चिकित्सा विज्ञान के लिए जैव प्रौद्योगिकी का योगदान

चिकित्सा विज्ञान के लिए जैव प्रौद्योगिकी का योगदान!

जैव प्रौद्योगिकी कई मायनों में चिकित्सा विज्ञान के लिए एक वरदान साबित हुई है। बीमारियों के खिलाफ प्रतिरक्षा बढ़ाने में, या बीमारियों के लिए आनुवंशिक रूप से बेहतर उपचार प्रदान करने में हो, जैव प्रौद्योगिकी चिकित्सा जगत का एक अविभाज्य हिस्सा बन गया है।

वास्तव में, मानव इंसुलिन के विकास, पहली आनुवंशिक रूप से इंजीनियर दवा, ने चिकित्सा में आनुवंशिक अनुप्रयोगों के एक बेहद सफल युग की शुरुआत को चिह्नित किया है। आइए इन अनुप्रयोगों की विस्तार से जांच करें।

आनुवंशिक रोगों का पता लगाना:

किसी भी बीमारी का प्रभावी उपचार उसके सही निदान पर निर्भर करता है। पारंपरिक चिकित्सा सटीक पहचान की थोड़ी गारंटी देती है, और निदान में हमेशा संभाव्यता का एक तत्व होता है। हालांकि, जेनेटिक इंजीनियरिंग की नई तकनीक 'जीन जांच' के माध्यम से हजारों जीनों की श्रृंखला में एकल जीनों का पता लगाने और उनका विश्लेषण करके सटीक निदान संभव बनाती है। ये डीएनए के सेगमेंट हैं, जो मेल खाते हैं और इसलिए व्यक्तिगत जीन के डीएनए सेगमेंट से जुड़ते हैं। इन डीएनए खण्डों को लेबल करके उनके बंधन का पता लगाया जा सकता है।

आनुवांशिक बीमारियों से जुड़े डीएनए अनुक्रमों को पहचानने के लिए इस तरह के जांच का उपयोग किया जाता है। अब मरीजों से एकत्र किए गए छोटे ऊतक नमूनों में या यहां तक ​​कि भ्रूण से एमनियोसेंटेसिस द्वारा विभिन्न प्रकार की आनुवंशिक स्थितियों के लिए जीन का पता लगाया जा सकता है। इन डीएनए जांच का उपयोग रोग जीवों की पहचान करने के लिए भी किया जा सकता है, और उन परीक्षणों में उपयोग किया जाता है जहां कोई एंटीबॉडी का उपयोग करने में सक्षम नहीं हो सकता है।

मोनोक्लोनल एंटीबॉडी और निदान:

एंटीबॉडी एक बीमारी या एक संक्रमण के खिलाफ लड़ने के लिए एक शरीर द्वारा उत्पन्न प्रोटीन हैं। ये एंटीबॉडी सफेद रक्त कोशिकाओं द्वारा जीव या संक्रमण के कारण होने वाली बीमारी की प्रतिक्रिया के रूप में उत्पन्न होते हैं, जिसे शरीर विदेशी के रूप में पहचानता है।

एंटीबॉडीज इन विदेशी पदार्थों को बांधकर काम करते हैं क्योंकि वे रक्त में प्रसारित होते हैं, और इस तरह उन्हें शरीर को कोई नुकसान नहीं पहुंचाते हैं। ये एंटीबॉडी विशिष्ट प्रोटीन (एंटीजन) के साथ बंधते हैं, जिससे उनका उत्पादन शुरू हो गया है। उन्हें प्रतिरक्षित जानवरों के रक्त से प्राप्त किया जा सकता है और अंततः नैदानिक ​​और अनुसंधान उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जाता है।

एंटीबॉडीज दो तरह के होते हैं। पॉलीक्लोनल एंटीबॉडी प्रकृति में विशिष्ट नहीं हैं, और एक ही समय में कई प्रोटीनों को पहचान सकते हैं। मोनोक्लोनल एंटीबॉडी केवल एक विशिष्ट प्रकार के प्रोटीन को पहचानते हैं। एंटीबॉडी, विशेष रूप से मोनोक्लोनल वाले, अब नैदानिक ​​उद्देश्यों के लिए व्यापक रूप से उपयोग किए जा रहे हैं। कुछ क्षेत्रों में जहां वे व्यापक रूप से आवेदन करते हैं, उनमें गर्भावस्था परीक्षण, कैंसर जांच और वायरल गैस्ट्रो-एंटराइटिस, हेपेटाइटिस बी, सिस्टिक फाइब्रोसिस और एड्स जैसे यौन संचारित रोग शामिल हैं।

चिकित्सीय दवाएं:

