স্টেম কোষ ও অঙ্গপ্রত্যঙ্গ পুনর্গঠনের সম্ভাবনা

সুজয় দেব

(CSIR-CCMB)

 

03 Jan 2020

Link: https://bigyan.org.in/organ-regeneration-from-stem-cell

বয়স্ক অবস্থায় স্টেম কোষের ঘাঁটিগুলো কোথায়? সেখান থেকে কিম্বা অন্য কোনো প্রকারে সাপ্লাই নিয়ে পুনরায় দেহের অঙ্গপ্রত্যঙ্গ তৈরী করা সম্ভব কি?

কখনও ভেবে দেখেছো, দেহের যন্ত্রপাতি বানানোর একখান কারখানা থাকলে কেমন হতো? কোনো অ্যাকসিডেন্টে বা রোগের কারণে দেহের কোন অঙ্গ খারাপ হলে তখনই পাল্টে ফেলতে পারতাম। সেই রবিন কুকের কল্পবিজ্ঞানের গল্পের মতো শোনাচ্ছে, তাই না?  কিন্তু স্টেম কোষ আর 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তির দৌলতে এসব এখন বাস্তবে পরিণত হয়েছে।

সেই দিন আর দূর নয় যখন এই প্রযুক্তি কাজে লাগিয়ে ল্যাবরেটরিতে বানানো কর্নিয়ার সাহায্যে দৃষ্টিহীন মানুষের দৃষ্টিশক্তি ফিরিয়ে দিতে পারবো। আর এই যে অরগ্যান ডোনারের সমস্যা আমাদের আছে , তারও একটা সুরাহা হবে। গত এক দশক ধরে গবেষণা চলছে কিভাবে দেহের এইসব অঙ্গপ্রত্যঙ্গ পুনরায় বানানো যায়, চেষ্টা চলছে সেইসব কোষ খুঁজে বের করার যারা এই প্রক্রিয়াতে অংশগ্রহণ করে। 

এসবই সম্ভব হচ্ছে আমাদের দেহের অল্পসংখ্যক কোষের জন্য, তাদের আমরা স্টেম কোষ নামে চিনি। বাইরে থেকে দেখতে অন্য সব কোষের মতনই কিন্তু এদের বিভিন্ন ধরনের কোষ উৎপাদন করার ক্ষমতা রয়েছে। এদের অবিশেষীকৃত বা আনডিফারেনশিয়েটেড (undifferentiated) কোষও বলা হয় কারণ এরা তখনও অব্দি কলা বা টিস্যুর (tissue) অন্তর্ভুক্ত হয়ে বিশেষ কাজে নিয়োজিত হয়ে যায়নি। আমাদের দেহে দুই প্রকার স্টেম কোষ আছে, যথা এম্ব্র্যাওনিক বা ভ্রূণ অবস্থার স্টেম কোষ আর অ্যাডাল্ট বা প্রাপ্তবয়স্ক স্টেম কোষ। ভ্রূণ অবস্থার স্টেম কোষগুলো খুবই নমনীয় হয় এবং এরা বিভিন্ন ধরনের কোষ উৎপাদন করতে পারে, এদের তাই প্লূরিপোটেন্ট কোষও বলা হয়। অন্য দিকে প্রাপ্তবয়স্ক স্টেম কোষগুলো নির্দিষ্ট কিছু কোষ উৎপাদন করে, তাই এদের ইউনিপোটেন্ট আখ্যা দেওয়া হয়।

