுத்தப்பட வேண்டும். மாற்று அறுவை சிகிச்சைக்குப் பிறகு நீண்ட காலத்திற்கு உயிர்வாழ்வதற்கு ஈ.எஸ்.சி-பெறப்பட்ட டோபமினெர்ஜிக் முன்னோடி செல்களைப் பெறுவதற்கான வழியையும் ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டுபிடிக்க வேண்டும். இறுதியாக, ESC- பெறப்பட்ட உயிரணுக்களின் தூய்மையின் பிரச்சினை உள்ளது; அனைத்து உயிரணுக்களும் பாதுகாப்பாக இடமாற்றம் செய்யப்படுவதற்கு முன்பு டோபமினெர்ஜிக் முன்னோடி செல்கள் என சான்றளிக்கப்பட வேண்டும். ஆயினும்கூட, ஒவ்வொரு ஆய்விலும் வேறுபாடு மற்றும் சுத்திகரிப்பு நுட்பங்கள் மேம்படுகின்றன. உண்மையில், மனித மாற்று சிகிச்சைக்கான தூய்மையான மற்றும் குறிப்பிட்ட உயிரணுக்களின் பெரிய வங்கிகளின் தலைமுறை அடையக்கூடிய இலக்காக உள்ளது.