স্তন্যপায়ীদের পুনর্জন্মের ক্ষমতা উন্মোচন: চিকিৎসাবিজ্ঞানে পরিবর্তন আনতে পারে যে জিনগত সুইচ

স্তন্যপায়ীদের পুনর্জন্মে যুগান্তকারী অগ্রগতি: জিনগত সুইচ চালু করা

শতাব্দীর পর শতাব্দী ধরে হারানো অঙ্গপ্রত্যঙ্গ বা অঙ্গ আবার গজানোর ক্ষমতা কিংবদন্তি ও বৈজ্ঞানিক কৌতূহলের বিষয় হয়ে আছে। স্যালামান্ডার ও কিছু মাছ সহজেই জটিল টিস্যু পুনর্গঠন করতে পারলেও, মানুষসহ স্তন্যপায়ীদের ক্ষেত্রে দীর্ঘদিন ধরে ক্ষতস্থানে দাগ পড়া ও অসম্পূর্ণ নিরাময়ের মধ্যেই সীমাবদ্ধ বলে মনে করা হয়েছে। এবার চীনা বিজ্ঞানীদের একটি দল যুগান্তকারী আবিষ্কার করেছে: সুপ্ত একটি জিনগত সুইচ আবার সক্রিয় করে তারা ইঁদুরকে কানের জটিল টিস্যু পুনর্গঠনে সক্ষম করেছেন। এতে পুনরুৎপাদনমূলক চিকিৎসা এবং আঘাতজনিত ক্ষতের চিকিৎসায় নতুন সম্ভাবনার দ্বার খুলেছে।

Science সাময়িকীতে প্রকাশিত এই গবেষণায় ভিটামিন এ বিপাকে জড়িত একটি গুরুত্বপূর্ণ জিনকে স্তন্যপায়ীদের টিস্যু পুনর্জন্মের মূল চাবিকাঠি হিসেবে চিহ্নিত করা হয়েছে। এর তাৎপর্য ইঁদুরের কানের বাইরেও বহুদূর বিস্তৃত। যেসব অঙ্গ ও টিস্যু এখন পর্যন্ত কেবল মেরামত করা যেত, পুনরুদ্ধার করা যেত না, সেগুলো সারিয়ে তোলার পথনির্দেশ দিতে পারে এই আবিষ্কার।

বিজ্ঞানীরা কী আবিষ্কার করেছেন?

ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অব বায়োলজিক্যাল সায়েন্সেস, বিজিআই রিসার্চ এবং নর্থওয়েস্ট এ অ্যান্ড এফ ইউনিভার্সিটির ড. ওয়াং ওয়েই ও তাঁর সহকর্মীদের নেতৃত্বে গবেষক দলটি কানের পিনা—কানের দৃশ্যমান, বাইরের অংশ—নিয়ে কাজ করেছে। এই গঠনটি শুধু স্তন্যপায়ীদেরই আছে এবং বিভিন্ন প্রজাতির মধ্যে এর পুনর্জন্মের ক্ষমতায় ব্যাপক তারতম্য দেখা যায়। তাই পুনর্জন্মের ক্ষমতা কীভাবে বিবর্তিত হয়েছে, তা গবেষণার জন্য এটি আদর্শ নমুনা।

খরগোশের মতো (যারা কানের টিস্যু সম্পূর্ণ পুনর্গঠন করতে পারে) পুনর্জন্মক্ষম প্রজাতির সঙ্গে ইঁদুর ও র‌্যাটের মতো পুনর্জন্মে অক্ষম প্রজাতির তুলনা করে বিজ্ঞানীরা একটি গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য শনাক্ত করেন: আঘাতের পর Aldh1a2 জিনটির সক্রিয় হওয়া। এই জিনটি রেটিনয়িক অ্যাসিড (RA) তৈরির জন্য দায়ী একটি এনজাইমের সংকেত বহন করে। রেটিনয়িক অ্যাসিড ভিটামিন এ থেকে তৈরি হয় এবং টিস্যু মেরামত ও পুনর্জন্মের জন্য অপরিহার্য।