मॉडेम डे के टीके पहले से ही चेचक जैसी बीमारियों को खत्म करने और पोलियो, टाइफस, टेटनस, खसरा, हेपेटाइटिस, रोटावायरस और अन्य खतरनाक संक्रमणों के संपर्क को कम करने में मदद करते हैं। हालांकि, किसी विशेष बीमारी के खिलाफ लक्षित होने पर मानक टीकाकरण के तरीके खराब हो जाते हैं। जेनेटिक सामग्री, यानी डीएनए और आरएनए का उपयोग बेहतर टीकों को विकसित करने के लिए किया जा सकता है।

पुनः संयोजक डीएनए प्रौद्योगिकी ऐसे मॉडलों के डिजाइन और बड़े पैमाने पर उत्पादन की सुविधा प्रदान करती है, साथ ही भंडारण में अधिक स्थिरता भी। इसके अलावा, चूंकि इन टीकों को रोगज़नक़ के विभिन्न उपभेदों से जीन ले जाने के लिए इंजीनियर किया जा सकता है, वे एक साथ कई अन्य उपभेदों के खिलाफ प्रतिरक्षा प्रदान कर सकते हैं।

टीके बनाने में जिन आइडिया का इस्तेमाल किया जा सकता था, उन्हें 1950-60 के दशक में लूटा गया था। प्रारंभिक अध्ययनों से पता चला है कि अगर आनुवंशिक सामग्री को किसी जानवर की कोशिका में पहुंचा दिया जाता है, तो इसके परिणामस्वरूप एन्कोडेड प्रोटीन के संश्लेषण और उन प्रोटीनों के लिए लक्षित एंटीबॉडी होते हैं।

रोग पैदा करने वाले रोग उनकी सतह पर एंटीजन को ले जाते हैं, जो शरीर के रक्षा तंत्र को ट्रिगर करते हैं, और इस प्रकार शरीर को होने वाले नुकसान को नियंत्रित करने में मदद करते हैं। मानव शरीर में पाए जाने वाले विशेष सेल एंटीबॉडी और एंटीजन का उत्पादन करते हैं।

ये कोशिकाएं प्रतिजन के एक विशेष निर्धारक समूह के आकार को पहचानती हैं, और न केवल माइक्रोबियल आक्रमण की विशाल सरणी का मुकाबला करने के लिए विशिष्ट एंटीबॉडी का उत्पादन करती हैं, बल्कि सिंथेटिक रसायनों की एक असीमित रेंज भी हैं। संक्षेप में, स्तनधारी प्रणाली लगभग किसी भी विदेशी अणु को बाँध और निष्क्रिय कर सकती है जो सिस्टम में हो जाता है।

जीवित या मृत सूक्ष्मजीवों से टीके तैयार किए जाते हैं जिन्हें मानव या पशु शरीर में उनकी प्रतिरक्षा को प्रोत्साहित करने के लिए पेश किया जा सकता है। वे संक्रामक एजेंटों की नकल कर सकते हैं और बाद में शरीर को सुरक्षात्मक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया विकसित करने में मदद कर सकते हैं।

जब बड़े पैमाने पर उपयोग किया जाता है, तो टीके समुदायों के भीतर माइक्रोबियल रोगों के नियंत्रण में एक प्रमुख शक्ति रहे हैं। वैक्सीन अनुसंधान का प्रमुख लक्ष्य संक्रामक एजेंटों के व्यक्तिगत एंटीजन की पहचान करना और उनकी पहचान करना है जो प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया विकसित करने में मदद कर सकते हैं।

पोलियो वैक्सीन ने दुनिया से इस बीमारी को लगभग खत्म कर दिया है। टाइफाइड, हैजा के टीके हालांकि अभी भी बहुत प्रभावी नहीं हैं, और इन पर काम किया जा रहा है। सिफलिस, सीरम हेपेटाइटिस, मलेरिया और कई अन्य बीमारियों के खिलाफ टीके विकसित करने के लिए भी अनुसंधान जारी है। एचआईवी के खिलाफ टीकाकरण पर शोध अब दुनिया भर में किया जा रहा है। जीवाणु और परजीवी रोगों के टीकों ने भी व्यापक प्रगति की है।

बायोफार्मास्यूटिकल्स:

कई फार्मास्यूटिकल उत्पाद या तो सिंथेटिक रासायनिक प्रक्रियाओं से या पौधों और सूक्ष्मजीवों जैसे प्राकृतिक स्रोतों से प्राप्त यौगिक हैं, या दोनों के संयोजन हैं। ऐसे यौगिकों का उपयोग शरीर के आवश्यक कार्यों को विनियमित करने और बीमारी पैदा करने वाले जीवों का मुकाबला करने के लिए किया जाता है।

