স্টেম-সেল সাফল্যে তৈরি হলো মানবদেহের পশ্চাৎমস্তিষ্কের মোটর নিউরন

প্রাথমিক মস্তিষ্কের বিকাশে আগে উপেক্ষিত একটি বিভাজন শনাক্ত করার পর গবেষকেরা স্টেম সেল থেকে কার্যকর মানব পশ্চাৎমস্তিষ্কের মোটর নিউরন তৈরি করেছেন। এই অগ্রগতি বিজ্ঞানীদের গিলতে, মুখের নড়াচড়া ও শ্বাসপ্রশ্বাসের সঙ্গে যুক্ত স্নায়ুকোষ নিয়ে গবেষণার সুযোগ করে দিতে পারে—যে কাজগুলো স্পাইনাল মাসকুলার অ্যাট্রোফি এবং অ্যামিওট্রফিক ল্যাটারাল স্ক্লেরোসিসে ক্রমশ নষ্ট হয়ে যায়।

সায়েন্সটেকডেইলির প্রতিবেদন অনুযায়ী, স্ট্যানফোর্ড মেডিসিনের নেতৃত্বাধীন দলটি কোষগুলোর উৎস অনুসরণ করে দেখেছে যে, মস্তিষ্কের অন্যান্য অংশ তৈরির জন্য নির্ধারিত প্রোজেনিটর কোষগুলোকে রূপান্তর করার বদলে এগুলো একটি স্বতন্ত্র ভ্রূণীয় পথ থেকে এসেছে। গবেষণাটি Nature Neuroscience-এ 18 September 2026 প্রকাশিত হয়েছে।

পরীক্ষাগারে তৈরি নিউরনগুলো অ্যাকশন পটেনশিয়াল সৃষ্টি করেছে—স্নায়ুকোষের মধ্যে যোগাযোগে ব্যবহৃত বৈদ্যুতিক তরঙ্গ। এগুলো মুখ ও গলার পেশি নিয়ন্ত্রণকারী পশ্চাৎমস্তিষ্কের অংশগুলোর সঙ্গে যুক্ত প্রোটিনও তৈরি করেছে, যা ইঙ্গিত দেয় যে কোষগুলো তাদের প্রাকৃতিক সমতুল্য কোষের গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য অর্জন করেছে।

পশ্চাৎমস্তিষ্কে পৌঁছানোর পৃথক পথ

গবেষকেরা মানব প্লুরিপোটেন্ট স্টেম সেল দিয়ে কাজ শুরু করেন, যেগুলো বিভিন্ন ধরনের কোষে বিকশিত হতে পারে। এগুলোকে কীভাবে পশ্চাৎমস্তিষ্কের দিকে পরিচালিত করা যায় তা নির্ধারণ করতে স্নাতকোত্তর গবেষক রাইয়ান জোখাই এবং ক্যারোলিন ডান্ডেস গ্যাস্ট্রুলেশন পরীক্ষা করেন—ভ্রূণের বিকাশের এমন একটি প্রাথমিক পর্যায়, যখন দেহের মৌলিক বিন্যাস গড়ে ওঠে।

আধুনিক বিকাশজীববিজ্ঞানের বড় একটি অংশজুড়ে বিজ্ঞানীরা ধরে নিয়েছিলেন যে অগ্রমস্তিষ্ক, মধ্যমস্তিষ্ক ও পশ্চাৎমস্তিষ্ক একই পূর্বসূরি কোষের জনসংখ্যা থেকে গড়ে ওঠে। স্ট্যানফোর্ড দলের কাজ এই মডেলকে চ্যালেঞ্জ করেছে। বিকাশমান ইঁদুরের ভ্রূণে তারা এর বদলে পরস্পরের সঙ্গে না-মেশা দুটি গোষ্ঠী খুঁজে পেয়েছে।

Otx2 জিন বহনকারী কোষগুলো অগ্রমস্তিষ্ক ও মধ্যমস্তিষ্কে বিকশিত হয়েছে। Gbx2 দ্বারা চিহ্নিত পৃথক একটি কোষগোষ্ঠী পশ্চাৎমস্তিষ্কে পরিণত হয়েছে। পরীক্ষা করা একেবারে প্রাথমিক পর্যায়েই গোষ্ঠী দুটি পৃথক ছিল; পশ্চাৎমস্তিষ্ক-গঠনকারী কোষগুলো মস্তিষ্কের সামনের অংশ তৈরি করা কোষগুলো থেকে উৎপন্ন না হয়ে তাদের পাশাপাশি বিকশিত হয়েছে।

ক্রোমাটিনেও এই পার্থক্য দেখা গেছে—ক্রোমাটিন হলো ডিএনএর কোন অংশ ব্যবহারের জন্য উন্মুক্ত থাকবে তা নিয়ন্ত্রণকারী আণবিক প্যাকেজিং। অগ্রমস্তিষ্ক ও মধ্যমস্তিষ্কের জন্ম দেয় যে ভ্রূণীয় টিস্যু, তার ক্রোমাটিন বিন্যাস পশ্চাৎমস্তিষ্ক গঠনকারী টিস্যুর তুলনায় আলাদা ছিল। এই পার্থক্য ব্যাখ্যা করতে সাহায্য করে কেন পশ্চাৎমস্তিষ্কের নিউরন তৈরি করার আগের প্রচেষ্টাগুলো সফল হয়নি: সেগুলো এমন পূর্বসূরি কোষ দিয়ে শুরু হয়েছিল, যেগুলো ইতিমধ্যেই অন্য একটি বিকাশগত পরিণতির জন্য নির্ধারিত ছিল।

