ઇમ્યુનિટી હેક કરવી એટલે શું? ઉપચાર ક્ષેત્રે એક નવી ક્ષિતિજ

આદર્શ જીનેટિલી એન્જિનિયર્ડ રોગપ્રતિકારક તંત્ર શું કરી શકશે?

રોગપ્રતિકારક શક્તિ એ આપણી જીવનયાત્રાની સહુથી મહત્વપૂર્ણ બાબત છે. તે આપણા અસ્તિત્વની પહેરેદાર છે. તે એ વાતનો સ્પષ્ટ પુરાવો છે કે કોઈ એક શક્તિ આપણું રક્ષણ કરવા પ્રતિબદ્ધ છે, સંકલ્પબદ્ધ છે. આપણાં જ શરીરમાં રહી, આપણી પોતાની કોઈ પ્રત્યક્ષ ભૂમિકા વીના જ પ્રતિક્ષણ આપણને સ્વસ્થ અને નિરોગી રાખવા તે સત્તત એક રીતસરના સૈન્યની જેમ ઝઝૂમતી રહે છે. સૂક્ષ્મજીવો પર હુમલો કરી તે આપણા સ્વાસ્થ્યનું રક્ષણ કરે છે અને જરૂર પડ્યે આપણા માટે જોખમી એવા આપણાં જ કોષોનો તે ખાત્મો બોલાવી દે છે. ઘણું કરીને સત્તત એકલા જ તે પોતાનું કાર્ય કરતી રહે છે પરંતુ ક્યારેક તે ભૂલો પણ કરી શકે છે, અનેક વખત કેન્સરના કોષોને જડમૂળથી ઉખેડી ફેંકવામાં તે નિષ્ફળ પણ રહી શકે છે અથવા તો તંદુરસ્ત પેશીઓ ઉપર પણ તે હુમલો કરી બેસે છે! વાસ્તવમાં આપણી રોગ પ્રતિકારક શક્તિના હાંસ અને ભ્રમિત થવા માટે સ્વયં આપણે જ જવાબદાર છીએ. આ બધી બહુ ગહન અને સૂક્ષ્મતમ વાતો છે, પણ આજનું આધુનિક ચિકિત્સા વિજ્ઞાન આ રોગપ્રતિકારક તંત્ર પર જ કબ્જો જમાવી તેનું પોતાની ઈચ્છા મુજબ નિયમન કરવા માગે છે. રોગ પ્રતિકારક તંત્રની શક્તિઓ અને તે જ્યારે ભ્રમિત થાય ત્યારે તેના સંભવિત જોખમોએ વિજ્ઞાનીઓને આનુવંશિક રીતે તેને “હેક” કરવા પ્રેરિત કર્યા છે. આ એક અત્યંત રસપ્રદ અને રોમાંચક સંશોધન યાત્રા છે, જેમાં વાયરસ અને અન્ય જનીન સંપાદન તકનીકનો ઉપયોગ કરીને વર્તમાન રોગપ્રતિકારક કોષોને નવી ક્ષમતાઓ બક્ષવામાં આવે છે.