अब मानव शरीर के अपने नियामक अणुओं के दोहन के प्रयास जारी हैं, जो सामान्य रूप से बहुत कम सांद्रता में पाए जाते हैं। इनमें से कुछ यौगिकों की सीमित मात्रा ऐतिहासिक रूप से कैडरों के अंगों या रक्त बैंकों से ली गई है। जेनेटिक इंजीनियरिंग को अब इन दुर्लभ अणुओं को बड़ी मात्रा में उत्पन्न करने के एक व्यावहारिक साधन के रूप में पहचाना जा रहा है।

इसमें एक उपयुक्त मेजबान सूक्ष्मजीव में आवश्यक मानव व्युत्पन्न जीन निर्माण सम्मिलित करना है जो ऑपरेशन के पैमाने से संबंधित मात्रा में चिकित्सीय प्रोटीन (बायोफार्मास्यूटिकल) का उत्पादन करेगा। इस तरह के उत्पाद कैडर्स (जैसे अपक्षयी मस्तिष्क रोग) के निष्कर्षण से संदूषण का कोई जोखिम नहीं रखते हैं। Creulzfelt-Jakob रोग भी प्रारंभिक निष्कर्षण से मानव हार्मोन के प्रशासन से जुड़ा हुआ है।

बायोफर्मासिटिकल के सफल विकास की आवश्यकता है:

1. देशी यौगिकों की पहचान करने और उन्हें चिह्नित करने के लिए उन्नत जैव रासायनिक या जैव चिकित्सा अनुसंधान।

2. संबंधित जीन अनुक्रमों की पहचान करने और उन्हें स्तनधारी या सूक्ष्मजीवविज्ञानी मेजबान में सम्मिलित करने के लिए कुशल आणविक जीव विज्ञान और क्लोनिंग तकनीक।

3. चुने हुए यौगिकों को अलग करने, ध्यान केंद्रित करने और शुद्ध करने के लिए जीवों को विकसित करने के लिए बायोप्रोसेस तकनीक।

4. नैदानिक ​​और विपणन विशेषज्ञता।

आइए अब पहले से उपयोग में आने वाले कुछ महत्वपूर्ण बायोफार्मास्युटिकल पर चर्चा करें:

इंसुलिन:

इंसुलिन की कमी के कारण लाखों लोग मधुमेह से पीड़ित हैं। इन रोगियों को बाहरी इंसुलिन के सेवन पर निर्भर रहना पड़ता है। पारंपरिक रूप से, मधुमेह के रोगियों द्वारा इस्तेमाल किया गया इंसुलिन सूअरों और मवेशियों से निकाला गया था। इसके प्रतिकूल दुष्प्रभावों के कारण इसे बंद कर दिया गया है। अब हम पुनः संयोजक मानव इंसुलिन का उपयोग करते हैं, जो किसी भी प्रदूषण से मुक्त है और बीमारी के खिलाफ बेहद प्रभावी साबित हुआ है।

सोमेटोस्टैटिन:

यह वृद्धि हार्मोन जानवरों से अलग करने के लिए बेहद मुश्किल रहा है। हालांकि, जीवाणु में सोमाटोस्टैटिन के लिए मानव जीन के क्लोनिंग ने इसके बड़े पैमाने पर उत्पादन को सक्षम किया है। यह हाइपो पिट्यूटरी बौनापन के उपचार के लिए एक वरदान साबित हुआ है, जो इस हार्मोन की कमी के कारण होता है।

इंटरफेरॉन की:

इंटरफेरॉन ग्लाइकोप्रोटीन (संलग्न चीनी अणुओं के साथ प्रोटीन) हैं, जो सामान्य सर्दी सहित कई प्रकार के वायरल संक्रमणों को नियंत्रित करने में सहायक माना जाता है। वे कैंसर कोशिकाओं के विकास को भी रोकते हैं और उनके खिलाफ शरीर की प्राकृतिक प्रतिरक्षा सुरक्षा को उत्तेजित करते हैं।

1957 में, दो ब्रिटिश शोधकर्ताओं ने इन इंटरफेरॉन को शरीर के भीतर उत्पादित पदार्थों के रूप में मान्यता दी, जो कोशिकाओं को वायरस के हमलों के लिए प्रतिरोधी बना सकते थे। हालांकि, इन यौगिकों की कमी ने उनकी प्रभावशीलता की सीमा को समझने के प्रयासों में लगातार बाधा डाली है। मॉडेम तकनीकों का उपयोग करने में देर से हम इंटरफेरॉन अणुओं का उत्पादन करने में सक्षम हुए हैं, जिनकी विभिन्न संक्रमणों को नियंत्रित करने में भूमिका है।

