மூலக்கல சிகிச்சை (Stem Cell Therapy)
ஏன் இது முக்கியம்? மூலக்கலங்கள் (stem cells) உடலில் எந்த வகை செல்லாகவும் மாற வல்லவை — இந்த தன்மையே நீரிழிவு, பார்கின்சன், தண்டுவட காயங்கள் போன்ற குணப்படுத்த முடியாத நோய்களுக்கு சிகிச்சை அளிக்கும் நம்பிக்கையை ஏற்படுத்துகிறது.
ஒரு கருவின் ஆரம்ப கட்டத்தில் உள்ள ஒரே ஒரு கல் (zygote) இறுதியில் 37 டிரில்லியன் வேறுபட்ட செல்களாக வளர்கிறது — அந்த மாற்றத்திற்கான திறவுகோல் மூலக்கல ஆராய்ச்சியில் இருக்கிறது.
- மூலக்கலம் (stem cell) என்றால் என்ன என்பதையும் அதன் இரு அடிப்படை இயல்புகளையும் விளக்குதல்.
- முளையத்திற்குரிய (embryonic) மற்றும் நிறைவுடலிக்குரிய (adult) மூலக்கலங்களையும், தூண்டப்பட்ட பல்திறன் மூலக்கலங்களையும் (iPSC) வேறுபடுத்துதல்.
- மூலக்கல சிகிச்சையின் பயன்பாடுகளையும் ஒழுக்கவியல் (ethical) சிக்கல்களையும் விபரித்தல்.
1. மூலக்கலம் என்றால் என்ன? (What is a stem cell?)
Wikipedia → · CC
மூலக்கலங்கள் (stem cells — மூலக்கலங்கள்) என்பவை வியத்தமடையாத (undifferentiated) கலங்களாகும். இவை பிரிவடைந்து தம்மைப் போன்ற அதே வகையான கலங்களைக் கொடுக்கின்றன. மைட்டோசிஸ் (mitosis) மூலம் இவை வரையறையற்ற வகையில் (குறைந்தது விலங்கின் வாழ்நாள் முழுவதும்) பிரியக்கூடியவை; அத்துடன் வேறு கல வகைகளாக முடிவாக வியத்தமடையும் (terminally differentiate) ஆற்றலையும் கொண்டவை.
தாமாகவே பிரிவடைய முடியாத, வியத்தமடைந்த கலங்களைப் பிரதியிட வேண்டிய தேவை மீண்டும் மீண்டும் எழும் இடங்களில் மூலக்கலங்கள் தேவைப்படுகின்றன. மூலக்கலம் தானே பிரியக்கூடியதாக இருக்க வேண்டும்; ஆனால் விரைவாகப் பிரிய வேண்டிய தேவையில்லை — வழமையாக மூலக்கலங்கள் தாமதமான வேகத்தில் பிரிவடைகின்றன.
2. முளையத்திற்குரிய மூலக்கலங்கள் (Embryonic stem cells)
விந்து (sperm) ஒன்றினதும் சூல் (egg) கலத்தினதும் கருக்கட்டலைத் (fertilization) தொடர்ந்து உருவாகும் கருக்கட்டப்பட்ட முட்டை சைகோட் (zygote) எனப்படும். சைகோட் மீண்டும் மீண்டும் பிரிவடைந்து அரும்பர்ச்சிறை (blastocyst) எனும் கட்டத்தை அடைகிறது. இதன் உள்ளே சுமார் 30 கலங்கள் கொண்ட உள் கல நிறை (inner cell mass) எனும் அமைப்பு உள்ளது. இக்கலங்களே முளையத்திற்குரிய மூலக்கலங்களின் (ES cells) மூலமாகும்.
மனித முளைய மூலக்கலங்கள் (hESCs) வியத்தமடையாத கலங்களாகும்; இவற்றுக்கு இரு பிரதான இயல்புகள் உள்ளன —
- ES கலங்கள் வரையறையற்ற வகையில் தம்மைப் புதுப்பித்து (self-renew) மேலும் மூலக்கலங்களை உருவாக்கும்.
- உவப்பான வளர்ச்சி நிபந்தனைகளின் கீழ், விசேட தொழில்களைக் கொண்ட பல்வேறு முதிர்ந்த கலங்களாக வியத்தமடையும் (differentiate).
இவ்வாறு சகல வகையான கல வகைகளாகவும் மாறும் திறன் பல்திறன் (pluripotent) எனப்படும்.
