पेसमेकर और इंसुलिन पंप जैसे प्रत्यारोपण अक्सर प्रतिरक्षा हमलों के कारण विफल हो जाते हैं, इन्हें रोकना जरूरी – Utkal Mail
टक्सन (अमेरिका)। बायोमेडिकल प्रत्यारोपण – जैसे पेसमेकर, स्तन प्रत्यारोपण और टूटी हड्डियों को बदलने के लिए स्क्रू और प्लेट जैसे आर्थोपेडिक हार्डवेयर – ने कई प्रकार की बीमारियों में रोगी की स्थिति में सुधार किया है। हालाँकि, कई प्रत्यारोपण विफल हो जाते हैं क्योंकि शरीर उन्हें अस्वीकार कर देता है, और उन्हें हटाना पड़ता है क्योंकि वे काम नहीं करते और रोगी के लिए दर्द या असुविधा पैदा कर सकते हैं। एक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया जिसे बाहरी वस्तु प्रतिक्रिया कहा जाता है – जिसमें कभी-कभी कुछ दर्दनाक स्कार ऊतक प्रत्यारोपण को घेर लेते है – शरीर द्वारा प्रत्यारोपण अस्वीकृति का एक प्रमुख चालक है।
ऐसे उपचार विकसित करना जो बाहरी शरीर की प्रतिक्रियाओं को संचालित करने वाले तंत्र को लक्षित करते हैं, बायोमेडिकल प्रत्यारोपण के डिजाइन और सुरक्षा में सुधार कर सकते हैं। मैं एक बायोमेडिकल इंजीनियर हूं जो अध्ययन करता है कि शरीर चिकित्सा उपकरणों के आसपास स्कार ऊतक क्यों बनाता है। अपने सहयोगियों दर्शन शिवराज, जगन पद्मनाभन और जेफ्री गुरटनर के साथ, हम इस बारे में अधिक जानना चाहते थे कि बाहरी वस्तु प्रतिक्रियाओं का कारण क्या है। हमारे शोध में, हाल ही में नेचर बायोमेडिकल इंजीनियरिंग जर्नल में प्रकाशित, हमने एक जीन की पहचान की जो आसपास के ऊतकों पर बढ़ते तनाव प्रत्यारोपण के कारण इस प्रतिक्रिया को प्रेरित करता प्रतीत होता है।
प्रत्यारोपण अस्वीकृति की प्रक्रिया
शोधकर्ताओं का अनुमान है कि इम्प्लांट की रासायनिक और सामग्री संरचना से बाहरी वस्तु प्रतिक्रियाएं शुरू हो जाती हैं। जिस प्रकार कोई व्यक्ति तकिए जैसी नरम वस्तु बनाम मेज जैसी कठोर वस्तु को छूने के बीच अंतर बता सकता है, उसी प्रकार कोशिकाएं बता सकती हैं कि प्रत्यारोपण के परिणामस्वरूप उनके आसपास के ऊतकों की कोमलता या कठोरता में कब परिवर्तन होता है। उन कोशिकाओं पर बढ़ा हुआ यांत्रिक तनाव प्रतिरक्षा प्रणाली को संकेत भेजता है कि वहाँ कोई बाहरी तत्व मौजूद है। यांत्रिक दबाव से सक्रिय प्रतिरक्षा कोशिकाएं इसे बचाने के प्रयास में इम्प्लांट के चारों ओर स्कार ऊतक से बना एक कैप्सूल बनाकर प्रतिक्रिया करती हैं। प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया जितनी गंभीर होगी, कैप्सूल उतना ही मोटा होगा। यह ठीक वैसा ही है जैसे शरीर आपकी उंगली में लगी चोट से होने वाले संक्रमण से आपको बचाता है।
सभी बायोमेडिकल प्रत्यारोपण किसी न किसी स्तर पर बाहरी वस्तु प्रतिक्रिया का कारण बनते हैं और कम से कम एक छोटे कैप्सूल से घिरे होते हैं। कुछ लोगों में बहुत तीव्र प्रतिक्रिया होती है जिसके परिणामस्वरूप एक बड़ा, मोटा कैप्सूल इम्प्लांट के चारों ओर सिकुड़ जाता है, जिससे इसके कार्य में बाधा आती है और दर्द होता है। इस ऊतक के कारण 10% से 30% मामलों में प्रत्यारोपण को हटाने की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, एक न्यूरोस्टिम्यूलेटर ऊतक के घने कैप्सूल के गठन को ट्रिगर कर सकता है जो विद्युत उत्तेजना को तंत्रिका तंत्र तक ठीक से पहुंचने से रोकता है।