Lymphokines:

ये लिम्फोसाइटों द्वारा उत्पादित प्रोटीन हैं (शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली का एक हिस्सा) और प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं के लिए महत्वपूर्ण माना जाता है। उनके पास संक्रमण, बीमारियों और कैंसर से लड़ने के लिए प्रतिरक्षा प्रणाली की क्षमता को बढ़ाने और बहाल करने की क्षमता है। इंटरलुकिन -2 सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला लिम्फोकेन है जो जेनेटिक इंजीनियरिंग द्वारा निर्मित किया जा रहा है।

इन यौगिकों में से प्रत्येक ने वैज्ञानिकों को यथार्थवादी दवा दवा वितरण के नए स्तर हासिल करने में मदद की है। पुनः संयोजक डीएनए प्रौद्योगिकी ने इन उत्पादों की बड़ी मात्रा के संश्लेषण को सक्षम किया है। यह आणविक फार्मेसी ट्रांसजेनिक जानवरों में भी मानव फार्मास्यूटिकल्स के उत्पादन में काफी सफल हो रही है।

जीन थेरेपी:

यह होनहार तकनीक वंशानुगत आनुवंशिक विकारों को ठीक करने के लिए दवाओं के रूप में जीन का उपयोग करती है। जीन थेरेपी का उपयोग करते हुए, एक दोषपूर्ण या लापता जीन को एक बीमारी के आनुवंशिक कारण को ठीक करने के लिए प्रतिस्थापित किया जा सकता है। यह मानव कोशिकाओं में सामान्य जीन के कार्य को निर्धारित करके किया जाता है, प्रोटीन का प्रकार यह कोशिका के उत्पादन के लिए और प्रोटीन के स्तर, मात्रा और समय का निर्देश देता है। यह आगे संकेत कर सकता है कि सही समय या स्थान पर सही प्रोटीन का गठन किया जा रहा है, और किसी भी विफलता के प्रभावों का मुकाबला कैसे करें।

जीन थेरेपी दो प्रकार की होती है: जर्म सेल जीन थेरेपी और सोमैटिक सेल जीन थेरेपी। जर्म सेल थेरेपी में, परिवर्तनों को व्यक्तिगत आनुवंशिक मेकअप की ओर निर्देशित किया जाता है और संतानों को पारित किया जा सकता है। दूसरी ओर दैहिक कोशिका जीन थेरेपी में, कार्यात्मक जीन को शरीर की कोशिकाओं में पेश किया जाता है जिनकी कमी है। थेरेपी के प्रभाव को बाद की पीढ़ी पर पारित नहीं किया जाता है।

जल्द से जल्द स्वीकृत जीन थेरेपी का शास्त्रीय मामला चार साल की अशांति देसिल्वा का था, जो एक गंभीर आनुवंशिक बीमारी के साथ पैदा हुई थी जिसे गंभीर संयुक्त प्रतिरक्षा दोष (एससीआईडी) कहा जाता था। अशांति की कमजोर प्रतिरक्षा प्रणाली थी जो उसे हर गुजरते रोगाणु के प्रति संवेदनशील बनाती थी। इस बीमारी के साथ पैदा हुए बच्चे आमतौर पर अत्यधिक संक्रमण विकसित करते हैं और शायद ही कभी वयस्कता को देखने के लिए जीवित रहते हैं।

अशांति को भी अपने परिवार के बाहर के लोगों से संपर्क से बचने, अपने घर के बाँझ वातावरण तक सीमित रहने और एंटीबायोटिक दवाओं की भारी मात्रा के साथ लगातार बीमारियों से जूझने के लिए एक अपरिचित अस्तित्व का नेतृत्व करने के लिए मजबूर किया गया था। वाया जीन थेरेपी, डॉक्टरों ने उसके शरीर से श्वेत रक्त कोशिकाओं को हटा दिया और उन्हें लैब में बढ़ने दिया।

इन कोशिकाओं को फिर लापता जीन के साथ फिर से जोड़ा गया, और आनुवंशिक रूप से संशोधित रक्त कोशिकाओं को रोगी के रक्तप्रवाह में वापस भेज दिया गया। प्रयोगशाला परीक्षणों से पता चला कि थेरेपी ने आशान्ति की प्रतिरक्षा प्रणाली को उल्लेखनीय रूप से मजबूत किया, और वह अब एक सामान्य जीवन जीती है।