3. நிறைவுடலிக்குரிய மூலக்கலங்கள் (Adult stem cells)
நிறைவுடலிக்குரிய மூலக்கலங்கள் விருத்தியைத் தொடர்ந்து உடல் முழுவதிலும் பல இழையங்களில் காணப்படுகின்றன. இவை பல வகையானவை; ஒவ்வொரு வகையும் ஒரு குறிப்பிட்ட இழையத்தின் (tissue) புதுப்பித்தலுக்கே காரணமானவை.
- மேற்றோலுக்குரிய மூலக்கலங்கள் (epidermal stem cells) → மேற்றோல் (epidermis)
- குடலுக்குரிய மூலக்கலங்கள் (intestinal stem cells) → குடல் மேலணிக்கலங்கள்
- குருதிக் குழியத்துக்குரிய மூலக்கலங்கள் (hemopoietic stem cells) → குருதி
- நரம்புக்குரிய மூலக்கலங்கள் (neural stem cells) → மைய நரம்புத் தொகுதி
மூலக்கலங்களை உடலிலிருந்து தனிப்படுத்தி ஆய்வுகூட நிபந்தனைகளின் கீழ் (in vitro) வளர்ப்பூடகத்தில் வளர்க்கலாம். ஆனால் நிறைவுடலி மூலக்கலங்கள் உடலிலிருந்து அகற்றப்பட்டு வளர்க்கப்படும்போது அல்லது மாற்றி நடப்படும்போது, பொதுவாக தம் மூலங்களுக்கே உண்மையாக இருக்கின்றன (faithful to their origins) — இது இழையப் புத்துயிர்ப்பாக்கத்துக்கு (tissue regeneration) இவற்றைப் பயன்படுத்துவதில் ஒரு நடைமுறை மட்டுப்பாட்டை ஏற்படுத்துகிறது.
4. ஒழுக்கவியல் சிக்கல்களும் iPSC உம் (Ethics & induced pluripotent stem cells)
மனித முளைய மூலக்கலங்களைப் பெறுவதில் ஒழுக்கவியல் நியமங்கள் (ethical concerns) கருத்திற் கொள்ளப்பட வேண்டும். இவற்றின் மூலம் ஆரம்ப விருத்திப் பருவத்துக்குரிய முளையம் (early embryo) ஆதலால், hESC ஆராய்ச்சி மிகவும் சர்ச்சைக்குரியதாகும்.
2006 இன் பிற்பகுதியில், கொடையாளி ஒருவரிடமிருந்து நேரடியாகப் பெறப்பட்ட நிறைவுடலிக் கலங்களை மீள்நிகழ்ச்சித் திட்டத்துக்குட் படுத்துவதன் (reprogramming) மூலம் பல்திறன் மூலக்கலங்களை வருவிக்கலாம் என விஞ்ஞானிகள் வெற்றிகரமாகக் காண்பித்தனர். இவை தூண்டப்பட்ட பல்திறன் கலங்கள் (induced pluripotent stem cells — iPSCs) எனப்படும். இவை வரையறையற்ற வகையில் பெருகி, உடலின் ஏனைய எல்லாக் கல வகைகளாகவும் (நரம்பு, இதயம், கணையம், ஈரல்) மாறக்கூடியவை ஆதலால் புத்துயிர்ப்பு மருத்துவத்தில் (regenerative medicine) வாக்குறுதியளிக்கின்றன.
5. மூலக்கலங்களின் பயன்பாடுகள் (Applications of stem cells)
- ஆரோக்கிய இழையங்களை வளர்த்தல் — பிறப்பு குறைபாடுகளை (birth defects) புரிந்து சிகிச்சை செய்வதற்காக ஆராய்தல்.
- மரபணுச் சிகிச்சை (gene therapy) — மரபணுக்களைக் கடத்தும் வாகனமாக மரபணு மாற்றம் செய்யப்பட்ட மூலக்கலங்களைப் பயன்படுத்தல்.
- இழையப் பொறியியல் (tissue engineering) — சேதமடைந்த இதயத்தசை, சேதமடைந்த முதுகுவட நரம்புகள் (spinal neurons) போன்ற இழையங்களை ஆய்வுகூடத்தில் உருவாக்கி சீரமைத்தல்.
