অর্গানয়েড ইঞ্জিনিয়ারিং ব্রেকথ্রু: মানব অঙ্গের নকল করে এমন মডেল সিস্টেম তৈরি করা

br>

দ্বারা

নিউরোপিথেলিয়াল অর্গানয়েডস আর্কিটেকচার

নিউরোপিথেলিয়াল অর্গানয়েডের জটিল স্থাপত্য এপিথেলিয়াল ফিউশন প্রক্রিয়া থেকে উদ্ভূত হয়। কোষের ঝিল্লিগুলি লাল রঙে চিহ্নিত করা হয়েছে, যখন তরল-ভরা টিউবগুলি সবুজ রঙে চিহ্নিত করা হয়েছে। ক্রেডিট: ইশিহারা এট আল। প্রকৃতি (2022)

ড্রেসডেন এবং ভিয়েনার গবেষকরা টিস্যুতে ত্রিমাত্রিক কাঠামোর সংযোগ এবং তাদের স্থাপত্যের উত্থানের মধ্যে একটি যোগসূত্র প্রকাশ করেছেন যাতে বিজ্ঞানীদের স্ব-সংগঠিত টিস্যু তৈরি করতে সহায়তা করে যা মানব অঙ্গগুলির অনুকরণ করে।

মানবদেহের অঙ্গগুলিতে তরল-ভরা টিউব এবং লুপের জটিল নেটওয়ার্ক রয়েছে। এগুলি বিভিন্ন আকারে আসে এবং অঙ্গের উপর নির্ভর করে তাদের ত্রিমাত্রিক কাঠামো একে অপরের সাথে আলাদাভাবে সংযুক্ত থাকে। একটি ভ্রূণের বিকাশের সময়, অঙ্গগুলি কোষের একটি সাধারণ গ্রুপ থেকে তাদের আকার এবং টিস্যু স্থাপত্য বিকাশ করে। ধারণা এবং সরঞ্জামের অভাবের কারণে, অঙ্গ বিকাশের সময় কীভাবে আকার এবং জটিল টিস্যু নেটওয়ার্ক তৈরি হয় তা বোঝা চ্যালেঞ্জিং। অঙ্গ বিকাশের মেট্রিক্স এখন প্রথমবারের মতো ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক ইনস্টিটিউট অফ মলিকুলার সেল বায়োলজি অ্যান্ড জেনেটিক্স (এমপিআই-সিবিজি) এবং ড্রেসডেনের পদার্থবিদ্যার (এমপিআই-পিকেএস) জন্য এমপিআই-এর বিজ্ঞানীদের দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে। পাশাপাশি ভিয়েনার রিসার্চ ইনস্টিটিউট অফ মলিকুলার প্যাথলজি (IMP)। তাদের গবেষণায়, গবেষকদের আন্তর্জাতিক দল মানব উন্নয়নের জন্য মডেল সিস্টেম বিকাশের জন্য অর্গানয়েড – ক্ষুদ্র অঙ্গ – একটি প্রকৌশল শৃঙ্খলায় রূপান্তর করার জন্য প্রয়োজনীয় সরঞ্জাম সরবরাহ করে।

কোষের সম্মিলিত মিথস্ক্রিয়া বিকাশের সময় একটি জীবের গঠনের দিকে পরিচালিত করে। বিভিন্ন অঙ্গে বিভিন্ন জ্যামিতি এবং ভিন্নভাবে সংযুক্ত ত্রিমাত্রিক কাঠামো রয়েছে যা অঙ্গগুলির মধ্যে তরল-ভরা টিউব এবং লুপের কার্যকারিতা নির্ধারণ করে। একটি উদাহরণ হল কিডনির শাখাযুক্ত নেটওয়ার্ক আর্কিটেকচার, যা রক্তের দক্ষ পরিস্রাবণকে সমর্থন করে। একটি জীবন্ত ব্যবস্থায় ভ্রূণের বিকাশ পর্যবেক্ষণ করা কঠিন, এই কারণেই তরল-ভরা টিউব এবং লুপগুলির নেটওয়ার্কগুলি কীভাবে বিকাশ হয় তা বর্ণনা করে এমন খুব কম ধারণা রয়েছে। যদিও অতীতের অধ্যয়নগুলি দেখিয়েছে যে কীভাবে কোষের মেকানিক্স একটি জীবের বিকাশের সময় স্থানীয় আকৃতির পরিবর্তনকে প্ররোচিত করে, এটি কীভাবে টিস্যুগুলির সংযোগের উদ্ভব হয় তা স্পষ্ট নয়।

ইমেজিং এবং তত্ত্ব একত্রিত করে, গবেষক Keisuke Ishihara MPI-CBG এবং MPI-PKS-এ জান ব্রুগস গ্রুপে প্রথমে এই প্রশ্নে কাজ শুরু করেন। পরে তিনি আইএমপি-তে এলি তানাকার গ্রুপে তার কাজ চালিয়ে যান। তার সহকর্মী অর্ঘ্যদীপ মুখার্জির সাথে, পূর্বে MPI-PKS-এর ফ্রাঙ্ক জুলিচার গ্রুপের গবেষক এবং জান ব্রুগুয়েসের সাথে, কেইসুক মাউসের ভ্রূণের স্টেম সেল থেকে প্রাপ্ত অর্গানয়েড ব্যবহার করেছিলেন যা এপিথেলিয়ার একটি জটিল নেটওয়ার্ক তৈরি করে, যা লাইনের অঙ্গ এবং বাধা হিসাবে কাজ করে। .