जीन थेरेपी का मुख्य सिस्टिक फाइब्रोसिस और हीमोफिलिया जैसे एकल-जीन दोषों को ठीक करना है, जिसके लिए अभी तक कोई प्रभावी इलाज उपलब्ध नहीं है। हालांकि, इस थेरेपी के प्रभावी अनुप्रयोग को तंत्र की गहरी समझ की आवश्यकता होगी जिसके द्वारा दोषपूर्ण (असामान्य) जीन व्यक्ति पर इसके प्रभाव को बढ़ाता है।

जीन थेरेपी का एक और दिलचस्प अनुप्रयोग नेत्र रोगों जैसे डायबिटिक रेटिनोपैथी के क्षेत्र में दिखाई देता है। प्रारंभिक अध्ययन बताते हैं कि जीन थेरेपी मधुमेह के रोगियों को रक्त वाहिकाओं के अतिवृद्धि और रिसाव के कारण दृष्टि की हानि से बचा सकती है।

डी ऑक्सी राइबो न्यूक्लिक एसिड अंगुली का निशान:

डीएनए फिंगरप्रिंटिंग तकनीक का विकास अपराधियों की पहचान करने और पितृत्व स्थापित करने में बेहद महत्वपूर्ण साबित हुआ है। इस तकनीक का मूल सिद्धांत इस तथ्य पर आधारित है कि किसी भी दो व्यक्तियों की एक ही आनुवंशिक संरचना नहीं हो सकती है।

विचाराधीन व्यक्ति के डीएनए टुकड़े को एक प्रतिबंध एंजाइम का उपयोग करके ऊतक या रक्त के नमूने से लिया जा सकता है। इस टुकड़े का अध्ययन व्यक्ति की सटीक आनुवंशिक संरचना को स्थापित करने के लिए किया जा सकता है। यह तकनीक बहुरूपता की इतनी उच्च दर प्रदान करती है कि एक ही डीएनए विशेषताओं वाले दो व्यक्तियों की संभावना बहुत दूरस्थ है।

जन्मजात रोगों का प्रसव पूर्व निदान:

आणविक आनुवांशिकी हेमोग्लोबिनोपैथियों जैसे विरासत में मिली विकारों के प्रसव पूर्व निदान में महत्वपूर्ण अनुप्रयोग रखती है। उदाहरण के लिए, एमनियोटिक द्रव कोशिकाओं से सिकल सेल एनीमिया का निदान करने के लिए डीएनए का विश्लेषण करने की तकनीक 1978 में तैयार की गई थी।

ऊतक पुनर्जनन:

त्वचा निरोपण:

त्वचा शायद एकमात्र ऐसे अंगों में से एक है जिसे सेल संस्कृति से कृत्रिम रूप से संश्लेषित किया जा सकता है, और जब यह गंभीर रूप से क्षतिग्रस्त हो जाता है तो ग्राफ्टिंग के लिए उपयोग किया जाता है। त्वचा कोशिकाएं (केराटिनोसाइट्स) त्वचा के एपिडर्मिस का नब्बे प्रतिशत हिस्सा बनाती हैं। इन कोशिकाओं के प्रसार को त्वचा की त्वचीय परत में मौजूद फाइब्रोब्लास्ट द्वारा सुगम किया जाता है।

फाइब्रोब्लास्ट त्वचा कोशिकाओं को साधने के लिए उपयोगी होते हैं। इन फाइब्रोब्लास्ट कोशिकाओं, जिसे 3T3 कोशिकाएं कहा जाता है, का उपयोग आवश्यक रसायनों और स्टेम कोशिकाओं के साथ किया जाता है। हालांकि, एपिडर्मल कोशिकाओं के केवल एक से दस प्रतिशत के बारे में है। ताजा मीडिया के लिए उप-संवर्धन इन कोशिकाओं के आगे विकास का संकेत देता है।

स्किन ग्राफ्टिंग त्वरित वसूली और क्षतिग्रस्त त्वचा को सामान्य बनाने में सक्षम बनाता है। पुनर्जीवित केराटिनोसाइट्स का उपयोग कई अन्य बीमारियों को ठीक करने के लिए भी किया गया है। उदाहरण के लिए, सुसंस्कृत त्वचा का उपयोग करके त्वचा के दाग-धब्बे हटाए जा सकते हैं, और सुसंस्कृत मौखिक केराटिनोसाइट्स का उपयोग मुंह के उपकला को पुनर्जीवित करने के लिए किया जा सकता है।

संवर्धित मूत्रमार्ग केराटिनोसाइट्स का उपयोग जन्मजात शिश्न दोष को ठीक करने के लिए किया गया है। क्रोनिक अल्सर का सफल सफल ग्राफ्ट के साथ इलाज किया गया है, और एल्लोग्राफ (दूसरे व्यक्ति की त्वचा) इन अल्सर को ठीक करने में सफल रहे हैं।

