புதிய கண்டுபிடிப்பின் பின்னணி
யு.சி.எல் மற்றும் பிரான்சிஸ் கிரிக் இன்ஸ்டிடியூட்டில் பணியாற்றும் விஞ்ஞானிகள், இதய உருவாக்கத்தின் ஆரம்ப கட்டங்களை நேரலையில் காணும் அதிரடியான முறையை கண்டுபிடித்துள்ளனர். இதற்கு அவர்கள் மிக நுணுக்கமான லைட்-ஷீட் மைக்ரோஸ்கோபி என்ற தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தினர். இது ஒரு உயிருள்ள சுட்டி கருவுக்குள் செல் இயக்கங்களை 3D வடிவத்தில் பாதிக்காத முறையில் பதிவு செய்ய உதவுகிறது.
லைட்-ஷீட் மைக்ரோஸ்கோபியின் மேன்மை
இந்த தொழில்நுட்பத்தில் ஒரு மெல்லிய ஒளியின் தாள் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது உயிரணுக்களில் பாதிப்பின்றி உயர்தரமான மூவிய 3D படங்களை எடுக்க அனுமதிக்கிறது. இதன் மூலம், முதன்முறையாக, ஒரு உயிரணு எப்படி பிரிந்து, எங்கு நகர்ந்து, இதய செல்களாக மாற்றமடைகின்றன என்பதைக் கண்காணிக்க முடிந்தது.
இதய வளர்ச்சியின் ஆரம்ப கட்டம்: இரைப்பை
இதைப் பார்த்து, விஞ்ஞானிகள் இதய உருவாக்கத்தின் மிக முக்கியமான கட்டமான இரைப்பை நிலையை நேரடியாக ஆய்வு செய்ய முடிந்தது. மனித கருப்பையில் இது பொதுவாக இரண்டாவது வாரத்தில் நிகழ்கிறது. இந்நிலையில், தசை செல்கள், இரத்த நாளங்களை உருவாக்கும் எண்டோகார்டியல் செல்கள் போன்றவை அடையாளம் காணப்பட்டன.
செல் இயக்கங்களின் நேரடி கண்காணிப்பு
இந்த ஆய்வில், ஃப்ளோரசன்ட் குறியீடுகள் பயன்படுத்தப்பட்டன. இதனால் ஒவ்வொரு கார்டியோமியோசைட்டும் (இதய தசை செல்கள்) தனித்துவமான வண்ணங்களில் ஒளிர்ந்தது. இந்த ஒளிரும் செல்களைப் பின்தொடர்வதன் மூலம் விஞ்ஞானிகள் செல்களின் தொலைநோக்கு பயணத்தை முழுமையாக பதிவுசெய்தனர்.
40 மணி நேரத்திற்கு மேலாக, ஒவ்வொரு இரண்டு நிமிடங்களுக்கும் ஸ்னாப்ஷாட்கள் எடுக்கப்பட்டு, செல் இயக்கங்கள் மிகவும் துல்லியமாகப் பதிவு செய்யப்பட்டன.
இதயம் எப்படி உருவாகுகிறது?
ஆரம்பத்தில், செல் குழுக்கள் நன்கு கணிக்க முடியாத வகையில் நகர்ந்தாலும், இரைப்பை நிலைக்கு வந்தவுடன் அவை மிக நெறிப்பட்ட பாதையை பின்பற்றுகின்றன. சில செல்கள் வென்ட்ரிக்கிள் (இதய உந்தி அறை) பகுதிகளுக்குப் போகின்றன, மற்றவை அட்ரியா (இரத்தம் நுழையும் இடம்) பகுதிக்குச் செல்கின்றன.
விஞ்ஞானிகள் கண்டுபிடித்த முக்கியமான விஷயம் என்னவென்றால், இதய செல்கள் எந்த பாதையில் செல்கின்றன, எப்போது தோன்றுகின்றன என்பதையும், அதன் நேரம் மற்றும் இடத்தை மிக துல்லியமாகச் சொல்ல முடிந்தது.
கருவில் இதய உருவாக்கம் எப்படி நிகழ்கிறது?
பல்வேறு நேரங்களில் தோன்றும் செல்கள் கூட்டாக இதயத்தை உருவாக்குகின்றன. ஒரு பெரிய குழுவிலிருந்து இல்லாமல், தனித்துவமான, நுட்பமான, மற்றும் இடைப்பட்ட நேரங்களில் தோன்றும் செல்களால் இதயம் உருவாகிறது.
ஷெய்மா அபுகர், முதன்மை எழுத்தாளர் மற்றும் பிஎச்.டி. வேட்பாளர், இந்த சிக்கலான செல் நடனத்தைக் புரிந்து கொள்வது தற்போது அவர்கள் கவனிக்கும் முக்கிய விஷயமாகும் எனக் கூறுகிறார்.
பிறவி இதய குறைபாடுகளில் புதிய புரிதல்
இந்த ஆய்வு கண்டுபிடிப்புகள், பிறவி இதய குறைபாடுகளை (congenital heart defects) விஞ்ஞானிகள் எப்படி புரிந்துகொள்கிறார்கள் என்பதில் ஒரு புதிய பரிமாணத்தை கொண்டுவரும். இது 100 குழந்தைகளில் ஒன்றை பாதிக்கக்கூடிய ஒரு முக்கிய சிக்கலாகும்.
மேலும், இந்த 3D செல் இயக்கப் படங்கள், மருத்துவ துறையில் மீளுருவாக்கம் செய்யும் மருத்துவத்திற்கும் (Regenerative Medicine) வழிகாட்டும். மனித இதய திசுக்களை ஆய்வகத்தில் வளர்க்கும் முயற்சிக்கு இது ஒரு பெரிய பங்களிப்பு.
எதிர்கால பயன்பாடுகள்
டாக்டர் இவானோவிட்ச், இந்த கண்டுபிடிப்பு திசு பொறியியலுக்கான வழிகாட்டும் வடிவமைப்புகளையும், உறுப்பு உருவாக்கத்தின் புதிய வழிகளையும் முன்மொழியும் என நம்புகிறார். இது நுட்பமான மரபணு நிரல்களை உருவாக்க உதவும், மேலும் செயற்கை இதயங்களை உருவாக்கும் முயற்சியில் ஒரு பரிணாமத்தைத் தூண்டும்.
முடிவுரை
இந்த நவீன ஆய்வு, இதய வளர்ச்சி பற்றி நம் புரிதலை மூலதனமாக மாற்றும் சக்தியை கொண்டது. இதய செல்கள் எப்படி தோன்றுகின்றன, எந்த நேரத்தில், எந்த இடத்தில், என்ன செய்கிறார்கள் என்பது பற்றி மிகவும் துல்லியமான தகவல்களை இப்போது விஞ்ஞானிகள் கொண்டுள்ளனர்.
இது வரும் ஆண்டுகளில் மருத்துவ தொழில்நுட்ப வளர்ச்சிக்கு மிகப்பெரிய ஆதரவாக அமையும் என்பது உறுதி.