- எலும்பு மஜ்ஜை மாற்று — ஆரோக்கியமான, நோய்த்தடைப் பொருந்தும் கொடையாளியிடமிருந்து பெறப்படும் குருதி மூலக்கலங்கள் (hemopoietic stem cells) குருதிப்புற்று (leukemia) நோயாளிகளின் எலும்பு மஜ்ஜையை நிரப்பப் பயன்படும்.
- எதிர்காலச் சிகிச்சைகள் — பக்கவாதம் (stroke), இதய நோய் (heart disease), பார்கின்சன் நோய் (Parkinson disease), அல்சைமர் நோய் (Alzheimer disease), நீரிழிவு (diabetes) போன்ற நோய்களுக்கு மூலக்கல தொழில்நுட்பம் முக்கிய பங்கு வகிக்கும் என எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.
Stem cell therapy
Credit: Wikimedia Commons · CC BY-SA 4.0
📖 மேலதிக தகவல் / More on Wikipedia →
Stem Cells
SciShow
- முழுமையாக வியத்தமடைந்த கலம் / Fully differentiated cell
- வியத்தமடையாத (undifferentiated) கலம் / An undifferentiated cell
- இறந்த கலம் / A dead cell
- நரம்பு கலம் மட்டும் / Only a nerve cell
- விந்து கலம் / A sperm cell
பதில் / Answer
- மியோசிஸ் மூலம் / By meiosis
- மைட்டோசிஸ் மூலம், வரையறையற்ற வகையில் / By mitosis, without a limit
- பிரிவடைவதில்லை / They do not divide
- ஒருமுறை மட்டுமே / Only once
- இருபிளவு மூலம் மட்டும் / Only binary fission
பதில் / Answer
- மிக விரைவாக / Very rapidly
- தாமதமான வேகத்தில் / A relatively slow rate
- பிரிவதே இல்லை / Never
- விந்தைப் போல் / Like a sperm
- நிலையான வேகம் இல்லை / No fixed rate
பதில் / Answer
- பிரிவடையும் கலங்களை அழிக்கும் இடம் / To destroy dividing cells
- வியத்தமடைந்த கலங்களைப் பிரதியிட வேண்டிய இடம் / To replace differentiated cells that cannot divide
- ஒளிச்சேர்க்கை நடக்கும் இடம் / Where photosynthesis occurs
- DNA அழியும் இடம் / Where DNA is destroyed
- -
பதில் / Answer
- ஒரு வகை / One
- இரு வகை — முளைய & நிறைவுடலி / Two — embryonic & adult
- மூன்று வகை / Three
- நான்கு வகை / Four
- ஐந்து வகை / Five
பதில் / Answer
- அரும்பர்ச்சிறை / Blastocyst
- சைகோட் (zygote) / Zygote
- உள் கல நிறை / Inner cell mass
- மூலக்கலம் / Stem cell
- விந்து / Sperm
பதில் / Answer
- எலும்பு மஜ்ஜை / Bone marrow
- அரும்பர்ச்சிறையின் உள் கல நிறை (inner cell mass) / Inner cell mass of the blastocyst
- தோல் / Skin
- குடல் / Intestine
- மூளை / Brain
பதில் / Answer
- 3
- 30
- 300
- 3000
- 30000
பதில் / Answer
- தாமே புதுப்பித்தல் + வியத்தமடைதல் / Self-renewal + differentiation
- ஒளிச்சேர்க்கை + சுவாசம் / Photosynthesis + respiration
- மியோசிஸ் + கருக்கட்டல் / Meiosis + fertilization
- இறப்பு + சிதைவு / Death + decay
- -
பதில் / Answer
- பல்வகைத் திறன் (multipotent) / Multipotent
- பல்திறன் (pluripotent) / Pluripotent
- ஒருதிறன் (unipotent) / Unipotent
- திறனற்ற / Non-potent
- -
பதில் / Answer
- முளையத்தில் மட்டும் / Only in the embryo
- விருத்திக்குப் பின் உடல் முழுவதிலும் பல இழையங்களில் / Throughout the body in many tissues after development
- குருதியில் மட்டும் / Only in blood
- ஆய்வுகூடத்தில் மட்டும் / Only in the lab
- -
பதில் / Answer
- நரம்பு மூலக்கலம் / Neural stem cell