ভ্রূণ অবস্থার স্টেম কোষগুলো আদায় করতে হলে একটা বাড়ন্ত ভ্রূণর মধ্যে খুঁজতে হবে। স্বাভাবিকভাবেই, এই ধরণের স্টেম কোষ নিয়ে গবেষণার কিছু  প্রতিবন্ধকতা আছে, যেমন গর্ভাশয়ে থাকা ভ্রূণ থেকে ইএসসি (এম্ব্র্যাওনিক স্টেম সেল) আলাদা করার অসুবিধে কিংবা সেই সংক্রান্ত নৈতিক প্রশ্ন। তাই, গবেষণার জন্য বাতিল হয়ে যাওয়া আই ভি এফ ভ্রূণ থেকে ইএসসি সংগ্রহ করা হয়। এছাড়াও নাড়ি  বা আম্বিলিকাল কর্ড ইএসসি-তে সমৃদ্ধ একটি অঙ্গ। উন্নত প্রযুক্তি কাজে লাগিয়ে এই নাড়ি থেকে ইএসসি আলাদা করা হয় এবং রাখা হয় আলট্রা-লো তাপমাত্রায় যাতে কোষগুলো ভবিষ্যতে কাজে লাগানো যেতে পারে। শুনতে বেশ সহজ ব্যাপার লাগলেও বাস্তবে অতো সোজা নয়। এই জমিয়ে রাখার ফলে কোষগুলো তাদের নমনীয়তা হারিয়ে ফেলে আর তাদের যে ভিন্ন ধরনের কোষ উৎপাদনের বিশেষ ক্ষমতা রয়েছে সেটাও কমতে থাকে। 

দীর্ঘ গবেষণার মাধ্যমে দেখা গেছে যে এক ধরনের স্টেম কোষ আছে যাদের কিছু নির্দিষ্ট অঙ্গেই দেখতে পাওয়া যায়, এরাই আমাদের অ্যাডাল্ট বা প্রাপ্তবয়স্ক স্টেম কোষ। এই প্রাপ্তবয়স্ক স্টেম কোষগুলো দেহের অঙ্গের ভিতর পরিবর্তিত হয়ে যাওয়া কোষদের সাথে সহাবস্থান করে। অঙ্গের ভিতর একটা কোণে এরা ঘাপটি মেরে পড়ে থাকে, এই অংশটাকে স্টেম সেল ‘নিস’-ও (stem-cell niche) বলা হয়। যতদিন না কোনও অঙ্গ বা কলার পুনর্গঠনের প্রয়োজন ততদিন সুপ্ত অবস্থায় থাকে এরা। যখন দরকার পড়ে, তখন জেগে উঠে ক্ষতিগ্রস্ত কলা মেরামতের কাজে লেগে পড়ে, তৈরী করে নতুন পরিপক্ক বা ম্যাচিওর (mature) কোষ।  আবার একই সাথে তারা নিজেদের সংখ্যাও বজায় রাখে যাতে কম না পড়ে যায়।

এই প্রাপ্তবয়স্ক স্টেম কোষগুলোর মধ্যেও ইউনিপোটেন্ট আর মাল্টিপোটেন্ট দু’ধরণের কোষই হয়।  যেমন ধরো রক্তের স্টেম কোষ বা হেমাটোপোয়েটিক স্টেম কোষ (HSC), এরা মাল্টিপোটেন্ট, সব রকমের রক্ত কণিকা বানাতে পারে। অন্যদিকে পেশীর যে স্টেম কোষ, যারা স্যাটেলাইট কোষ নামেও পরিচিত, এরা শুধু কঙ্কাল পেশীর কোষ বানায়, তাই এরা ইউনিপোটেন্ট।  কিন্তু যত ধরণের কোষই তৈরী করুক না কেন, রূপান্তরের সময় প্রাপ্তবয়স্ক স্টেম কোষ নিজের টিস্যু বা কলার মধ্যেই সীমাবদ্ধ থাকে। অর্থাৎ চামড়ার স্টেম কোষ কখনও পেশীর কোষে রূপান্তরিত হবে না বা রক্তের স্টেম কোষ কখনও হৃদযন্ত্রের কোষে রূপান্তরিত হবে না। এই প্রাপ্তবয়স্ক স্টেম কোষগুলো দেহের বিভিন্ন অংশে দেখতে পাওয়া গেছে, যেমন মস্তিষ্ক, হৃদযন্ত্র, পেশী, মজ্জা, পেরিফেরাল ব্লাড, রক্তনালী, চামড়া, কঙ্কাল পেশী, দাঁত, অন্ত্র, যকৃৎ, ডিম্বাশয় , শুক্রাশয়। অস্থি মজ্জার মধ্যে যে রক্তসৃষ্টিকারী স্টেম কোষদের পাওয়া যায়, যাদের হেমাটোপোয়েটিক স্টেম কোষও বলা হয়,এরা সব রকম রক্তের কোষ বানাতে পারে: যেমন লোহিত রক্ত কণিকা , বি লিম্ফসাইট , টি লিম্ফসাইট, রোগ প্রতিরোধকারী শ্বেত রক্তকণিকা, নিউট্রোফিল, বেসোফিল, ইওসিনোফিল, মনোসাইট ও ম্যাক্রোফেজ।