পুনর্জন্মক্ষম স্তন্যপায়ীদের ক্ষেত্রে আঘাতের ফলে Aldh1a2 জিনটি জোরালোভাবে সক্রিয় হয়, যার ফলে ক্ষতস্থানে RA-এর মাত্রা বেড়ে যায়। এর ধারাবাহিকতায় কোষে নানা ঘটনা শুরু হয়, যা নতুন টিস্যু গঠনে সহায়তা করে। কিন্তু পুনর্জন্মে অক্ষম স্তন্যপায়ীদের ক্ষেত্রে Aldh1a2 মূলত নিষ্ক্রিয় থাকে। ফলে পর্যাপ্ত RA তৈরি হয় না এবং পুনর্জন্ম ব্যর্থ হয়।

কীভাবে তারা পুনর্জন্মের ক্ষমতা ফিরিয়ে আনলেন?

ইঁদুরের পুনর্জন্মের ক্ষমতা ফিরিয়ে আনতে গবেষক দলটি দুটি প্রধান কৌশল ব্যবহার করে:

• জিনগত সক্রিয়করণ: খরগোশের একটি জিন বর্ধক—জিনের প্রকাশ বাড়ায় এমন ডিএনএ অংশ—প্রয়োগ করে আঘাতের পর ইঁদুরের Aldh1a2 জিনটি সক্রিয় করা হয়। এই একটি জিন বর্ধকই কানের টিস্যু পুনর্জন্মে সহায়তা করার জন্য যথেষ্ট ছিল। এর ফলে তরুণাস্থি ও সংবেদী স্নায়ুও পুনর্গঠিত হয়।
• রেটিনয়িক অ্যাসিডের পরিপূরক প্রয়োগ: ক্ষতস্থানে সরাসরি RA ইনজেকশন দিলেও পুনর্জন্ম শুরু হয়। এটি বিশেষায়িত ক্ষত-উদ্দীপিত ফাইব্রোব্লাস্ট (WIFs)-কে নতুন টিস্যু গঠনে পরিচালিত করে। উল্লেখযোগ্যভাবে, ভিটামিন এ-এর পূর্বসূরি রেটিনল প্রয়োগে একই ফল পাওয়া যায়নি, যা RA-এর নিজস্ব গুরুত্ব তুলে ধরে।

এই হস্তক্ষেপগুলো বিবর্তনের ধারায় নিষ্ক্রিয় হয়ে যাওয়া একটি জিনগত সুইচকে কার্যত “চালু” করে দেয় এবং লক্ষ লক্ষ বছর ধরে এসব স্তন্যপায়ীর মধ্যে সুপ্ত থাকা পুনর্জন্মের প্রক্রিয়াকে আবার জাগিয়ে তোলে।

অধিকাংশ স্তন্যপায়ী কেন পুনর্জন্মের ক্ষমতা হারায়?

বিবর্তনের ধারায় অনেক প্রাণীগোষ্ঠী থেকে পুনর্জন্মের বৈশিষ্ট্য হারিয়ে গেছে বা ক্ষীণ হয়েছে। স্যালামান্ডার, প্ল্যানেরিয়ান কৃমি ও কিছু মাছ পুরো অঙ্গপ্রত্যঙ্গ বা অঙ্গ আবার গজাতে পারে। কিন্তু মানুষসহ অধিকাংশ স্তন্যপায়ী সত্যিকারের পুনর্জন্মের বদলে দাগযুক্ত টিস্যু দিয়ে ক্ষত সারায়। এর কারণ জটিল এবং পুরোপুরি জানা যায়নি, তবে সাম্প্রতিক গবেষণায় সংশ্লিষ্ট জিনগত ও আণবিক প্রক্রিয়া সম্পর্কে আলোকপাত করা হচ্ছে।