- குருதிக் குழியத்துக்குரிய (hemopoietic) மூலக்கலம் / Hemopoietic stem cell
- மேற்றோல் மூலக்கலம் / Epidermal stem cell
- குடல் மூலக்கலம் / Intestinal stem cell
- -
பதில் / Answer
- நரம்புக்குரிய (neural) மூலக்கலம் / Neural stem cell
- குருதி மூலக்கலம் / Blood stem cell
- குடல் மூலக்கலம் / Intestinal stem cell
- மேற்றோல் மூலக்கலம் / Epidermal stem cell
- -
பதில் / Answer
- மிக விரைவாகப் பிரிவடைதல் / Divide too fast
- தம் மூலங்களுக்கே உண்மையாக இருத்தல் / Remain faithful to their origins
- ஒளிச்சேர்க்கை செய்தல் / They photosynthesize
- DNA இல்லாமை / They lack DNA
- -
பதில் / Answer
- மட்டுப்படுத்தப்பட்ட விருத்தி / Restricted development
- மட்டுப்படுத்தப்படாத விருத்தி ஆற்றல் / Unrestricted developmental potential
- விருத்தி ஆற்றல் இழப்பு / Loss of potential
- ஒரு இழைய திறன் மட்டும் / Only one tissue potential
- -
பதில் / Answer
- விலை அதிகம் / Too expensive
- மூலம் ஆரம்ப விருத்திப் பருவத்துக்குரிய முளையம் / Source is an early embryo
- மிக மெதுவானது / Too slow
- DNA தேவையில்லை / Needs no DNA
- -
பதில் / Answer
- 1996
- 2006
- 2016
- 1986
- 2000
பதில் / Answer
- முளையத்தை அழிப்பதன் மூலம் / By destroying an embryo
- நிறைவுடலிக் கலங்களை மீள்நிகழ்ச்சித் திட்டத்துக்குட் படுத்துவதன் (reprogramming) மூலம் / By reprogramming adult cells
- குருதி வடிகட்டலால் / By filtering blood
- மியோசிஸ் மூலம் / By meiosis
- -
பதில் / Answer
- விரைவான இறப்பு / Rapid death
- முளையம் தேவையில்லை + நோயாளிக்குப் பொருந்தும் / No embryo needed + patient-matched
- ஒளிச்சேர்க்கை செய்யும் / They photosynthesize
- மரபணு இல்லை / They have no genes
- -
பதில் / Answer
- நோய்த்தடை நிராகரிப்பைத் தவிர்க்கிறது / Avoids immune rejection
- அதிக விலை / Higher cost
- மெதுவான வளர்ச்சி / Slower growth
- DNA இழப்பு / DNA loss
- -
பதில் / Answer
- நோயெதிர்ப்பூசி மட்டும் / Only vaccines
- புத்துயிர்ப்பு மருத்துவம் (regenerative medicine) / Regenerative medicine
- அறுவை சிகிச்சை மட்டும் / Only surgery
- தொற்றுநோயியல் / Epidemiology
- -
பதில் / Answer
- நரம்பு மூலக்கலம் / Neural stem cells
- குருதி மூலக்கலம் (hemopoietic) — எலும்பு மஜ்ஜை மாற்று / Blood (hemopoietic) stem cells — bone marrow
- மேற்றோல் மூலக்கலம் / Epidermal stem cells
- முளைய மூலக்கலம் மட்டும் / Only embryonic
- -
பதில் / Answer
- எந்த நபராகவும் / Anyone
- ஆரோக்கியமான, நோய்த்தடைப் பொருந்தும் (immunologically compatible) / Healthy and immunologically compatible
- நோயுற்றவர் / Diseased
- மிகவும் வயதானவர் / Very old
- -
பதில் / Answer
- மரபணுச் சிகிச்சை / Gene therapy
- இழையப் பொறியியல் (tissue engineering) / Tissue engineering
- ஒளிச்சேர்க்கை / Photosynthesis
- நொதி உற்பத்தி / Enzyme production
- -
பதில் / Answer
- எலும்பு மட்டும் / Only bone
- சேதமடைந்த இதயத்தசை + முதுகுவட நரம்புகள் / Damaged heart muscle + spinal neurons
- தோல் மட்டும் / Only skin
- பல் மட்டும் / Only teeth
- -
பதில் / Answer
- நோயை உருவாக்குதல் / Cause disease