આ વિચક્ષણ અભિયાનનો ધ્યેય એવા કોષો બનાવવાનો છે કે જેમાં ગાંઠોને શોધવા અને નાશ કરવા, દાહને વશ કરવા અને આદેશ પર સ્વ-વિનાશ કરવા માટે કમાન્ડોની જેમ તૈનાત કરી શકાય. જોકે એન્જિનિયર્ડ રોગપ્રતિકારક કોષો ચોકસાઇનું તે સ્તર હાંસલ કરે તે પહેલાં આપણે હજુ ઘણી લાંબી મજલ કાપવાની હજુ બાકી છે તેમ છતાં, ઇમ્યુનોથેરાપી તરીકે ઓળખાતી આ મેડિકલ બ્રાન્ચ પહેલેથી જ કેટલીક અદભૂત સફળતાઓ હાંસલ કરી ચુકી છે. ઉદાહરણ તરીકે કેન્સરની સારવારમાં શ્વેત રક્ત કોશિકાઓનો ઈચ્છિત રીતે ઉપયોગ કરી કેન્સરના ઈઅછ સેલ તરીકે ઓળખાતા કોષોને મારવા માટે તૈયાર કરવામાં આવે છે. બાળપણના લ્યુકેમિયાના સૌથી સામાન્ય સ્વરૂપ સહિત કેટલાક રક્ત કેન્સરની અસરકારક રીતે સારવાર કરવા માટે તેનો ઉપયોગ થાય છે, પરંતુ આવા કોષો ખતરનાક અને જોખમી આડઅસર પણ પેદા કરી શકે છે. વળી હજુ સુધી તે કોલોરેક્ટલ અને સ્તન કેન્સરની ગાંઠો સામે ખાસ અસરકારક પુરવાર થયા નથી. અલબત્ત સંશોધકો આશા રાખે છે કે આખરે વિવિધ બિમારીઓની સારવાર માટે એન્જિનિયર્ડ રોગપ્રતિકારક કોષોનો ઉપયોગ કરી શકાશે. માત્ર કેન્સર જ નહીં, બલ્કે ડાયાબિટીસ જેવી ઓટો ઈમ્યૂન વ્યાધિઓ અને મલ્ટિપલ સ્ક્લેરોસિસ જેવા ન્યુરોઇમ્યુન ડિસઓર્ડરમાં પણ તેનો ઉપયોગ થઈ શકશે. રોગપ્રતિકારક કોષો કેવી રીતે માહિતી, કમાંડ સ્ટોર કરે છે, કેવી રીતે તે પોતાની પાસેનો ડેટા પ્રોસેસ કરીને તેના પર નિર્ણયો લે છે તેના અભ્યાસના આધારે મનુષ્યને સ્વસ્થ બનાવી રાખવા આ ક્ષમતાઓનો કેવી રીતે ઉપયોગ કરવો તે બાબતે વ્યાપક સંશોધનો થઈ રહ્યા છે.

કોષો કેવી રીતે નિર્ણય લે છે તે સમજવું ખુબ જ રસપ્રદ હોવા સાથે તેનાથી ઘણું વધુ જટિલ છે. તે એક સૂક્ષ્મતમ પ્રક્રિયા છે, કામ કરવાનો પ્રકૃતિનો આ પોતાનો અંદાજ છે. સમજો કે જીવંત કોષો એક પ્રકારના કમ્પ્યુટર જ છે, ફર્ક માત્ર એટલો છે કે તેઓ ઇલેક્ટ્રોનિક સર્કિટનો ઉપયોગ કરતા નથી – તેઓ મોલેક્યુલર, એટલે કે આણ્વિક સર્કિટનો ઉપયોગ કરે છે.

તેમની આસપાસ અને તેમની સાથે જોડાયેલા ક્ષેત્રમાં શું ચાલી રહ્યું છે તેના “કોડ રીડ કરવાની” અને તે માટે અન્ય કોષોના સંકેતો વાંચવાની અને તે માહિતીનો ઉપયોગ કરી અત્યંત જટિલ નિર્ણયો લેવા માટે તેમની પાસે અદ્ભુત ક્ષમતા હોય છે. અત્યંત અલગ અલગ પ્રોગ્રામ્સ માટે કેટલાક પરમાણુઓનો ઉપયોગ થતો હોય છે અને આ સર્કિટને એકસાથે જોડવાની રીતો ઘણી સમાન હોય છે. ન તો ફક્ત કોઈ એક ચોક્કસ મોલેક્યુલ અથવા તો કોઈ એક ચોક્કસ રૂટ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તે જાણવું રસપ્રદ છે બલ્કે પરમાણુ પ્રણાલીઓને કેવી રીતે જુદી જુદી રીતે પ્રોગ્રામ કરી શકાય છે તેના તર્કને સમજવાનું તેનાથી પણ વધુ રોમાંચક છે. ઉદાહરણ તરીકે, સિગ્નલ ટ્રાન્સડક્શન સ્વિચ તરીકે વર્તતા પ્રોટીનની વાત કરીએ તો આ પ્રોટીન કે જે કોષોની અંદર અને વળી અન્ય કોષો વચ્ચે સંચાર મધ્યસ્થી કરે છે તે વિવિધ અણુઓ મૂળભૂત રીતે સંપૂર્ણપણે અલગ હોવા છતાં અત્યંત સમાન વૈચારિક પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરે છે. .

