ಅಂಗ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯಲ್ಲಿನ ಮಹತ್ವದ ಬೆಳವಣಿಗೆಗಳು: ಜೈವಿಕ ಬ್ಯಾಂಕ್‌ಗಳತ್ತ ಸಾಗುವ ಹಾದಿ

ದಾನಿ ಅಂಗಗಳ ತೀವ್ರ ಕೊರತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಸಮಯದ ವಿರುದ್ಧದ ಓಟವಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ದೇಹದಿಂದ ಹೊರತೆಗೆದ ನಂತರ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಂಗಗಳು ಕೇವಲ ಕೆಲವು ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ ಮಾತ್ರ ಜೀವಂತವಾಗಿರಬಲ್ಲವು. ಸೂಪರ್‌ಕೂಲಿಂಗ್ (supercooling) ಮತ್ತು ಮೆಷಿನ್ ಪರ್ಫ್ಯೂಷನ್ (machine perfusion) ಕುರಿತಾದ ಹೊಸ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು, ಜೈವಿಕ ಅಂಗಾಂಶಗಳು ದೇಹದ ಹೊರಗೆ ಎಷ್ಟು ಕಾಲ ಜೀವಂತವಾಗಿರಬಹುದು ಎಂಬ ಮಿತಿಯನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತಿವೆ.

ಸೂಪರ್‌ಕೂಲಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿನ ಮಹತ್ವದ ಸಾಧನೆ

ಅಂಗ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯಲ್ಲಿನ ಅತ್ಯಂತ ದೊಡ್ಡ ಸವಾಲುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದೆಂದರೆ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯ ವಿನಾಶಕಾರಿ ಸ್ವಭಾವ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕವಾಗಿ ಶೀತಲಗೊಳಿಸಿದಾಗ ಜೀವಕೋಶದ ರಚನೆಗಳ ಒಳಗೆ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯ ಸ್ಫಟಿಕಗಳು (ice crystals) ರೂಪುಗೊಂಡು, ಅಳಿಸಲಾಗದ ಹಾನಿಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸಂಶೋಧಕರು "ಸೂಪರ್‌ಕೂಲಿಂಗ್" ಮೂಲಕ ಪ್ರಗತಿ ಸಾಧಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ—ಅಂದರೆ ಸ್ಫಟೀಕರಣಗೊಳ್ಳದಂತೆ ತಡೆಯುತ್ತಾ, ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟುವ ಬಿಂದುವಿನ (freezing point) ಕೆಳಗಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಅಂಗಾಂಶಗಳನ್ನು ಕಾಯ್ದುಕೊಳ್ಳುವುದು.

ಟೆಕ್ಸಾಸ್ ಎ ಅಂಡ್ ಎಂ (Texas A&M) ನ ಮ್ಯಾಥ್ಯೂ ಪೋವೆಲ್ ಮತ್ತು ಅವರ ಸಹೋದ್ಯೋಗಿಗಳು ಮನುಷ್ಯನ ಅಂಗಗಳ ಗಾತ್ರಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿರುವ ಹಂದಿಯ ಮೂತ್ರಪಿಂಡಗಳನ್ನು −4 °C (25 °F) ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಸೂಪರ್‌ಕೂಲ್ ಮಾಡಿದ್ದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಐತಿಹಾಸಿಕ ಸಾಧನೆಯಾಗಿದೆ. ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುವ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ವಿಧಾನಗಳಿಗ Unlike, ಈ ಮೂತ್ರಪಿಂಡಗಳನ್ನು ಹಂದಿಗಳಿಗೆ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಮರು-ಅಂಗಾಂಗವಾಗಿ ಅಳವಡಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಇವು ಸಾಮಾನ್ಯ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಿದ ಅಂಗಗಳಿಗಿಂತ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಿದವು. ಈ ವಿಧಾನವು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಕ್ರಯೋಪ್ರೊಟೆಕ್ಟೆಂಟ್‌ಗಳ (cryoprotectants) ಬಳಕೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿಲ್ಲ; ಇವುಗಳನ್ನು ಕರಗಿಸಿದ ನಂತರ ಅಂಗಾಂಶಗಳಿಂದ ತೆಗೆದುಹಾಕುವುದು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಕ್ರಯೋಪ್ರೆಸರ್ವೇಶನ್ ಮತ್ತು ಕ್ಲಿನಿಕಲ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಪ್ಲಾಂಟೇಶನ್ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸ

ಸೂಪರ್‌ಕೂಲಿಂಗ್ ಅಂಗಗಳಿಗೆ ಒಂದು ಹಾದಿಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದರೆ, ಕ್ರಯೋಪ್ರೆಸರ್ವೇಶನ್ (cryopreservation)—ಅಂದರೆ −196 °C ವರೆಗೆ ಅತ್ಯಂತ ವೇಗವಾಗಿ ಶೀತಲಗೊಳಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ—ಒಂದು ವಿಭಿನ್ನ ವಿಜ್ಞಾನವಾಗಿದೆ. ಅಂಡಾಣುಗಳು, ವೀರ್ಯಾಣುಗಳು ಮತ್ತು ಭ್ರೂಣಗಳಂತಹ ಜೈವಿಕ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಈಗಾಗಲೇ ರೂಢಿಯಲ್ಲಿದೆ, ಇಲ್ಲಿ ಜೀವಕೋಶಗಳನ್ನು ಎರಡು ಸೆಕೆಂಡ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಗಾಜಿನಂತಹ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ತಲುಪುವಂತೆ ಶೀತಲಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಸಂಕೀರ್ಣ ಮಾನವ ಅಂಗಗಳಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸುವುದು ಇಂದಿಗೂ ಒಂದು ಸವಾಲಾಗಿದೆ. ಅಲ್ಕೋರ್ (Alcor) ನಂತಹ ಕ್ರಯೋನಿಕ್ಸ್ ಸೌಲಭ್ಯಗಳು ಕ್ರಯೋಪ್ರೊಟೆಕ್ಟಿವ್ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳನ್ನು (ಜೈವಿಕ ಆಂಟಿಫ್ರೀಜ್ ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವವು) ಬಳಸಿ ಮಾನವ ಮೆದುಳನ್ನು ಸಂರಕ್ಷಿಸುವ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ನಡೆಸಿವೆ, ಆದರೆ ಈ ವಿಜ್ಞಾನವು ಇನ್ನೂ ಕ್ಲಿನಿಕಲ್ ಹಂತಕ್ಕೆ ತಲುಪಿಲ್ಲ. ಸಂರಕ್ಷಿತ ಮೆದುಳಿನ ಅಂಗಾಂಶಗಳ ಮೇಲಿನ ಅಧ್ಯಯನಗಳು, ಕರಗಿಸಿದಾಗ ಕುಗ್ಗಿದ ಜೀವಕೋಶಗಳು ಮತ್ತೆ ಮೊದಲಿನ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಬರಬಹುದು ಎಂದು ತೋರಿಸಿಕೊಟ್ಟಿದ್ದರೂ, ಸಂಕೀರ್ಣ ನರಮಂಡಲದ ಮಾರ್ಗಗಳು (neural pathways) ಕೊನೆಯ ಹಂತದ ಹಾನಿಯನ್ನು ಅನುಭವಿಸಬಹುದು ಎಂದು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಎಚ್ಚರಿಸುತ್ತಾರೆ. ಜೀವಕೋಶದ ರಚನೆಯನ್ನು ಸಂರಕ್ಷಿಸುವುದರಿಂದ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಅಂಗ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಕಾಪಾಡುವವರೆಗೆ ಮಾಡಬೇಕಾದ ಈ ಜಿಗಿತವೇ ಪ್ರಸ್ತುತ ಉದ್ಯಮದ ಮುಂದಿನ ಮೈಲಿಗಲ್ಲು.

ಮೆಷಿನ್ ಪರ್ಫ್ಯೂಷನ್ ಮತ್ತು ಅಂಗ ಬ್ಯಾಂಕ್‌ಗಳ ಭವಿಷ್ಯ

ತಾಪಮಾನ ನಿಯಂತ್ರಣದ ಹೊರತಾಗಿ, ಸಂಶೋಧಕರು ಮಾನವ ದೇಹವನ್ನು ಅನುಕರಿಸಲು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಪರಿಹಾರಗಳತ್ತ ತಿರುಗುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ಮೆಷಿನ್ ಪರ್ಫ್ಯೂಷನ್ ಸಾಧನಗಳು ಅಂಗಗಳಿಗೆ ಪೋಷಕಾಂಶಗಳು ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕದ ನಿರಂತರ ಹರಿವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ, ಇದರಿಂದ ಅವುಗಳ ಜೀವಂತಿಕೆಯನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಬಹುದು. ಈ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತ ಯಕೃತ್ತು (liver) ಮತ್ತು ಮೂತ್ರಪಿಂಡಗಳನ್ನು ಸುಮಾರು 24 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ ಜೀವಂತವಾಗಿಡಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆಯಾದರೂ, ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ವೇಗವಾಗಿ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತಿದೆ.

