ইঁদুরের মস্তিষ্কে মানুষের কোষের সফল স্থাপন, মৃগীরোগ-অটিজমের চিকিৎসায় অগ্রগতি
ইঁদুরের মস্তিষ্কে সচল মানব কোষ সফলভাবে রূপান্তর ও স্থাপন করতে সক্ষম হয়েছেন যুক্তরাষ্ট্রের স্নায়ুবিজ্ঞানীরা। তাঁরা আশা করছেন, যেসব মানসিক ও স্নায়ুবিক বিকাশজনিত রোগ কেবল মানুষের মধ্যেই দেখা যায়, সেগুলোর সম্ভাব্য চিকিৎসা পদ্ধতি এখন থেকে গবেষণাগারের এসব ইঁদুরের ওপর পরীক্ষা-নিরীক্ষা করে দেখা সম্ভব হবে।
মানুষের কোষে আংশিকভাবে গঠিত মস্তিষ্কের ইঁদুরের কথা শুনলে কোনো কল্পকাহিনির কথা মনে হতে পারে। তবে বিজ্ঞানীরা বলেছেন, এগুলো ‘মানুষের মতো চিন্তা করা বা কথা বলা ইঁদুর’ নয়। প্রাণীগুলোর জিনগত পরিবর্তন করা হয়েছে এবং অস্ত্রোপচারের মাধ্যমে এমনভাবে পরিবর্তন করা হয়েছে, যাতে তাদের মস্তিষ্কের কিছু টিস্যু মানুষের হয়।
বিখ্যাত গবেষণা সাময়িকী নেচার-এ গবেষণাটি প্রকাশিত হয়েছে। গবেষকেরা জানিয়েছেন, মস্তিষ্কের বিভিন্ন জটিল রোগ সম্পর্কে বিশদ জানা, যেগুলোর বর্তমানে কোনো কার্যকর চিকিৎসা নেই।
তবে কিছু রোগ ইঁদুরের ওপর গবেষণা করা সম্ভব নয়। কারণ, রডেন্ট বা ইঁদুরজাতীয় প্রাণীরা মানুষের মতো নির্দিষ্ট কিছু মানসিক ও স্নায়বিক ব্যাধিতে আক্রান্ত হয় না।
এই গবেষণার প্রধান গবেষক স্ট্যানফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক সার্জিউ পাসকা এক সংবাদ সম্মেলনে বলেন, মনোরোগ চিকিৎসার ক্ষেত্রে ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল বা চূড়ান্ত পরীক্ষার সাফল্যের হার সবচেয়ে কম।
তিনি বলেন, ‘এমনকি যে ওষুধগুলো প্রাণীদের ওপর পরীক্ষায় খুব ভালো ফল দেখায়, সেগুলোও মানুষের ক্লিনিক্যাল ট্রায়ালে এসে ব্যাপকভাবে ব্যর্থ হয়। এটি আমাদের স্পষ্ট ইঙ্গিত দেয় যে, মানব জীববিজ্ঞান সম্পর্কে আমাদের জ্ঞানের অনেক ঘাটতি রয়েছে এবং তা কাটিয়ে ওঠা জরুরি।’
মৃগীরোগ (এপিলেপ্সি), অটিজম এবং সেরিব্রাল পালসির মতো জটিল কিছু রোগের চিকিৎসায় এই আবিষ্কার যুগান্তকারী পরিবর্তন আনতে পারে বলে মনে করছেন স্ট্যানফোর্ডের গবেষকেরা।
অধ্যাপক পাসকা বলেন, ‘এখানে আমরা এমন একটি নতুন মডেল পেয়েছি, যার মাধ্যমে মানুষের মস্তিষ্কের বিভিন্ন কার্যক্রমের এমন সব দিক পর্যবেক্ষণ করা সম্ভব, যা আগে কখনোই করা সম্ভব ছিল না।’
মানুষের মস্তিষ্ক কোটি কোটি কোষ এবং সেগুলোর মাধ্যমে গড়ে ওঠা জটিল নেটওয়ার্কে গঠিত। ফলে মস্তিষ্কের বিকাশ এবং কোনো সমস্যা দেখা দিলে কোষীয় স্তরে ঠিক কী ঘটছে, তা নিখুঁতভাবে বোঝা কঠিন।