उर्वरता नियंत्रण:

भारतीय वैज्ञानिकों ने एंटीफर्टिलिटी (गर्भनिरोधक) के लिए सेंट्रोक्रोमन जैसी दवाओं को सफलतापूर्वक विकसित किया है, जिन्होंने बिना किसी दुष्प्रभाव के उत्कृष्ट परिणाम दिखाए हैं। प्रतिरक्षा-विरोधी टीकों को विकसित करने के लिए प्रतिरक्षाविज्ञानी दृष्टिकोण का भी उपयोग किया गया है।

एचसीजी (मानव कोरियोनिक गोनाडोट्रॉफ़िन) हार्मोन का उपयोग करके अब जन्म नियंत्रण टीके विकसित किए गए हैं। वैक्सीन टेटनस और गर्भावस्था हार्मोन एचसीजी दोनों के खिलाफ एंटीबॉडीज को ग्रहण करती है। इसने टेटनस के प्रभाव को काफी हद तक कम कर दिया है, जो कि विशेष रूप से ग्रामीण क्षेत्र में अस्वच्छ परिस्थितियों के कारण भारत में होने वाली मौतों का एक बड़ा कारण है।

आनुवांशिक परामर्श:

यह आवेदन उन लोगों में जागरूकता बढ़ाने के कारण हुआ है जो चाहते हैं कि उनके बच्चे जन्मजात बीमारियों से मुक्त हों। एक आनुवंशिक परामर्शदाता रोगी को एक विशेष आनुवंशिक दोष के परिणामों के बारे में बताता है।

विभिन्न परीक्षणों में एमनियोटिक द्रव के अधीन होने से इन जन्मजात विकारों की जांच की जा सकती है और प्राप्त परिणामों पर रोगी के साथ चर्चा की जा सकती है। यह भावी माता-पिता को भ्रूण के दोष के बारे में अच्छी तरह से पहले से सोचने की अनुमति देगा।

प्रत्यारोपित करने से पहले आनुवांशिक रोग का निदान प्रोग्राम मे:

प्री-इम्प्लांटेशन जेनेटिक डायग्नोसिस (पीजीडी) तब अस्तित्व में आया, जब असिस्टेड रिप्रोडक्टिव टेक्नोलॉजी (एआरटी) के माध्यम से एक अभी तक अजन्मे (केवल भ्रूण) की गर्भनाल स्टेम कोशिकाओं का इस्तेमाल किया गया था, जो कि छह साल की बीमारी से पीड़ित थे। जब भ्रूण केवल ब्लास्टोमेयर कोशिकाओं की एक गेंद थी, इलिनोइस मेसोनिक मेडिकल सेंटर के प्रजनन आनुवंशिक संस्थान के शोधकर्ताओं ने इनमें से कुछ कोशिकाओं को अलग कर दिया।

इन कोशिकाओं का विश्लेषण किया गया और न केवल फैंकोनी एनीमिया जीन से मुक्त पाया गया, बल्कि मानव ल्यूकोसाइट एंटीजन (HLA) के संदर्भ में भी संगत है। शोधकर्ताओं ने ब्लास्टोमीयर कोशिकाओं की शेष गेंद को मां के गर्भाशय में प्रत्यारोपित किया। मां ने एक स्वस्थ बच्चे को जन्म दिया। एक महीने के बाद, उसकी, गर्भनाल की स्टेम कोशिकाएँ, उसकी बहन में संक्रमित हो गईं।

इस प्रक्रिया को एक अंतर्निहित विकास प्रक्रिया के लिए संभव बनाया गया था जिसे 'अनिश्चित दरार' कहा जाता है। किसी भी अन्य कशेरुक की तरह, एक आठ-कोशिका वाले मानव भ्रूण (जिसे प्रो-भ्रूण के रूप में जाना जाता है) एक या दो कोशिकाओं को हटाने के बाद भी विकसित करना जारी रख सकता है।

पीजीडी में, इन-विट्रो निषेचन के लिए प्राप्त भ्रूण को कई परीक्षणों (बायोप्सी) के अधीन किया जाता है। अगला, आनुवंशिक मेकअप की पूरी तरह से जांच की जाती है, और केवल उन कोशिकाओं को वापस माँ में स्थानांतरित किया जाता है, जो आनुवंशिक रोगों से मुक्त हैं। यह तकनीक आनुवंशिक विकारों के निदान में एक बड़ी मदद है।

फार्माकोजीनोमिक्स:

फार्मास्युटिकल डोमेन में आणविक उपकरणों के हस्तक्षेप ने फार्माकोजेनोमिक्स के एक नए क्षेत्र को जन्म दिया है। फार्मास्युटिकल साइंस और जेनेटिक्स के विलय से, फार्माकोजेनोमिक्स जैव रसायन, जीन की आणविक संरचना और प्रोटीन स्तर पर इसके व्यवहार और कार्य सहित पारंपरिक दवा विज्ञान को जोड़ती है।

इसमें मूल रूप से इस बात का अध्ययन शामिल है कि किसी व्यक्ति का जेनेटिक मेकअप दवाओं के प्रति शरीर की प्रतिक्रिया को कैसे प्रभावित करता है। यह आगामी क्षेत्र उस दिन का एक बड़ा वादा करता है जब यह अपने अनुवांशिक वास्तुकला को ध्यान में रखते हुए व्यक्तिगत रोगियों के लिए दवाओं को दर्ज़ करना संभव होगा।

कुछ क्षेत्रों में जहां फार्माकोजेनोमिक्स महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं:

प्रभावी दवाएं:

आणविक उपकरणों का उपयोग करके, फार्मास्युटिकल फर्म प्रोटीन, एंजाइम और आरएनए अणुओं के आधार पर दवाओं को विकसित करने में सक्षम होंगे, जो जीन और रोगों से जुड़े हैं। इससे लक्षित दवा की खोज और वितरण में मदद मिलेगी। इस तरह की उच्च परिशुद्धता वाली दवाओं के वितरण से न केवल अधिकतम चिकित्सीय अनुप्रयोगों को बढ़ावा मिलेगा, बल्कि इससे स्वस्थ कोशिकाओं को होने वाले नुकसान को भी कम किया जा सकेगा।

प्रभावी टीके:

डीएनए और आरएनए-आधारित टीके दक्षता का अधिक स्तर दिखाएंगे। ये न केवल व्यक्ति की प्रतिरक्षा प्रणाली को सक्रिय करेंगे, बल्कि संक्रमण के जोखिम से बचने में भी मदद करेंगे। इस तरह के पुनः संयोजक टीके सस्ते होंगे, स्टोर करने में आसान होंगे, और एक शॉट में एक रोगज़नक़ के प्राकृतिक तनाव को रोकने के लिए इंजीनियर किया जा सकता है।

लक्ष्यीकरण ड्रग डिस्कवरी:

नए उपचारों को विकसित करने के लिए जीनोम लक्ष्य का उपयोग किया जा सकता है। इन नई दवाओं को विशिष्ट आनुवंशिक जनसंख्या समूहों पर आज़माया जा सकता है। यह केवल उन रोगियों को लक्षित करके नैदानिक ​​परीक्षणों की लागत और संभावित जोखिम को कम करेगा जो एक दवा का जवाब देने में सक्षम हैं।

सुरक्षित ड्रग्स:

अब दवाओं के सही प्रकार के साथ रोगियों के मिलान के पारंपरिक परीक्षण और त्रुटि पद्धति का उपयोग करने के बजाय, डॉक्टर एक मरीज के आनुवांशिक मेकअप का विश्लेषण करने और एक उपयुक्त संभव दवा चिकित्सा निर्धारित करने में सक्षम होंगे। ये नई पीढ़ी की दवाएं रिकवरी की गति भी बढ़ाएंगी।

रोग स्क्रीनिंग:

किसी रोगी के आनुवांशिक कोड, उसके व्यवहार, जीवन-शैली और पर्यावरण के बारे में जानकारी का उपयोग उसे बीमारी की घटना के बारे में पहले से ही सचेत करने के लिए किया जा सकता है। यह सावधानीपूर्वक निगरानी और क्षति को कम करने के लिए एक उचित स्तर पर उपचार की सुविधा प्रदान करेगा।

दवा की खुराक का निर्धारण:

डॉक्टर आमतौर पर मरीजों के वजन और उम्र के अनुसार दवा की खुराक निर्धारित करते हैं। यह व्यक्ति के आनुवांशिकी के आधार पर dosages द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है यानी कितनी अच्छी तरह से उसके शरीर दवा और इसे चयापचय करने में लगने वाले समय को संसाधित करता है। यह दवा के चिकित्सीय मूल्य को बढ़ाएगा और अति-खुराक के जोखिम को रोकने में मदद करेगा।

जीन प्रोफाइलिंग:

मॉडेम बायोटेक्नोलॉजिकल टूल्स ने चिकित्सा क्षेत्र में लगभग क्रांति ला दी है। ऐसा एक उपकरण, माइक्रोएरे, असाधारण रूप से लाभप्रद पाया गया है। यह तकनीक व्यक्त किए जा रहे विभिन्न जीनों के बीच आणविक अंतर को इंगित करना संभव बनाती है।