রূপান্তরের পর স্টেম কোষগুলো কলা বা অঙ্গের বিশেষ কাজে লেগে পড়ে কিন্তু সাথে সাথে তারা বিভাজনের ক্ষমতা কিংবা অন্য ধরণের কোষে রূপান্তরিত হওয়ার ক্ষমতা হারিয়ে ফেলে। এই স্টেম কোষের রূপান্তর অনেকটা রান্না করার মত। রান্না করার সময় আমরা প্রয়োজনমতো উপাদান যোগ করি, উপাদানগুলো ধীরে ধীরে পরিবর্তিত হতে হতে একটা সুস্বাদু পদ তৈরী হয়। যেমনভাবে শেষের পদটা থেকে আর উপাদানগুলোকে আলাদা করে উদ্ধার করা যায়না, তেমনই স্টেম কোষও তার রূপান্তরের সময় এমন কিছু ধর্ম আয়ত্ত্ব করে যে আর ফিরে যাবার উপায় থাকেনা। প্রাপ্তবয়স্ক স্টেম কোষগুলোর পরিবর্তনের সময় এক এক করে ডিগ্রী অফ ফ্রিডম বা স্বাধীনতার মাত্রায় বেড়ি পড়তে থাকে এবং ক্রমশ তারা ঝুঁকে পড়ে বিশেষ কোনো এক প্রকার কোষ সৃষ্টির দিকে। অর্থাৎ হার্ট, কিডনি কিংবা পেশী, যেদিকেই যাক না কেন, স্টেম কোষ একবার সেইদিকে পা বাড়ালে ভবিষ্যৎ অনিবার্য, সেই দিকেই আরো নির্দেশিত হতে থাকে। এই ব্যাপারটাকে লিনিয়েজ রেস্ট্রিকশন (lineage restriction) বলা হয়ে থাকে। সাদা বাংলায়, বংশবৈচিত্র্য সীমাবদ্ধ করা।

আচ্ছা বলোতো, পরিবর্তিত আর অপরিবর্তিত স্টেম কোষের মধ্যে তফাৎ করে কিকরে? কিংবা ভ্রূণ অবস্থার স্টেম কোষ আর প্রাপ্তবয়স্ক অবস্থার মধ্যে? আমাদের দেহের মধ্যে প্রত্যেক ধরণের কোষ একেবারে এক উপাদান দিয়ে তৈরী নয়, কিছু তফাৎ আছে। যেমন একটা গাড়ির ক্ষেত্রে তার রং, আকার, মাইলেজ দেখে আলাদা করা যায় কোষের ক্ষেত্রেও তাই। প্রত্যেক কোষের উপরিতলে একধরনের বিশেষ প্রোটিন আর কার্বোহাইড্রেট থাকে যাদের “মার্কার” বলা হয়, এই মার্কার দেখে এক কোষের থেকে অন্য কোষকে আলাদা করা যায়। মার্কার-এর তফাৎ থেকে যে কোনো জোড়া-র মধ্যে তফাৎ করা যায়: পরিবর্তিত আর অপরিবর্তিত স্টেম কোষ, প্লুরিপোটেন্ট আর ইউনিপোটেন্ট স্টেম কোষ, মায় রক্ত আর পেশীর স্টেম কোষ পর্যন্ত।