গবেষণাগারের ইঁদুরে মানুষের নিউরন প্রতিস্থাপনের ঘটনা এবারই প্রথম নয়, তবে এবার গবেষকেরা এই পদ্ধতিটিকে এক অভূতপূর্ব উচ্চতায় নিয়ে গেছেন।
প্রথমে তাঁরা জিনগতভাবে এমন ইঁদুর তৈরি করেন, যাদের মস্তিষ্কের সেরিব্রাল কর্টেক্স বা মস্তিষ্কের বাইরের স্তর, যাকে কখনো কখনো ‘গ্রে ম্যাটার’ বলা হয়, সেটি প্রায় তৈরি হয় না। এই অংশ উচ্চপর্যায়ের চিন্তা, স্মৃতি ও ইন্দ্রিয়সংক্রান্ত কাজ নিয়ন্ত্রণ করে।
এরপর গবেষকেরা মানুষের ত্বক থেকে কোষ নিয়ে সেগুলোকে বিশেষ প্রক্রিয়ায় ‘পুনঃপ্রোগ্রামিং’ করেন, যাতে সেগুলো মস্তিষ্কের মতো টিস্যু বা কলায় পরিণত হয়। এই কাঠামোগুলোকে অর্গানয়েড বলা হয়। এগুলো কোনো পাত্রে বড় করা পুরো মস্তিষ্ক নয়; বরং পরস্পরের সঙ্গে যুক্ত জীবন্ত কোষের সমষ্টি।
এই অর্গানয়েডগুলো যখন ইঁদুরের মস্তিষ্কে প্রতিস্থাপন করা হয়, তখন মানব কোষগুলো বিভাজিত হয়ে স্বয়ংক্রিয়ভাবে ইঁদুরের বিদ্যমান মস্তিষ্ক ব্যবস্থার সঙ্গে যুক্ত হয়ে যায় এবং ইঁদুরের মস্তিষ্ক ও মেরুদণ্ডের সঙ্গে সংযোগ স্থাপন করে।
প্রতিস্থাপন করা ইঁদুরের কর্টেক্স অবশ্য পুরোপুরি নিখুঁত নয়। সাধারণ কর্টেক্সে সুসংগঠিত ও সুশৃঙ্খল স্তর থাকে। সেন্ট অ্যান্ড্রুস বিশ্ববিদ্যালয়ের স্নায়ুবিজ্ঞানী ড. ইলারি আলোডির ভাষায়, এই সংকর মস্তিষ্কের স্ক্যান রিপোর্ট দেখতে ‘কিছুটা অগোছালো’ লাগে।
তবে কয়েক মাস পর, মানুষের ওই কোষগুলো ইঁদুরের মস্তিষ্কের বাইরের স্তরের মতোই দেখতে এবং কাজ করতে শুরু করে।
অস্ত্রোপচারের প্রায় ছয় মাস পর বিজ্ঞানীরা ইঁদুরগুলোর ওপর কিছু সাধারণ আচরণগত পরীক্ষা চালান। এ সময় ছোট একটি টেবিলের ওপর তৈরি জায়গায় ইঁদুরগুলো কীভাবে চলাফেরা করে, তা পর্যবেক্ষণ করা হয়। অধ্যাপক পাসকা জানান, ইঁদুরগুলো সাধারণ ইঁদুরের মতোই মোটামুটি আচরণ করেছে। এদের বাড়তি কোনো অসাধারণ দক্ষতা বা সক্ষমতা তৈরি হয়নি।
যুক্তরাজ্যের এডিনবরা বিশ্ববিদ্যালয়ের বায়োএথিক্স বিশেষজ্ঞ ড. সারা চ্যান বলেন, ‘এখানে এমন কোনো ইঙ্গিত নেই যে মানুষের মতো চিন্তা করতে পারে এমন ইঁদুর, কিংবা ইঁদুরের শরীরে মানুষের মস্তিষ্ক তৈরি করা হয়েছে। তবে এই গবেষণা ‘আমাদের ভাবতে বাধ্য করে যে প্রাণীর চিন্তাশক্তি বা মানসিক প্রক্রিয়ায় পরিবর্তন আনতে শুরু করলে তার ফলাফল কী হতে পারে?’