इस तकनीक द्वारा प्राप्त विस्तृत आणविक तस्वीर आणविक दवाओं को डिजाइन करने में मदद करेगी, ठीक उसी तरह जैसे उच्च-रिज़ॉल्यूशन रेडियोग्राफ़िक इमेजिंग विधियों ने शारीरिक स्तर पर बीमारियों के इलाज में सहायता की है। डीएनए माइक्रो-सरणियों के आधार पर जीन अभिव्यक्ति का उपयोग करने वाले हाल के अध्ययनों में से एक कैंसर के आणविक वर्गीकरण के लिए था।

यह बताया गया कि प्रोफाइलिंग ने उनके विशिष्ट जीन अभिव्यक्ति पैटर्न के आधार पर विशिष्ट पैथोलॉजिकल उपभेदों, जैसे तीव्र माइलॉयड ल्यूकेमिया और तीव्र लिम्फोब्लास्टिक ल्यूकेमिया को पहचानने में मदद की। डीएनए सूक्ष्म सरणियों ने अन्य नई बीमारियों को प्रकट करने में भी मदद की है।

स्टेम सेल और उनके अनुप्रयोग:

स्टेम सेल वे कोशिकाएं होती हैं जो विशिष्ट कोशिकाओं को जन्म देने के लिए संस्कृति में अनिश्चित काल के लिए विभाजित करने में सक्षम होती हैं। हम सभी जानते हैं कि मानव विकास तब शुरू होता है जब एक शुक्राणु एक अंडे को निषेचित करता है और एक एकल कोशिका (भ्रूण) बनाता है जो एक संपूर्ण जीव बनाने में सक्षम है।

भ्रूण स्टेम सेल कोशिकाएं हैं, जो मानव शरीर में 210 विभिन्न प्रकार के ऊतकों को जन्म दे सकती हैं। हालांकि एक एकल स्टेम सेल अधिक विशिष्ट कोशिकाओं को जन्म दे सकता है, लेकिन यह स्वयं पूरे मानव का निर्माण नहीं कर सकता है। इन कोशिकाओं को प्लुरिपोटेंट कोशिकाएं कहा जाता है - क्योंकि वे एक जीव के अधिकांश ऊतकों को जन्म देने में सक्षम हैं।

चूंकि स्टेम सेल विभिन्न प्रकार के ऊतकों में विभेद करने में सक्षम हैं, इसलिए इनका उपयोग "सेल थेरेपी" के लिए किया जा सकता है। स्टेम सेल को एक विशेष सेल में विकसित करने के लिए प्रेरित किया जा सकता है और इस प्रकार यह रोगग्रस्त / क्षतिग्रस्त कोशिकाओं के ऊतकों के नवीकरण के नवीकरणीय स्रोत की संभावना की पेशकश कर सकता है।

यह पार्किंसंस और अल्जाइमर रोग, स्ट्रोक, जलन, हृदय रोग, मधुमेह, पुराने ऑस्टियोआर्थराइटिस, संधिशोथ जैसे कई रोगों का इलाज कर सकता है; कुरूपता, चयापचय की जन्मजात त्रुटियां और कई और। उदाहरण के लिए, स्वस्थ हृदय की मांसपेशियों की कोशिकाओं को ट्रांसप्लांट करना उन रोगियों के लिए नई उम्मीदें प्रदान कर सकता है जो हृदय रोग से पीड़ित हैं, जिनके दिल अब पर्याप्त रूप से पंप नहीं कर सकते हैं।

स्टेम सेल अध्ययनों ने मानव स्टेम कोशिकाओं से हृदय की मांसपेशियों की कोशिकाओं को विकसित करने और उन्हें असफल हृदय के कार्य को बढ़ाने के लिए हृदय की मांसपेशियों को विफल करने में प्रत्यारोपण करने की उम्मीद जताई है। एक अन्य महत्वपूर्ण बीमारी है टाइप I डायबिटीज, जहां विशेष अग्नाशय कोशिकाओं द्वारा इंसुलिन का उत्पादन होता है, जिसे आइलेट कोशिकाएं कहा जाता है।

अध्ययनों से पता चलता है कि या तो पूरे अग्न्याशय या पृथक आइलेट के प्रत्यारोपण से इंसुलिन इंजेक्शन की आवश्यकता हो सकती है। स्टेम सेल से निकाली गई आइलेट सेल लाइनों का उपयोग मधुमेह अनुसंधान के लिए और अंत में प्रत्यारोपण के लिए किया जा सकता है। स्टेम सेल बायोलॉजी में कई लोगों की जान बचाने की बड़ी क्षमता है।