జీవ సాంకేతికత - స్టెమ్‌ సెల్‌ టెక్నాలజీ
కొన్ని ప్రత్యేక సందర్భాల్లో మానవ శరీరంలో లేదా ప్రయోగశాలలో మూల కణాలు సెల్ఫ్‌ రెన్యువల్‌/ స్వయం పునరుత్తేజం ద్వారా లేదా విభజన (potency ) ద్వారా ప్రత్యేక కార్యకలాపాలు నిర్వహించే కణాలుగా రూపాంతరం చెందుతాయి.
ఉదా: రక్త కణాలు, మెదడు కణాలు, హృదయ కండర కణాలు, ఎముకల్లోని కణాలు.
వర్గీకరణ
విభజన ఆధారంగా మూలకణాలను అయిదు రకాలుగా వర్గీకరించారు. అవి:
1. టోటిపొటెంట్‌ స్టెమ్‌ సెల్స్ 2. ఫ్లూరీపొటెంట్‌ స్టెమ్‌ సెల్స్
3. మల్టీపొటెంట్‌ స్టెమ్‌ సెల్స్
4. ఒలిగోపొటెంట్‌ స్టెమ్‌ సెల్స్
5. యూనిపొటెంట్‌ స్టెమ్‌ సెల్స్
టోటిపొటెంట్‌ స్టెమ్‌ సెల్స్
ఇవి ఫలదీకరణం చెందిన అండంలో కొన్ని దశల విభజనల తర్వాత ఏర్పడతాయి. ఇవి అసాధారణ మూలకణాలుగా విభేదనం చెందుతాయి. వైద్యరంగంలో అత్యంత ఉన్నత ఫలితాలను అందిస్తాయి.
ఫ్లూరీపొటెంట్‌ స్టెమ్‌ సెల్స్
ఇవి ఎక్కువ విభజన సామర్థ్యాన్ని కలిగి, నూతన మూల కణాలను ఏర్పరుస్తాయి. టోటిపొటెంట్‌ స్టెమ్‌ సెల్స్‌తో పోలిస్తే వీటిలో పొటెన్సీ విలువ తక్కువ.
మల్టీపొటెంట్‌ స్టెమ్‌ సెల్స్
కణాలు పై రెండు మూల కణాల కంటే తక్కువ విభజన సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ఇవి ఆయా కణాంగాలకు సంబంధించిన కణాలను మాత్రమే ఏర్పరుస్తాయి.
వర్గానికి చెందిన మూలకణాలను బొడ్డుతాడు, ఎముక మజ్జ నుంచి పొందొచ్చు.
రక్త మూలకణాల నుంచి లింఫోసైట్స్‌ అనేవి మోనోసైట్స్, న్యూట్రోఫిల్స్‌గా విభజన చెందుతాయి.
ఒలిగోపొటెంట్‌ స్టెమ్‌ సెల్స్
ఇవి కొన్ని రకాల కణాలుగా మాత్రమే విభజన చెందుతాయి.
ఉదా: చర్మ కణాల నుంచి ఏర్పడే మూలకణాలు, అస్థిపంజరంలోని మూలకణాలు.
యూనిపొటెంట్‌ స్టెమ్‌ సెల్స్
ఇవి ఒకే రకం కణాలుగా మాత్రమే విభజన చెందుతాయి. వీటికి స్వీయ పునరుత్తేజ లక్షణం ఉంటుంది. దీంతో ఇవి ఇతర మూలకణాల కంటే ప్రత్యేకతను కలిగి ఉంటాయి.
* వీటిలో మూడు రకాలు ఉన్నాయి. అవి:
ఎ. పిండ సంబంధ మూల కణాలు: 200 నుంచి 250 కణాలుగా విభజన చెందే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. మూలకణ పరిశోధనల్లో విప్లవాత్మక ఫలితాలు ఈ కణాల నుంచే లభించాయి.
బి. భ్రూణ సంబంధ మూల కణాలు: వీటిని గర్భస్రావం తర్వాత లేదా శిశువు జన్మించాక సేకరిస్తారు. వీటికి ఫ్లూరీపొటెంట్‌ ధర్మం ఉంటుంది.
సి. ప్రౌఢ మూలకణాలు: ఇవి మెదడు కణాలు, ఎముక మజ్జ, నోటి కుహరంలోని కణాల్లో ఉంటాయి. వీటిని ల్యుకేమియా, వివిధ రకాల క్యాన్సర్ల నివారణలో ఉపయోగిస్తున్నారు.