ইঁদুরের কানের ক্ষেত্রে গবেষণায় দেখা গেছে, পুনর্জন্মের ক্ষমতা হারানোর কারণ ক্ষত নিরাময়ের প্রাথমিক কাঠামো—ব্লাস্টেমা—তৈরি করতে না পারা নয়; বরং এরপরের আণবিক সংকেত আদান-প্রদানে ব্যর্থতা। বিশেষত, পুনর্জন্মে অক্ষম স্তন্যপায়ীরা সেই “রিমোট কন্ট্রোল” বা নিয়ন্ত্রক ডিএনএ উপাদান হারিয়েছে, যেগুলো আঘাতের পর Aldh1a2 জিন চালু করে। একাধিক নিয়ন্ত্রক উপাদানের এই বিবর্তনগত নিষ্ক্রিয়তার কারণেই জিনটির কার্যকারিতা কমে গেছে এবং RA উৎপাদনও কম হয়েছে।

পুনর্জন্ম জীববিজ্ঞানের অন্যান্য গবেষণায় বিভিন্ন প্রজাতিতে একই ধরনের “সুইচ” শনাক্ত হয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, স্পাইনি মাউসে—পুনর্জন্মের ক্ষমতাসম্পন্ন আরেকটি বিরল স্তন্যপায়ী—ERK সংকেতপথ পুনর্জন্ম ও দাগ পড়ার মধ্যে আণবিক সুইচ হিসেবে কাজ করে। স্যালামান্ডারের এক ধরনের প্রাণী অ্যাক্সোলটলে mTOR প্রোটিনের অতি-সংবেদনশীল একটি রূপ আঘাতের পর দ্রুত প্রোটিন সংশ্লেষণে সহায়তা করে, যা পুনর্জন্মকে শক্তি জোগায়। এসব আবিষ্কার থেকে বোঝা যায়, অনেক প্রাণীর মধ্যে পুনর্জন্মের সম্ভাবনা সুপ্ত অবস্থায় থাকতে পারে; বিবর্তনের ফলে জিন নিয়ন্ত্রণে পরিবর্তন হয়ে ক্ষমতাটি পুরোপুরি বিলুপ্ত না হয়ে দমিত হয়েছে।

রেটিনয়িক অ্যাসিড (RA) কীভাবে পুনর্জন্ম ঘটায়?

রেটিনয়িক অ্যাসিড ভিটামিন এ-এর একটি বিপাকজাত পদার্থ। কোষের পার্থক্যকরণ, টিস্যুর বিন্যাস এবং ভ্রূণের বিকাশে এটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। পুনর্জন্মের ক্ষেত্রে RA সংকেতবাহী অণু হিসেবে কাজ করে। এটি কোষের নিউক্লিয়ার রিসেপ্টরের সঙ্গে যুক্ত হয়ে কোষের বংশবৃদ্ধি, স্থানান্তর ও নতুন টিস্যু গঠনের জন্য প্রয়োজনীয় জিনগুলো সক্রিয় করে।

পুনর্জন্মক্ষম প্রজাতিতে আঘাতের ফলে Aldh1a2 সক্রিয় হলে নির্দিষ্ট স্থানে RA-এর মাত্রা বেড়ে যায়। এর ফলে প্রাপ্তবয়স্ক টিস্যুতে সাধারণত সুপ্ত থাকা বিকাশগত প্রক্রিয়াগুলো আবার সক্রিয় হয়। এভাবে ব্লাস্টেমা তৈরি হয়—প্রজননক্ষম কোষের এমন একটি সমষ্টি, যা জটিল গঠন পুনর্নির্মাণ করতে পারে। পুনর্জন্মে অক্ষম প্রজাতিতে RA সংকেতের অভাবে মেরামত অসম্পূর্ণ থাকে এবং ক্ষতস্থানে দাগ পড়ে।

গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হলো, গবেষণায় দেখা গেছে সফল পুনর্জন্মের জন্য RA সংকেতের সুনির্দিষ্ট, স্থানীয় ও সাময়িক সক্রিয়করণ জরুরি। অতিরিক্ত সক্রিয়তা বা অনিয়ন্ত্রিত সংকেতের ফলে কোষের অনিয়ন্ত্রিত বৃদ্ধি বা টিউমার তৈরির মতো অনাকাঙ্ক্ষিত পার্শ্বপ্রতিক্রিয়া দেখা দিতে পারে। ভবিষ্যতের যেকোনো চিকিৎসায় সতর্ক নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজনীয়তা এ বিষয়টি তুলে ধরে।

বৃহত্তর তাৎপর্য: মানুষ কি হারানো টিস্যু পুনর্গঠন করতে পারবে?

একটি জিনগত সুইচই স্তন্যপায়ীদের পুনর্জন্মের ক্ষমতা ফিরিয়ে আনতে পারে—এই আবিষ্কারের চিকিৎসাবিজ্ঞানে গভীর তাৎপর্য রয়েছে। মানুষের ক্ষেত্রে একই ধরনের প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করা গেলে আঘাত, অঙ্গের ক্ষতি ও অবক্ষয়জনিত রোগের চিকিৎসায় বৈপ্লবিক পরিবর্তন আসতে পারে।

সম্ভাব্য প্রয়োগের ক্ষেত্র:

• দুর্ঘটনা ও যুদ্ধক্ষেত্রের আঘাত: প্রকৃত টিস্যু পুনর্জন্ম সম্ভব হলে কৃত্রিম অঙ্গ বা প্রতিস্থাপনের ওপর নির্ভর না করে আঘাতে হারানো অঙ্গপ্রত্যঙ্গ, স্নায়ু ও অঙ্গ পুনর্গঠন করা যেতে পারে।
• প্লাস্টিক ও পুনর্গঠনমূলক অস্ত্রোপচার: ত্বক, তরুণাস্থি ও অন্যান্য টিস্যু পুনর্জন্মের মাধ্যমে জন্মগত ত্রুটি, দগ্ধ হওয়া বা অস্ত্রোপচারের ক্ষত নিয়ে আসা রোগীদের চিকিৎসার ফল উন্নত হতে পারে।
• হৃদ্‌যন্ত্র ও স্নায়ুতন্ত্রের মেরামত: পুনর্জন্মের প্রক্রিয়া আবার সক্রিয় করলে হার্ট অ্যাটাকের পর হৃদ্‌যন্ত্রের টিস্যু সারিয়ে তোলা বা মেরুদণ্ডে আঘাতের পর কার্যক্ষমতা ফিরিয়ে আনা সম্ভব হতে পারে।
• দীর্ঘমেয়াদি রোগ: যকৃতের সিরোসিস, ফুসফুসে ফাইব্রোসিস বা স্নায়ুর অবক্ষয়জনিত রোগের চিকিৎসায় শরীরের নিজস্ব পুনর্জন্মের প্রক্রিয়া উদ্দীপিত করা যেতে পারে।

বিজিআই রিসার্চের ভাষায়, এই আবিষ্কারের চিকিৎসাগত তাৎপর্য “ইঁদুরের কানের বাইরেও বহুদূর বিস্তৃত।” নির্দিষ্ট ক্যানসার ও ত্বকের কিছু রোগের চিকিৎসায় যুক্তরাষ্ট্রের খাদ্য ও ওষুধ প্রশাসন (এফডিএ) ইতিমধ্যেই রেটিনয়িক অ্যাসিড ব্যবহারের অনুমোদন দিয়েছে। ফলে পুনর্জন্মমূলক চিকিৎসায় এর প্রয়োগ নিয়ে ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল নিয়ন্ত্রক প্রক্রিয়ায় তুলনামূলক দ্রুত এগোতে পারে।