 স্টেম কোষকে অধ্যয়ন করার জন্য, প্রাণীদেহের কোনো এক কলা, এই ধরো চামড়ার কোষসমূহ, থেকে কোষ সংগ্রহ করা হয়, তারপর ল্যাবে তাদের কালচার করা হয়। ধরো যেগুলো অপরিবর্তিত স্টেম কোষ, তাদের ওপর “X” মার্কার আছে, আর যারা পরিবর্তিত কোষ, তাদের মধ্যে নেই। এরপর এই মার্কারগুলোকে ফ্লুরোসেন্ট রং-এ দাগ দেওয়া হয় যাতে  “X” মার্কার-সমৃদ্ধ কোষ মাইক্রোস্কোপের নিচে জ্বলজ্বল করবে। এই দাগ দেওয়া কোষগুলোকে বাকিদের থেকে আলাদা করা হয় আর তাদের যে নতুন কোষ কিংবা বিশেষীকৃত কোষ তৈরির ক্ষমতা আছে, সেটা পরীক্ষা করা হয়। পেট্রিডিসে রেখে বা কোনো প্রাণীর দেহে এই কোষগুলোকে অনুপ্রবেশ করিয়ে পরীক্ষা করা হয় এই কোষগুলো স্ব-পুনর্নবীকরণের যোগ্য কি না। এই পদ্ধতিতে বিজ্ঞানীরা বিভিন্ন কলাতে এই সব স্টেম কোষের সংখ্যা, আকার, স্ব-পুনর্নবীকরণ, পরিবর্তনের ক্ষমতা, এইসব নির্ধারণ করেন ।

ক্যান্সার বা অন্য কোনো ব্যাধির কারণে যেসব রোগীর দেহে স্টেম কোষের ঘাটতি দেখা দিত, বেশ কিছু বছর হলো তাদের দেহে হেমাটোপোয়েটিক স্টেম কোষের সাপ্লাই দেওয়ার চিকিৎসাপদ্ধতি চলে আসছে। পেশীতেও স্টেম কোষ হয়, এদের বলে স্যাটেলাইট কোষ। এরা পেশীতে চোট লাগলে নতুন  কোষের সৃষ্টি করে। যেসব রোগীর দেহে এই ধরণের স্টেম কোষের অভাব দেখা যায়, তাদের ডুসিন মাসকুলার ডিস্ট্রফি-র (Ducene muscular dystrophy) মতো পেশীর রোগ দেখা দেয়। আমাদের পাচন নালি ও অন্ত্রের গভীরে যে এপিথেলিয়াল কলার স্তর আছে সেখানেও স্টেম কোষ আছে, তারা অনবরত মেরামত আর নতুন কোষ উৎপন্ন করে চলেছে।  দেহের সবথেকে বড় কলা চামড়াতে স্টেম কোষ রয়েছে কাটাছেঁড়া মেরামত ও পুনর্গঠনের জন্য। এপিডার্মিস স্তরের নীচের স্তরে ও লোমের গোড়ায় হেয়ার ফলিকল-এ (hair follicle) এদের পাওয়া যায়। এপিডার্মিস-এর স্টেম কোষ কেরাটিনোসাইট-দের জন্ম দেয়, এরা চামড়ার উপরিতলে যাত্রা করে সেখানে একটা সুরক্ষার আস্তরণ তৈরী করে। লোমের গোড়ার স্টেম কোষগুলো হেয়ার ফলিকল ও এপিডার্মিস, দু’জায়গাতেই যোগদান করতে পারে। মস্তিষ্কে স্নায়বিক স্টেম কোষ সংখ্যায় কম হলেও মস্তিষ্কে মুখ্যরূপে যে ধরণের কোষ থাকে, সবকটারই জন্ম দিতে পারে: স্নায়বিক কোষ ও দু’ধরণের অ-স্নায়বিক কোষ: অ্যাস্ট্রোসাইট ও অলিগোডেন্ড্রোসাইট।