કોષો ફક્ત એમ જ કહેતા નથી, “હું આ પ્રતિભાવ ચાલુ કરીશ કારણ કે મને સિગ્નલ અ દેખાય છે.” તેઓ સામાન્ય રીતે ઘણા જુદા જુદા સંકેતોનું નિરીક્ષણ કરે છે અને તે માહિતીઓને મૂળભૂત રીતે સમકક્ષ એવા બુલિયન તર્કની સાથે સંકલિત કરે છે, જ્યાં જો ઇનપુટ અ, ઇ અને ઈ હોય, તો તેનો ચોક્કસ પ્રતિભાવ હશે, જ્યારે ઉ અને ઊ હશે તો તે કંઈક જુદું કરશે. તે જીવંત પ્રણાલીની સુંદરતા છે. તેઓ સર્વ સામાન્ય ઢબે નહી પણ સૂક્ષ્મ અને સુસંસ્કૃત રીતે પ્રતિક્રિયા આપે છે. આ સમજવું દિલધડક છે કે હવે આપણે આ વર્તણૂકોના અંતર્ગત સિદ્ધાંતોને સારી રીતે સમજીને આપણાં માટે ઉપયોગી વસ્તુઓ કરી શકે તેવા કોષો બનાવી શકીએ છીએ.

રોગપ્રતિકારક કોષોને ‘હેક’ કરવાનો અર્થ શું છે?
રોગપ્રતિકારક તંત્ર વૈજ્ઞાનિક સમજણની ઉત્ક્રાંતિની દૃષ્ટિએ એકદમ નવી વસ્તુ છે. તે એક અદ્ભુત સિસ્ટમ છે જે હજુ વિકસિત થઈ રહી છે અને તે અબજો કોષોમાં તેમજ આ કોષો વચ્ચે પરસ્પર ચાલી રહેલા વ્યહાવારો અને તેના સૂચિતાર્થને હજુ સમજી રહી છે. કોષોમાં જીવનને સમજવાની અનેક પ્રકારની ક્ષમતાઓ હોય છે, તે અન્ય કોષો સાથે ડીલ પણ કરી શકે છે અને શરીર માટે ફોરીન બોડી જેવા તત્વો પદાર્થ જીવ વિગેરેની રચના અને તેના ઇરાદાઓને પણ સમજી શકે છે. વિવિધ રોગપ્રતિકારક કોષો શરીર અને સ્વાસ્થ્ય માટે શત્રુ જેવા તત્વો માટે વિનાશક પ્રતિભાવો પેદા કરી શકે છે અથવા નવા ઇમ્યુનોસપ્રેસિવ પરિબળોનો સ્ત્રાવ કરી રોગપ્રતિકારક તંત્રને જ ચોક્કસ સ્થિતિમાં મૂકી શકે છે. આ જ ભાગોનો ઉપયોગ કરીને એક નવી પ્રકારની સેન્સિંગ-રિસ્પોન્સ સિસ્ટમ તૈયાર કરવા વૈજ્ઞાનિકો પ્રયાસ કરી રહ્યા છે. જે નવી રીતે ફરીથી કનેક્ટ થતાં હોય છે. વૈજ્ઞાનિકો કેન્સર એન્ટિજેન્સના અમુક સમૂહને ઓળખવા અને પછી કેન્સરના કોષોને મારી નાખવા માટે – એક ઝ સેલ – એક સફેદ રક્ત કોષ કે જે ચેપ સામે લડે છે, તેનું પ્રોગ્રામિંગ કરી રહ્યા છે, પસંદગીના કોષોનું આપણી ઈચ્છા મુજબનું આ પ્રોગ્રામિંગ જ હેકિંગ છે – તેમાં એક નવી સર્કિટ બનાવવામાં આવે છે જે કેન્સરને શોધી કાઢી તેની સારવાર કરે છે. આ જ પદ્ધતિ અને તર્કથી વૈજ્ઞાનિકો એવા કોષ તૈયાર કરવા પ્રયાસ કરી રહ્યા છે જે ઓટોઈમ્યૂન રોગ સાથે સંકળાયેલા કેટલાક ટીશ્યુ-વિશિષ્ટ સંકેતને શોધી શકે છે અને તે કોષ રોગપ્રતિકારક પરિબળોના સ્ત્રાવને નિયંત્રિત કરે છે.