- மரபணுக்களைக் கடத்தும் வாகனமாக / As a vehicle for delivering genes
- ஒளிச்சேர்க்கை / Photosynthesis
- குருதி வடிகட்டல் / Filter blood
- -
பதில் / Answer
- எலும்பு முறிவு மட்டும் / Only bone fracture
- பக்கவாதம், பார்கின்சன், அல்சைமர், நீரிழிவு / Stroke, Parkinson, Alzheimer, diabetes
- தலைவலி மட்டும் / Only headache
- சளி மட்டும் / Only cold
- -
பதில் / Answer
- ஒருதிறன் / Unipotent
- பல்திறன் (pluripotent) / Pluripotent
- திறனற்ற / Non-potent
- இருதிறன் மட்டும் / Only bipotent
- -
பதில் / Answer
- in vivo
- in vitro (வளர்ப்பூடகத்தில் வளர்த்தல்) / in vitro (in culture)
- மியோசிஸ் / meiosis
- கருக்கட்டல் / fertilization
- -
பதில் / Answer
- நோயை மறைப்பதால் / By hiding disease
- ஆரோக்கிய இழையங்களை வளர்த்து ஆராய்வதால் / By growing healthy tissues to study them
- குருதியை அழிப்பதால் / By destroying blood
- DNA ஐ நீக்குவதால் / By removing DNA
- -
பதில் / Answer
- மூலக்கலம் என்றால் என்ன? அதன் இரு அடிப்படை இயல்புகளைக் கூறுக. / What is a stem cell? State its two fundamental properties. (3)
- முளைய (embryonic) மூலக்கலங்களின் மூலத்தைக் கூறுக. / State the source of embryonic stem cells. (2)
- நிறைவுடலி (adult) மூலக்கலங்களை இழையப் புத்துயிர்ப்பாக்கத்துக்குப் பயன்படுத்துவதில் உள்ள ஒரு மட்டுப்பாட்டைக் கூறுக. / State one limitation of using adult stem cells for tissue regeneration. (2)
- iPSC ஆனது hESC ஐ விட சிறந்த இரு காரணங்களைக் கூறுக. / Give two reasons why iPSCs are advantageous over hESCs. (3)
மாதிரி விடை / Model answer
(ஆ) அரும்பர்ச்சிறையின் (blastocyst) உள் கல நிறை (inner cell mass). (2)
(இ) அவை தம் மூலங்களுக்கே உண்மையாக இருப்பதால் (faithful to origin) ஒரு குறிப்பிட்ட இழைய வகைக்கே மட்டுப்படுகின்றன. (2)
(ஈ) முளையம் தேவையில்லை (ஒழுக்கவியல் சிக்கல் தவிர்க்கப்படுகிறது); நோயாளிக்குப் பொருந்தும் வகையில் செய்யலாம் — நோய்த்தடை நிராகரிப்பு குறைகிறது. (3)
மூலக்கலங்களின் வகைகளை விபரித்து, மூலக்கல சிகிச்சையின் பயன்பாடுகளையும் அதனுடன் தொடர்புடைய ஒழுக்கவியல் சிக்கல்களையும் விளக்குக. / Describe the types of stem cells, and explain the applications of stem cell therapy together with the ethical issues involved.
விடைக் குறிப்புகள் / Answer outline
• முளைய மூலக்கலம் (ES) — அரும்பர்ச்சிறை உள் கல நிறை; பல்திறன் (pluripotent); வரையறையற்ற புதுப்பித்தல்.
• நிறைவுடலி மூலக்கலம் — உடல் முழுவதிலும்; ஒரு இழையத்துக்கே உரியது; மூலத்துக்கு உண்மையாதல் மட்டுப்பாடு.
• iPSC — நிறைவுடலிக் கலங்களை reprogramming (2006); முளையம் தேவையில்லை; நோயாளிக்குப் பொருந்தும்.
• பயன்பாடுகள் — இழையப் பொறியியல், மரபணுச் சிகிச்சை, எலும்பு மஜ்ஜை மாற்று (leukemia), பக்கவாதம்/பார்கின்சன்/அல்சைமர்/நீரிழிவு எதிர்பார்ப்பு.
• ஒழுக்கவியல் — hESC மூலம் ஆரம்ப முளையம் என்பதால் சர்ச்சைக்குரியது; iPSC இதைத் தவிர்க்கிறது.
பதில் / Show answer
- மூலக்கலம் — பல வகைக் கலங்களாக வேறுபடும் திறன்.
- கருவக மூலக்கலம் (எல்லாம்) vs வயது மூலக்கலம் (வரம்பு).
- மீளுருவாக்க மருத்துவம் — சேதமுற்ற இழையங்களைப் புதுப்பித்தல்.