তিনি আরও বলেন, ‘এই ইঁদুরগুলোর অনুভূতি বা অভিজ্ঞতা আমরা কীভাবে বুঝব? আর পরীক্ষাগারের প্রাণীদের যেভাবে আমরা ব্যবহার করি, সেখানে তাদের এই অভিজ্ঞতাকে কীভাবে বিবেচনায় নেব?’
সেন্ট অ্যান্ড্রুজ বিশ্ববিদ্যালয়ের স্নায়ুবিজ্ঞানী ড. ইলারি আলোডি এই গবেষণাকে ‘খুবই চমকপ্রদ ও প্রশংসনীয়’ বলে অভিহিত করেছেন।
বিশেষ করে তিনি এমন একটি বিষয় উল্লেখ করেন যে, মানুষের ও অন্যান্য প্রাইমেটের মস্তিষ্কে পাওয়া যায় কিন্তু ইঁদুরের মস্তিষ্কে পাওয়া যায় না এমন কিছু কোষের ধরন প্রতিস্থাপন করা ইঁদুরগুলোর মধ্যে স্বতঃস্ফূর্তভাবে তৈরি হয়েছে।
আলোডি বলেন, ‘আপনি ইঁদুরের পরিবেশের মধ্যেই মানুষের প্রোগ্রামটি ধরে রাখছেন, যেন ইঁদুরটি একটি ইনকিউবেটর।’
গবেষকেরা জানিয়েছেন, কঠোর নৈতিকতা ও প্রাণীকল্যাণের নীতিমালা মেনে এসব ইঁদুরের জিনগত পরিবর্তন ও প্রতিপালন করা হয়েছে। ভবিষ্যতে সম্ভবত অল্পসংখ্যক গবেষণাগারে নির্দিষ্ট কয়েকটি মস্তিষ্কের রোগ নিয়ে গবেষণার জন্য এসব ইঁদুর ব্যবহার করা হবে।
সেন্ট অ্যান্ড্রুজ বিশ্ববিদ্যালয়ের আরেক স্নায়ুবিজ্ঞানী অধ্যাপক জেমস এইঞ্জ বলেন, প্রযুক্তিগত দিক থেকে এই অগ্রগতি অত্যন্ত চমকপ্রদ হলেও এসব ইঁদুরের ব্যবহার ‘সীমিত’ হতে পারে। এর একটি কারণ হিসেবে তিনি জীবন্ত মানুষের মস্তিষ্কের টিস্যু ইঁদুরের মধ্যে তৈরি করার ‘নৈতিক বিষয়গুলো’ এবং এর ফলে প্রাণীটির অভিজ্ঞতা কেমন হতে পারে, সেই প্রশ্নের কথা উল্লেখ করেন।
মানুষের মস্তিষ্ক নিয়ে গবেষণা করা স্নায়ুবিজ্ঞানীদের একই ধরনের সীমাবদ্ধতার মুখোমুখি হতে হয় বলে উল্লেখ করেন আলোডি। তিনি বলেন, ‘আমরা মানুষের রোগ বোঝার চেষ্টা করি। আর এটি করার জন্য আমাদের হাতে থাকে ইঁদুর, একটি প্লেটে জীবিত কোষ এবং কম্পিউটারে তৈরি নিউরাল নেটওয়ার্ক। সেই হিসেবে, এই গবেষণাটি একটি সম্পূর্ণ নতুন ও সম্ভাবনাময় পথ খুলে দিয়েছে।’
