اسٹیم سیلز کے اندر ایک نظر ذاتی نوعیت کی دوبارہ تخلیقی دوا بنانے میں مدد کرتی ہے۔

جارجیا انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی اور ایموری یونیورسٹی کے کولٹر ڈیپارٹمنٹ آف بایومیڈیکل انجینئرنگ میں برنی مارکس کے ابتدائی کیریئر کے پروفیسر احمد ایف کوسکن کی لیب کے دو مقالوں میں، محققین نے اس بات کا تعین کرنے کے لیے ایک مخصوص قسم کے اسٹیم سیل کا ایک انٹرا سیلولر ٹول کٹ کے ساتھ معائنہ کیا۔ کون سے خلیے سب سے زیادہ مؤثر سیل علاج تخلیق کرتے ہیں۔

کوسکن نے کہا، “ہم خلیوں کے اندر آرگنیلز کی جگہ کا مطالعہ کر رہے ہیں اور وہ بیماری کے بہتر علاج میں مدد کے لیے کس طرح بات چیت کرتے ہیں۔” “ہمارا حالیہ کام اسٹیم سیلز میں آرگنیل بائیو جیوگرافی کا نقشہ بنانے کے لیے انٹرا سیلولر ٹول کٹ کے استعمال کی تجویز پیش کرتا ہے جو زیادہ درست علاج کی طرف لے جا سکتا ہے۔”

سب سیلولر اومکس ٹول کٹ بنانا

پہلا مطالعہ — میں شائع ہوا۔ سائنسی رپورٹس، a فطرت پورٹ فولیو جرنل — mesenchymal اسٹیم سیلز (MSCs) کو دیکھا جنہوں نے تاریخی طور پر عیب دار خلیوں کی مرمت یا مریضوں میں مدافعتی ردعمل کو تبدیل کرنے کے لیے امید افزا علاج پیش کیے ہیں۔ تجربات کی ایک سیریز میں، محققین تیز رفتار ذیلی سیلولر پروٹومک امیجنگ کے ذریعے ڈیٹا پر مبنی، سنگل سیل اپروچ بنانے میں کامیاب ہوئے جس نے ذاتی نوعیت کے اسٹیم سیل علاج کو فعال کیا۔

اس کے بعد محققین نے ایک تیز رفتار ملٹی پلیکسڈ امیونو فلوروسینس تکنیک کو نافذ کیا جس میں انہوں نے مخصوص آرگنیلز کو نشانہ بنانے کے لیے بنائے گئے اینٹی باڈیز کا استعمال کیا۔ اینٹی باڈیز کو فلورسنگ کرکے، انہوں نے نقشے بنانے، بہت سے مختلف خلیوں کی تصاویر مرتب کرنے کے لیے طول موج اور سگنلز کا سراغ لگایا۔ ان نقشوں نے پھر محققین کو آرگنیل رابطوں کی مقامی تنظیم اور ملتے جلتے خلیوں میں جغرافیائی پھیلاؤ کو دیکھنے کے قابل بنایا تاکہ یہ معلوم کیا جا سکے کہ کونسی قسم کے خلیے مختلف بیماریوں کا بہترین علاج کریں گے۔

کوسکن نے کہا، “عام طور پر، اسٹیم سیلز کو خراب خلیات کی مرمت یا مدافعتی بیماریوں کے علاج کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، لیکن ان مخصوص خلیوں کے ہمارے مائیکرو اسٹڈی نے ظاہر کیا کہ وہ ایک دوسرے سے کتنے مختلف ہو سکتے ہیں۔” “اس سے ثابت ہوا کہ مریضوں کے علاج کی آبادی اور اسٹیم سیلز کی شناخت کی تخصیص کردہ تنہائی اور ان کے بایو انرجیٹک آرگنیل فنکشن کو ٹشو سورس کا انتخاب کرتے وقت غور کیا جانا چاہیے۔ دوسرے لفظوں میں، کسی مخصوص بیماری کے علاج میں، ایک ہی قسم کے سیل کی کٹائی کرنا بہتر ہو سکتا ہے۔ مریض کی ضروریات کے مطابق مختلف مقامات سے۔”