यह समझने के लिए कि क्यों कुछ लोगों की प्रतिरक्षा प्रणाली प्रत्यारोपण के चारों ओर मोटा कैप्सूल बनाती है जबकि अन्य की नहीं, हमने 20 रोगियों से कैप्सूल के नमूने एकत्र किए जिनके स्तन प्रत्यारोपण हटा दिए गए थे – 10 जिन्हें गंभीर प्रतिक्रियाएं थीं, और 10 जिन्हें हल्की प्रतिक्रियाएं थीं। नमूनों का आनुवंशिक विश्लेषण करके, हमने पाया कि आरएसी2 नामक जीन गंभीर प्रतिक्रियाओं वाले रोगियों से लिए गए नमूनों में अत्यधिक था, लेकिन हल्की प्रतिक्रियाओं वाले रोगियों में नहीं। यह जीन केवल प्रतिरक्षा कोशिकाओं में पाया जाता है, और यह कोशिका वृद्धि और संरचना में शामिल प्रोटीन के परिवार के एक सदस्य के लिए कोड करता है। चूंकि यह प्रोटीन कई डाउनस्ट्रीम प्रतिक्रियाओं से जुड़ा हुआ प्रतीत होता है जो बाहरी वस्तु प्रतिक्रियाओं को जन्म देते हैं, हमने यह पता लगाने का निर्णय लिया कि आरएसी2 कैप्सूल के निर्माण को कैसे प्रभावित करता है। हमने पाया कि प्रत्यारोपण से यांत्रिक तनाव के जवाब में प्रतिरक्षा कोशिकाएं अन्य प्रोटीन के साथ आरएसी2 को सक्रिय करती हैं।
ये प्रोटीन अतिरिक्त प्रतिरक्षा कोशिकाओं को उस क्षेत्र में बुलाते हैं जो एक बड़े आक्रमणकारी पर हमला करने के लिए एक विशाल समूह में एकजुट हो जाते हैं। ये संयुक्त कोशिकाएं कोलेजन जैसे रेशेदार प्रोटीन को बाहर निकालती हैं जो स्कार ऊतक का निर्माण करते हैं। बाहरी वस्तु प्रतिक्रियाओं में आरएसी2 की भूमिका की पुष्टि करने के लिए, हमने चूहों में शल्य चिकित्सा द्वारा लगाए गए सिलिकॉन प्रत्यारोपण के आसपास यांत्रिक सिग्नलिंग प्रोटीन को कृत्रिम रूप से उत्तेजित किया। इस उत्तेजना ने चूहों में एक गंभीर और मानवीय बाहरी वस्तु प्रतिक्रिया उत्पन्न की। इसके विपरीत, आरएसी2 को अवरुद्ध करने से विदेशी वस्तु प्रतिक्रियाओं में तीन गुना तक की कमी आई। इन निष्कर्षों से पता चलता है कि यांत्रिक तनाव मार्गों को सक्रिय करने से आरएसी2 के साथ प्रतिरक्षा कोशिकाएं गंभीर बाहरी वस्तु प्रतिक्रियाएं उत्पन्न करती हैं। प्रतिरक्षा कोशिकाओं में आरएसी2 को अवरुद्ध करने से इस प्रतिक्रिया में काफी कमी आ सकती है।
नए उपचार विकसित करना
प्रत्यारोपण विफलता का इलाज परंपरागत रूप से जैव-संगत सामग्रियों का उपयोग करके किया जाता है जिन्हें शरीर बेहतर सहन कर सकता है, जैसे कि कुछ पॉलिमर। हालाँकि, ये बाहरी शरीर प्रतिक्रियाओं के जोखिम को पूरी तरह से दूर नहीं करते हैं। मेरा और मेरे सहकर्मियों का मानना है कि आरएसी2 से जुड़े मार्गों को लक्षित करने वाले उपचार संभावित रूप से शरीर की मुक्त प्रतिक्रियाओं को कम या रोक सकते हैं। इस प्रतिक्रिया को रोकने से चिकित्सा प्रत्यारोपण की प्रभावशीलता और सुरक्षा में सुधार करने में मदद मिलेगी। चूंकि केवल प्रतिरक्षा कोशिकाएं ही आरएसी2 को व्यक्त करती हैं, केवल उस जीन को अवरुद्ध करने के लिए डिज़ाइन की गई दवा सैद्धांतिक रूप से शरीर में अन्य कोशिकाओं को प्रभावित किए बिना केवल प्रतिरक्षा कोशिकाओं को लक्षित करेगी। ऐसी दवा को इंजेक्शन के माध्यम से भी दिया जा सकता है या साइड इफेक्ट को कम करने के लिए इम्प्लांट पर इसका लेप भी किया जा सकता है। बाहरी वस्तु प्रतिक्रियाओं को चलाने वाले आणविक तंत्र की पूरी समझ वास्तव में जैव-एकीकृत चिकित्सा उपकरणों को विकसित करने में अंतिम सीमा होगी जो प्राप्तकर्ता के पूरे जीवन काल के लिए बिना किसी समस्या के शरीर के साथ एकीकृत हो सकती है।
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