“আমি এখনও সেই উত্তেজনাপূর্ণ মুহূর্তটি মনে করি যখন আমি দেখতে পেলাম যে কিছু অর্গানয়েড একাধিক কুঁড়ি সহ টিস্যুতে রূপান্তরিত হয়েছে যা দেখতে একগুচ্ছ আঙ্গুরের মতো। বিকাশের সময় ত্রিমাত্রিক স্থাপত্যের পরিবর্তনের বর্ণনা দেওয়া চ্যালেঞ্জিং বলে প্রমাণিত হয়েছিল, যদিও কেইসুকে স্মরণ করে এবং যোগ করে, “আমি দেখেছি যে এই অর্গানয়েড সিস্টেমটি অনেক লুপ বা প্যাসেজ সহ আশ্চর্যজনক অভ্যন্তরীণ কাঠামো তৈরি করে, যা গর্ত সহ একটি খেলনা বলের মতো।”

অর্গানয়েডগুলিতে টিস্যুগুলির বিকাশের অধ্যয়ন করার বেশ কয়েকটি সুবিধা রয়েছে: এগুলি উন্নত মাইক্রোস্কোপি পদ্ধতিতে পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে, যার ফলে টিস্যুর গভীরে গতিশীল পরিবর্তনগুলি দেখা সম্ভব হয়। এগুলি প্রচুর পরিমাণে তৈরি করা যেতে পারে এবং উন্নয়নকে প্রভাবিত করার জন্য পরিবেশকে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে। গবেষকরা এপিথেলিয়ামের আকৃতি, সংখ্যা এবং সংযোগ অধ্যয়ন করতে সক্ষম হন। তারা সময়ের সাথে অর্গানয়েডের অভ্যন্তরীণ কাঠামোর পরিবর্তনগুলি ট্র্যাক করেছে।

Keisuke অব্যাহত, “আমরা আবিষ্কার করেছি যে টিস্যু সংযোগ দুটি ভিন্ন প্রক্রিয়া থেকে উদ্ভূত হয়: হয় দুটি পৃথক এপিথেলিয়া ফিউজ বা একটি একক এপিথেলিয়াম স্ব-ফিউজ এর দুটি প্রান্ত ফিউজ করে, এবং এর ফলে একটি ডোনাট-আকৃতির লুপ তৈরি করে।” গবেষকরা পরামর্শ দেন, এপিথেলিয়াল পৃষ্ঠতলের তত্ত্বের উপর ভিত্তি করে, এপিথেলিয়ার নমনীয়তা একটি মূল পরামিতি যা এপিথেলিয়াল ফিউশন নিয়ন্ত্রণ করে এবং এর ফলে টিস্যু সংযোগের বিকাশ ঘটে।

অধ্যয়নের তত্ত্বাবধায়ক, জ্যান ব্রুগস, ফ্রাঙ্ক জুলিচার এবং এলি তানাকা উপসংহারে বলেন, “আমরা আশা করি যে আমাদের ফলাফলগুলি জটিল টিস্যু আর্কিটেকচারের একটি নতুন দৃষ্টিভঙ্গি এবং অঙ্গ বিকাশে আকৃতি এবং নেটওয়ার্ক সংযোগের মধ্যে পারস্পরিক সম্পর্ক তৈরি করবে। আমাদের পরীক্ষামূলক এবং বিশ্লেষণ কাঠামো অর্গানয়েড সম্প্রদায়কে মানুষের অঙ্গ অনুকরণ করে এমন স্ব-সংগঠিত টিস্যুগুলির বৈশিষ্ট্য এবং প্রকৌশলী করতে সহায়তা করবে। সেলুলার কারণগুলি কীভাবে অঙ্গের বিকাশকে প্রভাবিত করে তা প্রকাশ করে, এই ফলাফলগুলি বিকাশমূলক কোষ জীববিজ্ঞানীদের জন্যও কার্যকর হতে পারে যারা সাংগঠনিক নীতিগুলিতে আগ্রহী।”

রেফারেন্স: “নিউরোপিথেলিয়াল অর্গানয়েডের টপোলজিকাল মরফোজেনেসিস” 21 নভেম্বর 2022, DOI: 10.1038/s41567-022-01822-6

Funding: Max-Planck-Gesellschaft, Joachim Herz Stiftung, Austrian Science Fund



Supply hyperlink

Leave a Comment