ಇತ್ತೀಚಿನ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳು:

• ಕಣ್ಣಿನ ಸಂರಕ್ಷಣೆ (Ocular Preservation): ಕಣ್ಣಿನ ಗ್ಲೋಬ್‌ಗಳನ್ನು ಜೀವಂತವಾಗಿಡಲು ಹೊಸ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್‌ಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ, ಇದು ಸಂಪೂರ್ಣ ಕಣ್ಣಿನ ಕಸಿಗಳಿಗೆ (transplants) ದಾರಿ ಮಾಡಿಕೊಡಬಹುದು.
• ಗರ್ಭಾಶಯದ ಪರ್ಫ್ಯೂಷನ್ (Uterine Perfusion): ವ್ಯಾಲೆನ್ಸಿಯಾದಲ್ಲಿ, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು "ಮದರ್" (Mother) ಎಂದು ಹೆಸರಿಸಲಾದ ಸಾಧನವೊಂದನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ, ಇದು ಮಾನವ ಗರ್ಭಾಶಯವನ್ನು 24 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಜೀವಂತವಾಗಿರಿಸಿದೆ.

ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು ಒಂದಾದಾಗ—ಅಂದರೆ ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟುವುದನ್ನು ತಡೆಯಲು ರಾಸಾಯನಿಕ ಮಿಶ್ರಣಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಪೋಷಕಾಂಶಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಯಾಂತ್ರಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸಿದಾಗ—ವೈದ್ಯಕೀಯ ಸಮುದಾಯವು "ಅಂಗ ಬ್ಯಾಂಕ್" ಮಾದರಿಯತ್ತ ಸಾಗುತ್ತಿದೆ. ಇಂತಹ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ವೈದ್ಯರಿಗೆ ಅಂಗಗಳ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಸುದೀರ್ಘ ದೂರದವರೆಗೆ ಸಾಗಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಕಸಿ ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸೆಯ ಚಿತ್ರಣವನ್ನೇ ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳು

• ಸೂಪರ್‌ಕೂಲಿಂಗ್ ಯಶಸ್ಸು: ಸಂಶೋಧಕರು ಕ್ರಯೋಪ್ರೊಟೆಕ್ಟೆಂಟ್‌ಗಳ ಬಳಕೆಯಿಲ್ಲದೆ −4 °C ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಹಂದಿಯ ಮೂತ್ರಪಿಂಡಗಳನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಸಂರಕ್ಷಿಸಿ ಕಸಿ ಮಾಡಿದರು, ಇದು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆ ಸಂಗ್ರಹಣೆಯಿಗಿಂತ ಉತ್ತಮವಾಗಿತ್ತು.
• ಪರ್ಫ್ಯೂಷನ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ: ಮೆಷಿನ್ ಪರ್ಫ್ಯೂಷನ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಯಕೃತ್ತು ಮತ್ತು ಮೂತ್ರಪಿಂಡಗಳಿಂದ ಕಣ್ಣು ಮತ್ತು ಗರ್ಭಾಶಯದಂತಹ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣ ರಚನೆಗಳಿಗೆ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತಿದ್ದು, ಇದು ದೇಹದ ಆಂತರಿಕ ಜೈವಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಅನುಕರಿಸುತ್ತಿದೆ.
• ಸ್ಫಟೀಕರಣದ ಅಡೆತಡೆ: ಶೀತಲಗೊಳಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಜೀವಕೋಶದ ಸಮಗ್ರತೆಯನ್ನು ನಾಶಪಡಿಸುವ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯ ಸ್ಫಟಿಕಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ತಡೆಯುವುದೇ ಪ್ರಮುಖ ತಾಂತ್ರಿಕ ಸವಾಲಾಗಿದೆ.