RNA-RNA قربت کے معاملات

اس ہفتے شائع ہونے والی اگلی تحقیق میں سیل رپورٹس کے طریقے، محققین نے ٹول کٹ کو ایک قدم آگے بڑھایا، ایک خلیات میں متعدد پڑوسی RNA مالیکیولز کی مقامی تنظیم کا مطالعہ کیا، جو سیلولر فنکشن کے لیے اہم ہیں۔ محققین نے مشین لرننگ اور مقامی ٹرانسکرپٹومکس کو ملا کر اس آلے کو تیار کیا۔ انہوں نے پایا کہ خلیوں کی اقسام کی درجہ بندی کے لیے جین کی قربت کی مختلف حالتوں کا تجزیہ کرنا زیادہ درست تھا جو صرف جین کے اظہار کا تجزیہ کرتا ہے۔

کوسکن نے کہا کہ “انووں کے درمیان جسمانی تعامل زندگی پیدا کرتے ہیں؛ لہذا، ان مالیکیولز کے جسمانی مقامات اور قربت اہم کردار ادا کرتے ہیں،” کوسکن نے کہا۔ “ہم نے ہر خلیے کے مختلف جغرافیائی حصوں میں ذیلی سیلولر جین پڑوس کے نیٹ ورکس کی ایک انٹرا سیلولر ٹول کٹ بنائی ہے تاکہ اس کو قریب سے دیکھا جا سکے۔”

تجربہ دو حصوں پر مشتمل تھا: لیب بینچ میں کمپیوٹیشنل طریقوں اور تجربات کی ترقی۔ محققین نے شائع شدہ ڈیٹاسیٹس اور RNA مالیکیولز کو ان کے جسمانی مقام کی بنیاد پر گروپ کرنے کے لیے الگورتھم کا جائزہ لیا۔ اس “قریب ترین پڑوسی” الگورتھم نے جین گروپ بندی کا تعین کرنے میں مدد کی۔ بینچ پر، محققین نے پھر آر این اے مالیکیولز کو فلوروسینٹ کے ساتھ لیبل لگایا تاکہ انہیں ایک خلیات میں آسانی سے تلاش کیا جا سکے۔ اس کے بعد انہوں نے آر این اے کے مالیکیولز کی تقسیم سے بہت سی خصوصیات کا انکشاف کیا، جیسے کہ اسی طرح کے ذیلی خلوی مقامات پر جینز کا امکان کیسے ہوتا ہے۔

سیل تھراپی کے لیے بہت سے خلیات کی ضرورت ہوتی ہے جن میں انتہائی ملتے جلتے فینوٹائپس ہوتے ہیں، اور اگر علاج کے خلیوں میں نامعلوم خلیات کی ذیلی قسمیں موجود ہیں، تو محققین مریضوں میں انجکشن لگانے کے بعد ان خلیوں کے رویے کی پیش گوئی نہیں کر سکتے۔ ان ٹولز کے ذریعے، ایک ہی قسم کے مزید خلیات کی شناخت کی جا سکتی ہے، اور غیر معمولی جین پروگراموں کے ساتھ الگ الگ سٹیم سیل سب سیٹس کو الگ کیا جا سکتا ہے۔

کوسکن نے کہا، “ہم مالیکیولز کی ذیلی سیلولر مقامی تنظیم کے لیے ٹول کٹ کو بڑھا رہے ہیں — ایک ‘سوئس آرمی چاقو’ سب سیلولر اسپیشل اومکس فیلڈ کے لیے، اگر آپ چاہیں گے،” کوسکن نے کہا۔ “مقصد ایک سے زیادہ افعال کے ساتھ ہر ایک خلیے میں متعدد آزاد بلکہ باہم مربوط مالیکیولر واقعات کی پیمائش کرنا، مقدار درست کرنا اور ماڈل بنانا ہے۔ آخری مقصد ایک سیل کے فنکشن کی وضاحت کرنا ہے جو اعلی توانائی، لیگو نما ماڈیولر جین پڑوس نیٹ ورکس اور متنوع سیلولر حاصل کر سکتا ہے۔ فیصلے”

اس تحقیق کو جارجیا ٹیک میں ریجنریٹیو انجینئرنگ اینڈ میڈیسن کے ساتھ ساتھ NSF انجینئرنگ ریسرچ سینٹر برائے سیل مینوفیکچرنگ ٹیکنالوجیز (CMaT) کے ذریعے مالی اعانت فراہم کی جاتی ہے۔