অঙ্গ বৃদ্ধি একটি যুগান্তকারী গবেষণা ক্ষেত্র, যা মানবদেহে প্রতিস্থাপনের জন্য পরীক্ষাগারে সুস্থ মানব অঙ্গ ও কোষ বৃদ্ধি করার লক্ষ্য রাখে।
এই ক্ষেত্রটি দীর্ঘস্থায়ী রোগ, গুরুতর আঘাত এবং জন্মগত ত্রুটিসহ বিভিন্ন গুরুতর রোগের চিকিৎসার জন্য অপরিসীম প্রতিশ্রুতি বহন করে।

পরীক্ষাগারে মানব অঙ্গ বৃদ্ধির ধারণাটি বহু বছর ধরে বিদ্যমান, তবে সাম্প্রতিক বছরগুলিতেই উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি হয়েছে।
প্রাথমিক পর্যায়ে পরীক্ষাগারে পৃথক কোষ বৃদ্ধির প্রচেষ্টা দ্বারা চিহ্নিত ছিল, এবং পরে বিজ্ঞানীরা সরল টিস্যু বৃদ্ধির দিকে অগ্রসর হন।
টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিং-এ একটি উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি ১৯৯০-এর দশকে ঘটে। থ্রিডি প্রিন্টিং নিজেই ১৯৮৪ সালে আবিষ্কৃত হয় (স্টিরিওলিথোগ্রাফি, চার্লস হাল), এবং জীবন্ত কোষের মুদ্রণ (বায়ো-প্রিন্টিং) প্রথমবারের মতো ২০০৩ সালে প্রদর্শিত হয়। এই প্রযুক্তিগুলির সংমিশ্রণ আরও জটিল ত্রিমাত্রিক কাঠামো তৈরি করা সম্ভব করেছে।

টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিং:

এই প্রযুক্তি ত্রিমাত্রিক ভারা-তে মানব কোষ বৃদ্ধির উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে, একটি অঙ্গ-সদৃশ গঠন ও কার্যকারিতা তৈরি করে। এই প্রক্রিয়াটি কয়েকটি ধাপে সম্পন্ন হয়:

কোষ নির্বাচন: উপযুক্ত মানব কোষ বিভিন্ন উৎস থেকে নেওয়া হয়, যেমন রোগীর বায়োপসি, স্টেম সেল বা ভ্রূণীয় কোষ।
কোষ বিস্তার: কোষগুলি নিয়ন্ত্রিত অবস্থায় পরীক্ষাগারে সংখ্যাবৃদ্ধি করে।
ভারা: জৈবিক বা সিন্থেটিক উপাদান দিয়ে একটি ত্রিমাত্রিক ভারা তৈরি করা হয়, যা টিস্যু বৃদ্ধির ভিত্তি হিসেবে কাজ করে।
বপন: কোষগুলি ভারা-তে জমা করা হয়।
পরিপক্কতা: পুষ্টি ও অক্সিজেন সরবরাহ করে টিস্যু বৃদ্ধির জন্য সর্বোত্তম অবস্থা তৈরি করা হয়।
প্রতিস্থাপন: টিস্যু পর্যাপ্ত পরিমাণে বৃদ্ধি ও বিকশিত হওয়ার পরে, এটি রোগীর শরীরে প্রতিস্থাপন করা যেতে পারে।

টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিং বিভিন্ন ধরণের টিস্যু বৃদ্ধি করতে সক্ষম করে, যার মধ্যে রয়েছে:

ত্বক: পোড়া, দীর্ঘস্থায়ী ক্ষত এবং প্লাস্টিক সার্জারির চিকিৎসার জন্য।
হাড়: ফ্র্যাকচার, আঘাত এবং অর্থোপেডিক সার্জারির চিকিৎসার জন্য।
পেশী: পেশীর আঘাত, পেশী অ্যাট্রোফি এবং পেশী ক্ষয়ের চিকিৎসার জন্য।
তরুণাস্থি: আর্থ্রাইটিস, তরুণাস্থির আঘাত এবং অর্থোপেডিক সার্জারির চিকিৎসার জন্য।
রক্তনালী: হৃদরোগ ও রক্তনালীর রোগ, অঙ্গ প্রতিস্থাপন এবং জটিল সার্জারির চিকিৎসার জন্য।

টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিং-এর প্রধান চ্যালেঞ্জগুলি:

রক্তনালী তৈরি: টিস্যুর সমস্ত অংশে অক্সিজেন ও পুষ্টি সরবরাহ তার সাফল্যের জন্য অত্যাবশ্যক।
স্নায়বিক সংযোগ: প্রতিস্থাপিত টিস্যু এবং রোগীর শরীরের মধ্যে স্বাভাবিক স্নায়বিক সংযোগ তৈরি করা।
ইমিউন প্রত্যাখ্যান: শরীরের ইমিউন সিস্টেম দ্বারা প্রতিস্থাপিত টিস্যু প্রত্যাখ্যান প্রতিরোধ করা।

অঙ্গের থ্রিডি প্রিন্টিং:

এই যুগান্তকারী প্রযুক্তি মানব কোষ এবং জৈবিক উপাদান মুদ্রণের মাধ্যমে কৃত্রিম অঙ্গ তৈরি করতে সক্ষম করে। মুদ্রণ প্রক্রিয়াটি বিশেষ থ্রিডি প্রিন্টার ব্যবহার করে স্তরে স্তরে সম্পন্ন হয়।

থ্রিডি প্রিন্টিং-এর সুবিধা:

নির্ভুলতা: জটিল ও সুনির্দিষ্ট গঠনযুক্ত অঙ্গ তৈরি করা।
ব্যক্তিগতকরণ: রোগীর নিজস্ব কোষ ব্যবহার করে তার জন্য ব্যক্তিগতকৃত অঙ্গ মুদ্রণ করা।
প্রাপ্যতা: প্রতিস্থাপনের জন্য উপলব্ধ অঙ্গের সরবরাহ বাড়ানোর সম্ভাবনা।

থ্রিডি প্রিন্টিং-এর প্রধান চ্যালেঞ্জগুলি:

উপাদান: মুদ্রণ এবং অঙ্গের স্বাভাবিক কার্যকারিতার জন্য উপযুক্ত জৈবিক উপাদান তৈরি করা।
রক্তনালী: মুদ্রিত অঙ্গের ভিতরে একটি কার্যকর রক্তনালী ব্যবস্থা তৈরি করা।
পরিপক্কতা: মুদ্রিত টিস্যুর বিকাশের জন্য সর্বোত্তম অবস্থা তৈরি করা।

স্টেম সেল প্রতিস্থাপন:

স্টেম সেল হল অপরিণত কোষ যার উচ্চ পার্থক্য করার ক্ষমতা রয়েছে। এই কোষগুলি বিভিন্ন ধরণের কোষে বিকশিত হতে পারে, যা এগুলিকে বিভিন্ন রোগের চিকিৎসার জন্য একটি সম্ভাব্য সমাধান করে তোলে।

ক্ষেত্রটির সামনে চ্যালেঞ্জগুলি:

জটিল টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিং: সম্পূর্ণ কার্যকারিতা সম্পন্ন অঙ্গ তৈরি করা, যেমন রক্তনালী ও স্নায়ু ব্যবস্থা। এখন পর্যন্ত, বিজ্ঞানীরা কেবল তুলনামূলকভাবে সরল অঙ্গ বৃদ্ধি করতে সক্ষম হয়েছেন, এবং সম্পূর্ণ কার্যকারিতা সম্পন্ন জটিল অঙ্গ তৈরি করার উপায় এখনও অনুপস্থিত।
ইমিউন প্রত্যাখ্যান: শরীরের ইমিউন সিস্টেম দ্বারা প্রতিস্থাপিত অঙ্গ প্রত্যাখ্যান প্রতিরোধ করা। এই সমস্যার একটি সম্ভাব্য সমাধান হল রোগীর জিনগতভাবে মিলে যাওয়া কোষ থেকে অঙ্গ বৃদ্ধি করা, বা ইমিউনোসপ্রেসিভ ওষুধ ব্যবহার করা।
নৈতিক প্রতিশ্রুতি: পরীক্ষাগারে মানব অঙ্গ বৃদ্ধি জটিল নৈতিক প্রশ্ন উত্থাপন করে, যেমন:
- অঙ্গ বরাদ্দ: কে প্রতিস্থাপিত অঙ্গ পাবে এবং কে অপেক্ষমাণ তালিকায় থাকবে তা কীভাবে নির্ধারিত হবে?
- অঙ্গ বিপণন: অঙ্গ কি সবার জন্য উপলব্ধ হবে, নাকি কেবল যারা সামর্থ্য রাখে তাদের জন্য?
- "মানব পোষা প্রাণী" তৈরি: প্রাণীতে প্রতিস্থাপনের জন্য মানব অঙ্গ বৃদ্ধি করা কি ন্যায়সঙ্গত?

ক্ষেত্রটিতে বৈজ্ঞানিক অগ্রগতি:

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে অঙ্গ বৃদ্ধির ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি হয়েছে। বিজ্ঞানীরা পরীক্ষাগারে তুলনামূলকভাবে সরল অঙ্গ, যেমন মূত্রাশয় এবং মূত্রনালী, বৃদ্ধি করতে এবং এমনকি রোগীদের মধ্যে সফলভাবে প্রতিস্থাপন করতে সক্ষম হয়েছেন। এছাড়াও, হৃদপিণ্ড এবং যকৃতের মতো আরও জটিল টিস্যু বৃদ্ধিতে উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি অর্জিত হয়েছে।

অঙ্গ বৃদ্ধির ভবিষ্যত:

অঙ্গ বৃদ্ধির ক্ষেত্রটি চিকিৎসা বিজ্ঞানে বিপ্লব ঘটাতে প্রস্তুত।
ভবিষ্যতে, প্রতিটি ব্যক্তির জন্য ব্যক্তিগতকৃতভাবে পরীক্ষাগারে অঙ্গ ও কোষ বৃদ্ধি করা সম্ভব হতে পারে, এবং এইভাবে গুরুতর রোগ নিরাময় করা এবং বিশ্বজুড়ে লক্ষ লক্ষ মানুষের জীবনযাত্রার মান উন্নত করা সম্ভব হতে পারে।

ক্ষেত্রটিতে যুগান্তকারী পরীক্ষা:

টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিং:

ওয়েক ফরেস্ট ইউনিভার্সিটির (ডাঃ অ্যান্থনি আটালার নেতৃত্বে) বিজ্ঞানীদের একটি দল রোগীর নিজস্ব কোষ থেকে পরীক্ষাগারে একটি মানব মূত্রাশয় বৃদ্ধি করতে এবং রোগীদের মধ্যে সফলভাবে প্রতিস্থাপন করতে সক্ষম হয়েছে (২০০৬)।
ওয়েক ফরেস্ট ইনস্টিটিউট ফর রিজেনারেটিভ মেডিসিনের (ডাঃ আটলান্টিডা রায়া-রিভেরার নেতৃত্বে মেক্সিকো সিটিতে পরিচালিত গবেষণা) বিজ্ঞানীদের একটি দল রোগীর কোষ থেকে পরীক্ষাগারে একটি মানব মূত্রনালী বৃদ্ধি করতে এবং পাঁচটি কিশোরের মধ্যে সফলভাবে প্রতিস্থাপন করতে সক্ষম হয়েছে (২০১১)।

অঙ্গের থ্রিডি প্রিন্টিং:

হার্ভার্ড ইউনিভার্সিটির ওয়াইস ইনস্টিটিউটের বিজ্ঞানীদের একটি দল রক্তনালীর সাথে সংযুক্ত মানব কিডনি টিউবুল থ্রিডি প্রিন্ট করতে সক্ষম হয়েছে, যা কিডনির শোষণ কার্যকারিতা অনুকরণ করে (২০১৯)।
তেল আবিব বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞানীদের একটি দল একজন রোগীর কোষ থেকে একটি চেরি আকারের ক্ষুদ্র মানব হৃদপিণ্ড থ্রিডি প্রিন্ট করতে সক্ষম হয়েছে। এটি কেবল একটি সম্ভাব্যতা প্রমাণ: কোষগুলি সংকুচিত হয়েছিল কিন্তু হৃদপিণ্ড এখনও রক্ত পাম্প করতে সক্ষম ছিল না (২০১৯)।
ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়, লস অ্যাঞ্জেলেস (UCLA) এর বিজ্ঞানীদের একটি দল স্টেম সেল থেকে একটি ত্রিমাত্রিক ফুসফুস অর্গানয়েড ("প্লেটে ফুসফুস") বৃদ্ধি করতে সক্ষম হয়েছে, একটি ক্ষুদ্র কাঠামো যা ফুসফুসের বায়ু থলি অনুকরণ করে (এটি কোষ থেকে বৃদ্ধি, থ্রিডি প্রিন্টিং নয়)।

স্টেম সেল প্রতিস্থাপন:

জাপানের (রিকেন ইনস্টিটিউট, ডাঃ মাসায়ো তাকাহাশির নেতৃত্বে) বিজ্ঞানীদের একটি দল ২০১৪ সালে বয়স-সম্পর্কিত ম্যাকুলার ডিজেনারেশন (AMD) আক্রান্ত রোগীর চোখে প্ররোচিত প্লুরিপোটেন্ট স্টেম সেল (iPS) থেকে প্রাপ্ত কোষের বিশ্বের প্রথম প্রতিস্থাপন সম্পাদন করে। পরীক্ষার উদ্দেশ্য ছিল মূলত নিরাপত্তা পরীক্ষা করা, এবং এটি অবনতির অগ্রগতি বন্ধ করতে সক্ষম হয়েছিল (দৃষ্টিতে তীক্ষ্ণ উন্নতি প্রমাণিত হয়নি)।
মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের বিজ্ঞানীদের একটি দল মোটর ফাংশন উন্নত করার লক্ষ্যে মেরুদণ্ডের পক্ষাঘাতগ্রস্ত রোগীর মধ্যে স্টেম সেল প্রতিস্থাপন করতে সক্ষম হয়েছে।
মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে (UCSF, ডাঃ টিপি ম্যাকেঞ্জির নেতৃত্বে) গুরুতর আলফা থ্যালাসেমিয়ায় আক্রান্ত ভ্রূণে মায়ের অস্থি মজ্জার কোষ ব্যবহার করে জরায়ুতে স্টেম সেল প্রতিস্থাপনের বিশ্বের প্রথম ক্লিনিকাল ট্রায়াল পরিচালিত হয়। পরীক্ষাটি (প্রথম ধাপ) নিরাপত্তা এবং সম্ভাব্যতা প্রমাণ করেছে, কিন্তু রোগের সম্পূর্ণ নিরাময় আনতে পারেনি।

.
রেফারেন্স:

https://newsroom.wakehealth.edu/news-releases/2006/04/wake-forest-physician-reports-first-human-recipients-of-laboratorygrown-organs
https://www.cnbc.com/2016/02/16/wake-forest-university-scientists-print-living-body-parts.html
https://school.wakehealth.edu/research/institutes-and-centers/wake-forest-institute-for-regenerative-medicine
https://healthland.time.com/2011/03/08/scientistis-grow-a-new-urethra-and-possibly-many-other-human-organs-in-the-lab/
https://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-5494600,00.html
https://wyss.harvard.edu/news/a-step-forward-in-building-functional-human-tissues/
https://news.harvard.edu/gazette/story/2019/03/harvard-scientists-bioprint-3-d-kidney-tubules/
https://www.ft.com/content/5bb992ca-5390-11e4-929b-00144feab7de
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9537826/