અત્યારે ઓટોઈમ્યૂન રોગને ધ્યાનમાં લઈ એન્જિનિયર્ડ ટી કોશિકાઓનો ઉપયોગ કરીને મોટાભાગના અભ્યાસો હાથ ધરાઇ રહ્યા છે તે બધા સેલ કલ્ચરમાં છે. કેટલાક માનવ જૂથોમાં આવી રોગપ્રતિકારક-દમનકારી ટી કોશિકાઓનું પ્રત્યારોપણ કરવાનું કામ કરવામાં આવ્યું છે, પરંતુ આ કોષો ચોક્કસ લક્ષ્યો મેળવવા અથવા તેમની વર્તણૂકને ફરીથી આકાર આપવા માટે એન્જિનિયર કરવામાં આવ્યાં નથી.

આદર્શ જીનેટિલી એન્જિનિયર્ડ રોગપ્રતિકારક કોષ શું કરી શકશે?
હાલમાં આ સંપૂર્ણ સંશોધન કેન્સરને ધ્યાનમાં રાખી થઈ રહ્યું છે કારણ કે તે મુખ્ય એપ્લિકેશન છે. રોગપ્રતિકારક કોષો એટલા શક્તિશાળી હોય છે કે તેઓ કેટલાક કિસ્સાઓમાં કેન્સરને દૂર કરવામાં અને ઉપચાર કરવામાં સક્ષમ હોય છે. વૈજ્ઞાનિકો તેમને નવી વધારાની ક્ષમતાઓ પ્રદાન કરવા માંગે છે પરંતુ મોટો ખતરો એ છે કે જો આ કોષ આપણી કોઈપણ જટિલ કે સામાન્ય પેશીઓ પર હુમલો કરે તો તે ઘાતક નીવડી શકે છે. કોષોની અસરકારકતા અનુસંધાન પાના નં. 9 વધારવા સાથે તેમાં નિયંત્રણ અને ચોકસાઇ હોવા જરૂરી છે.

બાળપણના લ્યુકેમિયાના સૌથી સામાન્ય સ્વરૂપ સહિત કેટલાક રક્ત કેન્સરની અસરકારક રીતે સારવાર કરવા માટે તેનો ઉપયોગ થાય છે, પરંતુ આવા કોષો ખતરનાક-જોખમી આડઅસર પણ પેદા કરી શકે છે

મોટાભાગે ઉપચારાત્મક કોષો કે જે અત્યારે ક્લિનિકલ ટ્રાયલમાં છે તે એકદમ “સ્માર્ટ” નથી. તેમાં ફક્ત એક રીસેપ્ટર હોય છે અને જે કોષ પર મૂકવામાં આવે છે અને જ્યારે તે કેન્સરગ્રસ્ત કોષ પરના એ એન્ટિજેનને ઓળખી કાઢે જેને ખોળી કેન્સર કોષ શોધવા માટે રચાયેલ છે, આમ કેન્સરના કોષ ઝડપી આ યક્ષલશક્ષયયયિમ કોષ જ તેનો નાશ કરે છે. પરંતુ વૈજ્ઞાનિકો હજુ એવી અત્યાધુનિક સેન્સિંગ સર્કિટ બનાવવા માટે ટેક્નોલોજી વિકસાવી રહ્યાં છે જે બે અથવા ત્રણ અલગ-અલગ ઇનપુટ્સ શોધી શકે, જે સુરક્ષા માટે જરૂરી હોય તો એન્જિનિયર્ડ કોષોને દૂર કરી શકે અને/અથવા તેને નિષ્ક્રિય કરી શકે.

અત્યારે મોટાભાગે કોષોમાં નવી આનુવંશિક સામગ્રી નાખવા માટે વાયરસનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. આ વાયરસ માટે પેલોડની મર્યાદા છે, પરંતુ હવે સેલના જીનોમમાં બે નવા સેન્સર વૈજ્ઞાનિકોએ તૈયાર કરવા સુધી સફળ થયા છે. કોષમાં કેટલી આનુવંશિક સામગ્રી દાખલ કરી શકાશે તે એક પડકાર રૂપ વાત છે, આનુવંશિક ઇજનેરી સાધન ઈછઈંજઙછ ચોક્કસપણે ડીએનએ દાખલ કરવા અને સંકલિત કરવાની ઘણી નવી નવી રીતોમાંની એક છે, ઉદાહરણ તરીકે. આગામી થોડા વર્ષોમાં, જેમ જેમ વૈજ્ઞાનિકો આનુવંશિક સામગ્રીને કોષોમાં સ્થાનાંતરિત કરવાની વધુ સારી રીતો વિકસાવશે, તેમ તેઓ કેટલાક નવા રોગો પણ શોધી શકશે.