మూల కణాల అనువర్తనాలు
మూలకణాలను ముఖ్యంగా రీజనరేటివ్‌ మెడిసిన్‌ (పునరుత్తేజిత లేదా పునరుత్పత్తి వైద్యశాస్త్రం)లో ఉపయోగిస్తున్నారు. దీని ద్వారా నిష్క్రియాత్మకంగా ఉన్న కణాంగాలను, వ్యాధితో పనిచేయని కణ వ్యవస్థలను, గాయపడిన కణాంగాలను పునరుత్తేజితం చేస్తారు.
2019లో ముంబయిలోని డాక్టర్లు స్టెమ్‌ సెల్‌ చికిత్స ద్వారా నెలలు నిండని (ప్రీ మెచ్యూర్‌) బాబుకు పనిచేయని స్థితిలో ఉన్న ఊపిరితిత్తులను అత్యంత విజయవంతంగా సరిచేశారు.
అవయవాల నుంచి సేకరించి..
వివిధ అవయవాలు లేదా కణాంగాల నుంచి వేరు చేసిన మూలకణాలను వివిధ చికిత్సల్లో వాడుతున్నారు.
నాడీ కణాల నుంచి వేరు చేసిన మూలకణాలను బ్రెయిన్‌ స్ట్రోక్స్, పార్కిన్‌సన్స్‌ డిసీజ్, అల్జీమర్స్, స్పైనల్‌కార్డ్‌ చికిత్సలో ఉపయోగిస్తున్నారు.
హృదయ కండర కణాలను గుండెపోటు, పుట్టుకతో వచ్చే హృదయ సంబంధ వ్యాధుల చికిత్సలో వాడుతున్నారు.
ఇన్సులిన్‌ను ఉత్పత్తి చేసే కణాలను డయాబెటిస్‌ చికిత్సలో వినియోగిస్తున్నారు.
కార్టిలేజ్‌ కణాలను ఆస్టియో ఆర్థరైటిస్, ఎముకల సంబంధ వ్యాధుల చికిత్సలో ఉపయోగిస్తున్నారు.
రక్త కణాలను క్యాన్సర్, ల్యుకేమియా, ఇమ్యునో డెఫిషియెన్సీస్, జన్యు సంబంధ వ్యాధుల చికిత్సలో వాడుతున్నారు.
హెపటైటిస్, సిర్రోసిస్‌ వ్యాధి నివారణలో లివర్‌ కణాలను వినియోగిస్తున్నారు.
ఎముక కణాలను ఆస్టియోపోరోసిస్‌ చికిత్సలో ఉపయోగిస్తున్నారు.
చర్మ కణాలను అత్యధికంగా గాయపడిన లేదా కాలిన చర్మ భాగాల చికిత్సలో విరివిగా వాడుతున్నారు.
స్కెలిటల్‌ మజిల్‌ సెల్స్‌ను మస్క్యులర్‌ డిస్ట్రోఫీ వ్యాధి నివారణలో వినియోగిస్తున్నారు.
ఇవే కాకుండా పుట్టుకతో వచ్చే వ్యాధులు, వైకల్యాలను తొలగించడంలో; కార్నియా సంబంధ వ్యాధులు, వినికిడి సమస్యలకు మూలకణాలను వివిధ రూపాలలో వినియోగిస్తున్నారు.
భారతదేశంలో..
భారతదేశంలో వివిధ చికిత్సల్లో మూలకణాలను ఉపయోగిస్తున్నాన్నారు. 2019లో భారత ఆరోగ్య మంత్రిత్వ శాఖ మూలకణ వినియోగానికి సంబంధించిన నియమ నిబంధనలను ‘డ్రగ్స్‌ అండ్‌ క్లినికల్‌ ట్రయల్‌ రూల్స్‌ 2019’లో పేర్కొంది.
దీని ప్రకారం, మూల కణాలను ఉపయోగించి చికిత్స చేయాలంటే ప్రభుత్వం నుంచి ముందస్తు అనుమతి తీసుకోవాలి.
మూల కణాల వినియోగానికి అవసరమైన మార్గదర్శకాల రూపకల్పనలో సెంట్రల్‌ స్టాండర్డ్‌ కంట్రోల్‌ ఆర్గనైజేషన్‌ ( CDSCO ), డ్రగ్‌ కంట్రోలర్‌ జనరల్ ఆఫ్‌ ఇండియా ( DGCI ) కీలక పాత్ర పోషిస్తున్నాయి.
మూల కణ పరిశోధనలు- నైతికత
అన్ని దేశాలు మూల కణాల పరిశోధనలకు అనుమతివ్వాలని జీవ శాస్త్రవేత్తలు కోరుతున్నారు.
ప్రౌఢ మూల కణాలను వ్యక్తి అనుమతితో, వారి ఆరోగ్య స్థితి ఆధారంగా అనారోగ్య నిర్మూలనకు తీసుకుంటారు. దీనివల్ల ఎలాంటి ప్రమాదం ఉండదు.