তুলনামূলক অন্তর্দৃষ্টি: পুনর্জন্মক্ষম অন্যান্য প্রজাতির কাছ থেকে শিক্ষা

কেন কিছু প্রাণী পুনর্জন্ম করতে পারে, আর অন্যরা পারে না—জীববিজ্ঞানের অন্যতম প্রধান প্রশ্ন এটি। স্যালামান্ডার, স্পাইনি মাউস ও অ্যাক্সোলটল নিয়ে গবেষণায় দেখা গেছে, পুনর্জন্মের জিনগত ব্যবস্থা প্রায়ই স্তন্যপায়ীদের মধ্যে থাকে, তবে তা নিষ্ক্রিয় বা দমিত অবস্থায় রয়েছে।

উদাহরণ:

• স্পাইনি মাউস: এই বিরল স্তন্যপায়ীরা ত্বক, তরুণাস্থি, এমনকি হৃদ্‌যন্ত্রের টিস্যুও পুনর্গঠন করতে পারে। গবেষণায় দেখা গেছে, তাদের পুনর্জন্মের ক্ষমতার জন্য ERK সংকেতপথের দীর্ঘস্থায়ী সক্রিয়তা জরুরি। পুনর্জন্মে অক্ষম ইঁদুরে কৃত্রিমভাবে এই পথ সক্রিয় করলে কিছু পুনর্জন্মমূলক প্রতিক্রিয়া ঘটানো যায়।
• অ্যাক্সোলটল: এই স্যালামান্ডার অঙ্গপ্রত্যঙ্গ, হৃদ্‌যন্ত্র ও অন্যান্য অঙ্গ আবার গজাতে পারে। স্ট্যানফোর্ডের সাম্প্রতিক এক গবেষণায় দেখা গেছে, অ্যাক্সোলটলের mTOR প্রোটিনের একটি অতিসংবেদনশীল রূপ রয়েছে, যা আঘাতের পর দ্রুত প্রোটিন সংশ্লেষণে সহায়তা করে। তাদের কোষে মেসেঞ্জার RNA-ও জমা থাকে, ফলে পুনর্জন্মের প্রতিক্রিয়া দ্রুত শুরু হয়।
• প্ল্যানেরিয়ান কৃমি ও প্যান্থার কৃমি: এই অমেরুদণ্ডী প্রাণীরা পুরো দেহ পুনর্গঠন করতে পারে। গবেষণায় এমন প্রধান নিয়ন্ত্রণকারী জিন ও নন-কোডিং ডিএনএ সুইচ শনাক্ত হয়েছে, যেগুলো পুরো প্রক্রিয়াটি পরিচালনা করে; এর অনেকগুলোরই মানুষের মধ্যে সদৃশ উপাদান রয়েছে।

এই তুলনামূলক গবেষণা থেকে ইঙ্গিত মেলে, স্তন্যপায়ীদের পুনর্জন্মের ক্ষমতা উন্মুক্ত করার চাবিকাঠি সম্পূর্ণ নতুন জিন প্রবেশ করানো নয়; বরং বিদ্যমান জিনগত প্রক্রিয়া আবার সক্রিয় করা বা নতুনভাবে সাজানো।

চ্যালেঞ্জ ও ভবিষ্যৎ দিকনির্দেশনা

Aldh1a2 সুইচ শনাক্ত করা বড় অগ্রগতি হলেও, এই জ্ঞানকে মানুষের চিকিৎসায় প্রয়োগ করতে বেশ কয়েকটি গুরুত্বপূর্ণ চ্যালেঞ্জ মোকাবিলা করতে হবে:

• নিরাপত্তা: বৃদ্ধির উপাদানের সংকেত ও জিনের প্রকাশ নিয়ন্ত্রণে ক্যানসার বা অস্বাভাবিক টিস্যু বৃদ্ধির ঝুঁকি রয়েছে। চিকিৎসায় পুনর্জন্মের প্রক্রিয়া যেন সুনির্দিষ্ট স্থানে এবং সাময়িকভাবে সক্রিয় হয়, তা নিশ্চিত করতে হবে।
• মানব টিস্যুর জটিলতা: মানুষের অঙ্গ ইঁদুরের কানের চেয়ে অনেক বেশি জটিল। সফল পুনর্জন্মের জন্য একাধিক ধরনের কোষ ও সংকেত নেটওয়ার্কের সমন্বয় প্রয়োজন হবে।
• বিবর্তনগত বিনিময়: স্তন্যপায়ীদের পুনর্জন্মের ক্ষমতা হারানোর সঙ্গে উন্নত রোগপ্রতিরোধী প্রতিক্রিয়া বা বিপাকীয় দক্ষতার মতো অন্য শারীরবৃত্তীয় সুবিধার সম্পর্ক থাকতে পারে। নিরাপদ চিকিৎসা পদ্ধতি তৈরির জন্য এই বিনিময়গুলো বোঝা জরুরি।
• নিয়ন্ত্রক ও নৈতিক বিবেচনা: যেকোনো নতুন জৈবচিকিৎসা প্রযুক্তির মতো, ক্লিনিক্যাল প্রয়োগেও সতর্ক তদারকি ও জনসম্পৃক্ততা প্রয়োজন হবে।

এসব বাধা সত্ত্বেও, নিয়ন্ত্রণ করা যায় এমন একটি জিনগত সুইচ শনাক্ত হওয়ায় ভবিষ্যৎ গবেষণার জন্য সুস্পষ্ট লক্ষ্য তৈরি হয়েছে। বিজ্ঞানীরা এখন খতিয়ে দেখছেন, একই ধরনের কৌশল অন্য টিস্যু ও অঙ্গে প্রয়োগ করা যায় কি না, এবং ওষুধ বা জিন থেরাপির মাধ্যমে মানুষের পুনর্জন্ম নিরাপদে উদ্দীপিত করা সম্ভব কি না।

সারসংক্ষেপ

• চীনা বিজ্ঞানীরা Aldh1a2 নামের একটি জিনগত সুইচ শনাক্ত করেছেন, যা রেটিনয়িক অ্যাসিডের সংকেত ফিরিয়ে এনে স্তন্যপায়ীদের টিস্যু পুনর্জন্মে সহায়তা করে।
• এই জিন সক্রিয় করে বা রেটিনয়িক অ্যাসিড প্রয়োগ করে গবেষকেরা ইঁদুরকে কানের জটিল টিস্যু পুনর্গঠনে সক্ষম করেছেন, যা আগে স্তন্যপায়ীদের ক্ষেত্রে অসম্ভব বলে মনে করা হতো।
• গবেষণার ফল বলছে, স্তন্যপায়ীদের পুনর্জন্মের ক্ষমতা বিলুপ্ত হয়নি; বিবর্তনের ফলে জিন নিয়ন্ত্রণে পরিবর্তনের কারণে তা দমিত হয়েছে।
• এই অগ্রগতি পুনরুৎপাদনমূলক চিকিৎসার নতুন পথ খুলে দিয়েছে। আঘাত, অস্ত্রোপচার, অঙ্গ মেরামত ও দীর্ঘমেয়াদি রোগের চিকিৎসায় এর সম্ভাব্য প্রয়োগ রয়েছে।
• পুনর্জন্মক্ষম অন্যান্য প্রজাতির তুলনামূলক গবেষণা থেকে ধারণা মেলে, সুপ্ত জিনগত প্রক্রিয়া আবার সক্রিয় করলে মানুষের নিজস্ব নিরাময়ক্ষমতাও উন্মুক্ত হতে পারে।
• নিরাপত্তা নিশ্চিত করা, জটিলতা সামলানো এবং বিবর্তনগত বিনিময় বোঝাসহ উল্লেখযোগ্য চ্যালেঞ্জ রয়ে গেছে। তবে শরীরের নিজস্ব পুনর্জন্মের সম্ভাবনাকে কাজে লাগানোর পথে এই আবিষ্কার বড় পদক্ষেপ।