હાલમાં દર્દીઓમાં કેન્સર ઇમ્યુનોથેરાપી કેવી રીતે આપવામાં આવે છે અને આગળની ક્ષિતિજ
છેલ્લા ઘણા વર્ષોમાં કેન્સરની સારવાર માટે એન્જિનિયરિંગ ટી સેલના ખ્યાલમાં સંશોધકોને ઊંડો રસ જાગ્યો છે. આજકાલ જે થાય છે તે એ છે કે દર્દીના પોતાના રોગપ્રતિકારક કોષો લઈ અને તેમાં ફેરફાર કરીને તેને દર્દીમાં પાછા મૂકવામાં આવે છે. આને ઓટોલોગસ ટ્રાન્સપ્લાન્ટ કહેવામાં આવે છે. વૈજ્ઞાનિકો વધુ ઓફ-ધ-શેલ્ફ ઉપચારાત્મક રોગપ્રતિકારક કોષોની સંભાવના તરફ કામ કરી રહ્યા છે, પરંતુ હજુ દાતા કોષો પર વધુ સંશોધિન કરવાની વિશ્વસનીય રીત શોધવાની જરૂર છે જેથી દર્દીની રોગપ્રતિકારક શક્તિ દ્વારા તેને નકારવામાં ન આવે. ઈઅછ ઝ કોશિકાઓ – કેન્સર કોષો પર એન્ટિજેન્સ તરીકે ઓળખાતા પ્રોટીન સાથે બાંધવા માટે એન્જિનિયર્ડ ટી કોશિકાઓ – કે જે ચોક્કસ રક્ત કોશિકાઓના કેન્સરની 70 થી 80 ટકા સફળતા દર સાથે સારવાર કરી શકે છે. આ ઘણા સારા પરિણામ ગણાય. બિન-એન્જિનીયર્ડ કિલર ટી કોશિકાઓ કેન્સર કોષને ઘેરી લે છે, તેનો નાશ કરવાની તૈયારી કરે છે. આવા રોગપ્રતિકારક કોશિકાઓની કુદરતી ક્ષમતાઓને ટેપ કરી અને આનુવંશિક ઇજનેરી દ્વારા તેનું સન્માન કરવું, કેટલાક રક્ત કેન્સર સામે સફળ સાબિત થયું છે. વધુ સુસંસ્કૃતતા સાથે, આગામી પેઢીની ઇમ્યુનોથેરાપીનો ઉપયોગ નક્કર ગાંઠો અને પ્રકાર ઈં ડાયાબિટીસની સારવાર માટે થઈ શકે છે.

અન્ય રોગો કે જેમાં આ કોષો ઉપયોગી થઈ શકે
પ્રકાર ઈં ડાયાબિટીસ જેવા ઓટો ઈમ્યૂન રોગ અને પેમ્ફિગસ ગંભીર ત્વચા સંબંધી વિકૃતિઓમાં તેના માટે ઘણો અવકાશ છે. વૈજ્ઞાનિકોએ તે એન્જિનિયર્ડ કોષોમાં પણ રસ લેવાનું શરૂ કર્યું છે જે મલ્ટિપલ સ્ક્લેરોસિસ જેવા ન્યુરોઇન્ફ્લેમેટરી રોગોનો ઉપચાર કરી શકે છે. મગજમા ઝાઝી દવાઓ વધુ જૈવિક ફેરફારો મુશ્કેલ હોય છે પરંતુ મગજમાં ટી કોશિકાઓ મેળવી શકાય છે. તેથી જો આપણે તેમને મગજના ચોક્કસ ભાગો, રોગગ્રસ્ત પેશીઓને લક્ષ્ય બનાવી શકીએ, તો તે અત્યંત શક્તિશાળી હોઈ શકે છે. ક્ષિતિજ પરની અન્ય વસ્તુઓ સ્ટેમ સેલ સાથે પુનર્જીવન અને સમારકામ છે. ઇમ્યુનોથેરાપી માટે એન્જિનિયર્ડ કોશિકાઓનો ઉપયોગ ખરેખર માત્ર શરૂઆતમાં છે અને તે આવનારા દાયકાઓમાં પૂર્ણ રૂપે વિકસિત થશે.