పిండస్థ, మాయ, బొడ్డుతాడు నుంచి సేకరించే మూల కణాలను మానవుడికి ఉపయోగపడని నిష్క్రియాత్మక దశలోనే సేకరిస్తారు. ప్రాణాంతక వ్యాధుల సమయంలో, పుట్టుకతో వచ్చే జన్యు సంబంధ వ్యాధుల నివారణలో ఇవి అత్యంత కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి. అందుకే ప్రస్తుతం అన్ని దేశాల్లో స్టెమ్‌ సెల్‌ బ్యాంక్స్‌ను ఏర్పాటు చేశారు.
భారతదేశంలో లైఫ్‌ సెల్‌ ఇంటర్నేషనల్‌ అత్యంత పెద్ద స్టెమ్‌ సెల్‌ బ్యాంక్‌. ఇది ప్రపంచంలో మూడో అతిపెద్దది.
మనదేశంలో స్టెమ్‌ సెల్‌ బ్యాంకులకు కావాల్సిన మార్గదర్శకాలను ఇండియన్‌ కౌన్సిల్‌ ఆఫ్‌ మెడికల్‌ రిసెర్చ్‌ (ఐసీఎంఆర్‌) నిర్దేశిస్తుంది. ఐసీఎంఆర్‌ ప్రకారం, మూలకణాలు తర్వాతి తరంలో ప్రయోజనాలను అందించటం శాస్త్రీయంగా ఇంకా నిరూపితం కాలేదు. కాబట్టి ఐసీఎంఆర్‌ వాణిజ్యపరంగా భవిష్యత్తు అవసరాల కోసం బొడ్డుతాడులను భద్రపరచడాన్ని ప్రోత్సహించదు.
మూల కణాల లభ్యత
మూలకణాలు ముఖ్యంగా పిండాల్లో, వయోజనుల్లో ఉంటాయి. పిండస్థ మూలకణాలు నూతన కణాంగాలు, అవయవాల అభివృద్ధిలో కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి. అడల్ట్‌ స్టెమ్‌ సెల్స్ దేహంలో సహజసిద్ధంగా ఉన్న కణాల స్థానంలో నూతన మూలకణాలు ఏర్పడతాయి.
శిశువు జననం తర్వాత బొడ్డుతాడు, బోన్‌ మారో (ఎముక మజ్జ)లో మూల కణాలు ఉత్పన్నమవుతాయి.
గర్భస్రావం తర్వాత ఉండే పిండ కణజాలంలో మూలకణాలు లభిస్తాయి.
ఫెర్టిలిటీ సెంటర్లు లేదా సంతాన సాఫల్య కేంద్రాల్లో కృత్రిమ పిండాల్లో కూడా మూలకణాలు లభ్యమవుతాయి.
న్యూరల్‌ స్టెమ్‌ సెల్స్, హిమటోపొయిటిక్‌ స్టెమ్‌ సెల్స్, మీసెంకైమల్‌ స్టెమ్‌ సెల్స్ మొదలైనవి కూడా గర్భస్థ పిండం రక్తం, కణాల నుంచి పొందొచ్చు.
చారిత్రక నేపథ్యం
మూల కణాలపై పరిశోధన 19వ శతాబ్దంలో ప్రారంభమైంది. స్టెమ్‌ సెల్‌ పదాన్ని మొదటిసారి థియోడర్‌ బోవరి, వాలెంటీన్‌ హ్యాకర్‌ ఉపయోగించారు.
మూల కణాల లక్షణాలను తొలిసారి టోరెంటో యూనివర్సిటీ, ఒంటారియో క్యాన్సర్ ఇన్‌స్టిట్యూట్‌కి చెందిన ఎర్నెస్ట్‌ ముక్లోచ్, జేమ్స్‌టిల్‌ ప్రతిపాదించారు.
మూలకణాలను వాడి మొదటిసారి బోన్‌మారో ట్రాన్స్‌ప్లాంటేషన్‌ను చేశారు. యాక్సిడెంట్‌కు గురైన వ్యక్తిని కాపాడేందుకు ఫ్రెంచ్‌ ఆంకాలజిస్ట్‌ జార్జెస్‌ మ్యాథ్‌ దీన్ని ఉపయోగించారు.
1998లో హ్యూమన్‌ ఎంబ్రియోనిక్‌ స్టెమ్‌ సెల్స్‌ను అమెరికన్‌ శాస్త్రవేత్త జేమ్స్‌ థామ్సన్‌ మొదటిసారి వేరు చేశారు.
మూల కణ చికిత్స ద్వారా 2011లో గాయపడిన తోడేలును కాపాడారు. వన్యప్రాణుల రక్షణలోనూ దీన్ని వాడుతున్నారు.
రచయిత
రేమల్లి సౌజన్య
విషయ నిపుణులు