Gbx2-সম্পর্কিত পথ অনুসরণ করে দলটি পরীক্ষাগারে কাঙ্ক্ষিত মানব নিউরন তৈরি করতে সক্ষম হয়েছে। এই ধরনের কোষ পাওয়া গুরুত্বপূর্ণ, কারণ জীবিত রোগীদের কাছ থেকে ব্রেনস্টেমের টিস্যু সংগ্রহ করা যায় না। ফলে রোগ কীভাবে এই ঝুঁকিপূর্ণ নিউরনগুলোকে ক্ষতিগ্রস্ত করে, তা পর্যবেক্ষণের সুযোগ গবেষকদের সীমিত।

SMA ও ALS-এর প্রাসঙ্গিকতা

জীবনের প্রথম বছরে মৃত্যুর একটি প্রধান বংশগত কারণ হলো SMA। ALS সাধারণত 40 থেকে 70 বছর বয়সের মধ্যে শনাক্ত হয় এবং এটি পশ্চাৎমস্তিষ্ক ও অগ্রমস্তিষ্ক—উভয় অংশের মোটর নিউরন ক্ষতিগ্রস্ত করতে পারে। রোগ দুটির মধ্যে পার্থক্য থাকলেও, উভয়ই গিলতে ও শ্বাসপ্রশ্বাস সমন্বয়কারী পশ্চাৎমস্তিষ্কের কোষগুলোকে ক্রমশ অকার্যকর করে দিতে পারে।

গিলতে না পারলে খাবার বা তরল ফুসফুসে ঢুকে নিউমোনিয়া সৃষ্টি করতে পারে। রোগ বাড়ার সঙ্গে সঙ্গে রোগীরা স্বাধীনভাবে শ্বাস নেওয়ার ক্ষমতাও হারাতে পারেন। মানবকোষের একটি মডেল গবেষকদের আক্রান্ত নিউরনে একেবারে প্রাথমিক পরিবর্তনগুলো পরীক্ষা, সম্ভাব্য চিকিৎসা যাচাই এবং ক্ষতিগ্রস্ত কোষ প্রতিস্থাপন বা মেরামত করা যায় কি না তা অনুসন্ধানের সুযোগ দিতে পারে।

গবেষকেরা SMA ও ALS কীভাবে পশ্চাৎমস্তিষ্কের মোটর নিউরনকে ক্ষতিগ্রস্ত করে, তা সুনির্দিষ্টভাবে পরীক্ষা করার পরিকল্পনা করছেন। তাঁরা মেরুরজ্জুর বিকাশগত উৎস নিয়েও গবেষণা করতে চান। এই কাজ মোটর-নিউরন রোগের বাইরেও প্রভাব ফেলতে পারে, কারণ পশ্চাৎমস্তিষ্ক ক্ষুধা নিয়ন্ত্রণে সহায়তা করে এবং সেমাগ্লুটাইডের মতো ওজন কমানোর ওষুধের লক্ষ্যবস্তু সার্কিট ধারণ করে।

মস্তিষ্কের সুদূর ইতিহাসের ইঙ্গিত

বিকাশসংক্রান্ত এই আবিষ্কার একটি বিবর্তনীয় প্রশ্নও উত্থাপন করেছে: মস্তিষ্কের সামনের ও পেছনের অংশ যদি পৃথক ভ্রূণীয় কোষগোষ্ঠী থেকে তৈরি হয়, তবে কি এগুলো প্রাচীন স্নায়ুতন্ত্রের প্রতিনিধিত্ব করে, যেগুলো পরে একত্রিত হয়েছিল?

দলটি মুরগি, জেব্রাফিশ ও অ্যাকর্ন ওয়ার্মের মধ্যেও একই দুই-উৎসের বিন্যাসের প্রমাণ পেয়েছে; এ ক্ষেত্রে 550 million years-এরও বেশি বিবর্তনীয় ইতিহাস বিবেচনায় নেওয়া হয়েছে। অ্যাকর্ন ওয়ার্ম মানুষের দূরবর্তী আত্মীয়। জেলিফিশের বংশধারা মানবধারার থেকে আনুমানিক 600 million to 700 million years ago আলাদা হয়ে গিয়েছিল; তাদের স্নায়ুতন্ত্র দেহের পৃথক প্রান্তে অবস্থিত।

গবেষকেরা এই তুলনাগুলোকে এমন প্রমাণ হিসেবে ব্যাখ্যা করেছেন যে, আধুনিক মস্তিষ্ক দুটি পুরোনো স্নায়ুতন্ত্রকে একত্রিত করে গঠিত হতে পারে—যেগুলো স্বাধীনভাবে বিবর্তিত হয়েছিল এবং পরে একত্রিত হয়। এর ফল হলো একটি একক অঙ্গ, যার সামনের ও পেছনের অংশ এখন একসঙ্গে ঘনিষ্ঠভাবে কাজ করে, যদিও তাদের বিকাশগত ভিত্তি পৃথক।

এই গবেষণায় সহায়তা করেছে National Institutes of Health, National Science Foundation, California Institute for Regenerative Medicine এবং Spinal Muscular Atrophy Foundation ও Howard Hughes Medical Institute-সহ বিভিন্ন শিক্ষাবিষয়ক, দাতব্য ও বায়োমেডিক্যাল সংস্থা।