तोहुकु विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं की एक टीम ने मानव मांसपेशियों की कोशिकाओं को विकसित करने के लिए एक सरल-प्रयोगशाला-आधारित प्रणाली विकसित की है जो सख्ती से अनुबंध करने में सक्षम हैं। टीम ने स्पोरैडिक इनक्लूजन बॉडी माइटोसिस (एसआईबीएम) वाले मरीजों से मांसपेशियों की कोशिकाओं के गुणों की जांच के लिए मॉडल का उपयोग किया है। यह शोध ‘साइंटिफिक रिपोर्ट्स’ जर्नल में प्रकाशित हुआ था।
एसआईबीएम एक अपक्षयी बीमारी है जिसके कारण मांसपेशियां उत्तरोत्तर कमजोर होती जाती हैं। यह आमतौर पर 50 वर्ष से अधिक आयु के रोगियों को प्रभावित करता है, मुख्य रूप से उंगलियों और घुटनों में मांसपेशियों को प्रभावित करता है। यह देखना कि व्यायाम के दौरान एसआईबीएम रोगियों की मांसपेशियों की कोशिकाएं कैसे काम करती हैं, इस बीमारी के बारे में अधिक समझने के लिए महत्वपूर्ण है। यह ‘इन विट्रो व्यायाम मॉडल’ का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है, जिसमें पेट्री डिश में मायोट्यूब नामक लम्बी मांसपेशियों की कोशिकाओं को बढ़ाना और मांसपेशियों के संकुचन के प्रभावों को अनुकरण करने के लिए विद्युत दालों को लागू करना शामिल है।
हालांकि, ये व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले मॉडल सीमित हैं, मानव मायोट्यूब बहुत अच्छी तरह से अनुबंध नहीं करते हैं क्योंकि वे आकार में सपाट होते हैं और उस सामग्री से मजबूती से जुड़ते हैं जिस पर वे उगाए जाते हैं। इसकी तुलना में, अन्य प्रजातियों से प्राप्त मायोट्यूब, जैसे कि चूहे, समान परिस्थितियों में अधिक मजबूती से सिकुड़ते हैं। “हम एक नया मॉडल विकसित करने के लिए तैयार हैं जो न केवल बुनियादी मांसपेशियों के अनुसंधान में मदद कर सकता है, बल्कि रोगी बायोप्सी नमूनों से प्राप्त मांसपेशियों की कोशिकाओं के नैदानिक उपयोग में भी मदद कर सकता है, जो एक बहुत ही सीमित संसाधन हैं,” ग्रेजुएट स्कूल में एसोसिएट प्रोफेसर डॉ मकोतो कांज़ाकी ने कहा। बायोमेडिकल इंजीनियरिंग, तोहोकू विश्वविद्यालय।
मानव मायोट्यूब के विकास में सहायता के लिए, शोधकर्ताओं ने पोषक संयोजी ऊतकों की आबादी बनाने के लिए माउस सेल लाइन से ली गई मांसपेशी कोशिकाओं का उपयोग किया। माउस कोशिकाएं, जिन्हें ‘फीडर सेल’ के रूप में जाना जाता है, मानव कोशिकाओं के विकास को प्रोत्साहित करने के लिए आवश्यक प्रोटीन की आपूर्ति करती हैं। उन्होंने इस पद्धति का उपयोग एसआईबीएम रोगियों से प्राप्त मांसपेशी स्टेम कोशिकाओं से विकसित मानव मायोट्यूब को पोषित करने के लिए किया।
उन्होंने पाया कि माउस फीडर कोशिकाओं के बिना, मानव मायोट्यूब ने विद्युत उत्तेजना के जवाब में बहुत कम संकुचन दिखाया। हालांकि, एक बार माउस कोशिकाओं को जोड़ने के बाद, मानव मायोट्यूब ने विद्युत रूप से उत्तेजित होने पर स्पष्ट संकुचन-संबंधी गतिविधि दिखाई। शोधकर्ताओं ने एसआईबीएम रोगियों से पेशी कोशिकाओं के गुणों की जांच करने और स्वस्थ मनुष्यों के साथ उनकी तुलना करने के लिए कई अलग-अलग इमेजिंग तकनीकों का इस्तेमाल किया। उन्होंने पाया कि एसआईबीएम मायोट्यूब में मूल रूप से सामान्य मायोट्यूब के समान पेशी गुण होते हैं। दोनों ने विद्युत उत्तेजना पर सख्ती से अनुबंध किया, सरकोमेरेस नामक मांसपेशी फाइबर संरचनाओं के विकास को दिखाया और मायोकाइन नामक कंकाल की मांसपेशी प्रोटीन के स्तर को बढ़ाया था।
हालांकि, उन्होंने पाया कि एसआईबीएम रोगियों के मायोट्यूब ने संकुचन के बाद टीडीपी-43 नामक प्रोटीन का स्तर बढ़ाया था, जबकि स्वस्थ मांसपेशियों की कोशिकाओं ने ऐसा नहीं किया। इससे पता चलता है कि टीडीपी-43 इस बीमारी में शामिल हो सकता है।
“फीडर कोशिकाओं का उपयोग मौजूदा प्रयोगशाला-आधारित व्यायाम मॉडल की उपयोगिता का विस्तार करता है, और हमारे सिस्टम का संभावित रूप से रोगी की मांसपेशियों की कोशिकाओं पर व्यायाम के प्रभावों का मूल्यांकन करने के लिए उपयोग किया जा सकता है,” डॉ कंजाकी ने समझाया।
यह पेशी कोशिका मॉडल पेशी कोशिका की स्थितियों के बारे में हमारी समझ को बेहतर बनाने में मदद कर सकता है, खासकर पेशी संकुचन के जवाब में। यह अनुकूलित उपचारों के विकास में सहायता के लिए महत्वपूर्ण नैदानिक जानकारी प्रदान कर सकता है।
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