স্টেম কোষগুলো দেহের বাইরে বিশেষীকরণে কতটা সফল, সেটা অনেকটাই নির্ধারণ করে সেগুলো চিকিৎসায় কাজে লাগবে কিনা। দেহের ভিতরে ইশারা পাওয়ামাত্র স্টেম কোষগুলো তাদের কাজ শুরু করে দেয়, নির্দিষ্ট কলা নির্মাণের কাজ। কিন্তু ভেবে দেখেছো কি, ভ্রূণ অবস্থায় স্টেম কোষ তো বিভিন্ন ধরণের কোষের জন্ম দিতে সক্ষম, তারা বোঝে কিকরে কি ধরণের কোষে রূপান্তরিত হতে হবে? আর প্রাপ্তবয়স্কদের স্টেম কোষে অতটা নমনীয়তা না থাকলেও কিছুটা তো রয়েছে — যেমন, রক্তের হেমাটোপোয়েটিক স্টেম কোষ জানে তাকে রক্তের বিভিন্ন কোষে পরিণত হতে হবে, পেশীর কোষে নয়। এর আড়ালে নেওয়া হয় নানারকম সিদ্ধান্ত। অনেকরকম বাইরের ঘটনা এই সিদ্ধান্ত নেওয়ার পেছনে সুইচের কাজ করে, সঠিক দিকে কোষের বিশেষীকরণটাকে নির্দেশ করে।

যে সকল রোগীদের বেঁচে থাকার জন্য কলা বা অঙ্গ প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন, স্টেম কোষ গবেষণা তাদের আশার পথ দেখিয়েছে। সমস্যাটা হলো, দেহের ভিতর কলার মধ্যে স্টেম কোষের সংখ্যায় প্রচুর তারতম্য রয়েছে। তাই, চিকিৎসা কিংবা গবেষণাতে সংগৃহীত স্টেম কোষের ওপর নির্ভর করে থাকা মুশকিল। পৃথিবীজুড়ে বিভিন্ন গবেষণাগারে বিজ্ঞানীরা চেষ্টা করছেন ল্যাব-এর পরিবেশে ব্যাপক হারে স্টেম কোষ তৈরী করতে। তৈরী হয়েছে নতুন এক পদ্ধতি, যার দ্বারা প্রাপ্তবয়স্কদের বিশেষীকৃত কোষকে স্টেম কোষে ফিরিয়ে আনা যায়। এরকমভাবে পাওয়া স্টেম কোষকে বলে ইন্ডিউসড প্লুরিপোটেন্ট স্টেম কোষ বা IPSC। অর্থাৎ যেসব কোষ তাদের প্লাস্টিসিটি হারিয়েছে, তাদের মধ্যে আবার সেইটা জাগিয়ে তোলা যায়। যে বিশেষীকরণ পদ্ধতি একদিকে যেত, ফিরে আসার উপায় ছিল না, তাকে উল্টোদিকে চালনা করার এই পদ্ধতি বহু পদক পেয়েছে, এমনকি নোবেল প্রাইজ-ও।

স্টেম কোষের কার্যক্ষমতা নিয়ে গবেষণা, তাদের সংখ্যাবৃদ্ধির প্রচেষ্টা, তাদের সঠিক বিশেষীকরণের দিকে পরিচালনা করা, সব মিলিয়ে অনেকগুলো দিক খুলে গেছে দেহের বিভিন্ন অঙ্গকে পুনরুজ্জীবিত করার চিকিৎসায়।

(লেখাটি মূল ইংরাজি থেকে অনুবাদ করেছেন অভিরূপ ব্যানার্জী ও অনির্বাণ গঙ্গোপাধ্যায়।)

লেখাটি অনলাইন পড়তে হলে নিচের কোডটি স্ক্যান করো।

Scan the above code to read the post online.

Link: https://bigyan.org.in/organ-regeneration-from-stem-cell

print