मूलपेशी / मूळ पेशी (Stem cells)

बहुपेशीय सजीवांतील अविकसित अथवा अर्धविकसित मूलपेशींपासून (Stem cells) शरीरातील बहुतेक सर्व प्रकारच्या पेशी निर्माण होतात. पेशी वंशामधील त्या सर्वांत प्राचीन पेशी असल्याने त्यांना मूलपेशी असे नाव देण्यात आले आहे. यास मूळ पेशी असेही म्हणतात.

प्रौढ शरीरात मूलपेशी विशिष्ट अवयवातच अस्तित्वात असतात; उदा., अस्थिमज्जा, जननग्रंथी, त्वचेत असलेल्या पेशी, लहान आतड्याची अंतस्त्वचा, गर्भाशयाची अंतस्त्वचा इत्यादी. सर्व मूलपेशी विभाजनक्षम असतात आणि त्यांच्यापासून आणखी विशिष्ट पेशी (Differentiated cells) तयार होऊ शकतात. मूलपेशीमध्ये चांगलीच विविधता असते. भ्रूण/गर्भ मूलपेशी, ऊतीविशिष्ट/प्रौढ मूलपेशी (Tissue-specific stem cells) आणि मध्यजनस्तर मूलपेशी (Mesenchymal stem cells; MSC) अशा तीन स्त्रोतांमधून नैसर्गिकरित्या मूलपेशी उपलब्ध होतात. याखेरीज सामान्य पेशींपासून कृत्रिमरित्या मुद्दाम वाढवलेल्या बहुसंभवी किंवा बहुशक्तिक (Pluripotent) मूलपेशी मिळवता येतात. सर्व प्रकारच्या मूलपेशी संशोधनासाठी वापरल्या जातात. मुख्यत्वे मूलपेशींचे भ्रूण मूलपेशी (Embryonic stem cells; ESCs) व प्रौढ मूलपेशी (Adult stem cells; ASCs) असे दोन प्रकार पडतात.

भ्रूण/गर्भ मूलपेशी (Embryonic stem cells; ESCs) : मानवी फलित अंड्याची वाढ होऊन त्याचे तिसऱ्या ते पाचव्या दिवसापर्यंत दोन पेशीस्तरीय पोकळ कोरकपुटीमध्ये (Blastocyst) रूपांतर होते. कोरकपुटीच्या आतील स्तरामधील पेशींपासून शरीरातील इतर अवयव किंवा ऊती तयार होतात. कोरकपुटीच्या आतील स्तरामधील पेशी शरीरातून वेगळ्या करून पेशी वृद्धी मिश्रणात ठेवल्या तरी भ्रूण मूलपेशींचे गुणधर्म कायम राहतात. भ्रूण मूलपेशी बहुसंभवी असतात. बहुसंभवी म्हणजे या पेशीपासून आवश्यक कोणतीही ऊती तयार होते. भ्रूण मूलपेशी भ्रूणाच्या सामान्य वाढीचा अभ्यास करण्यासाठी तसेच विकार व औषधांचे परिणाम पाहण्याच्या संशोधनासाठी वापरण्यात येतात. कृत्रिम गर्भधारणा केंद्रात (Test tube baby centre) ज्या कोरकपुटींचा उपयोग नाही अशा कोरकपुटींपासून मानवी भ्रूण मूलपेशी मिळवल्या जातात.

**मूलपेशीचे प्रकार : भ्रूण मूलपेशी व प्रौढ मूलपेशी**

प्रौढ मूलपेशी (Adult stem cells; ASCs) : कायिक किंवा ऊतीविशिष्ट मूलपेशींना प्रौढ मूलपेशी असेही म्हणतात. भ्रूण मूलपेशींपेक्षा कायिक मूळ पेशी अधिक विकसित झालेल्या असतात. ज्या ऊतीमध्ये कायिक मूलपेशी तयार झाल्या आहेत त्या ऊती किंवा अवयवांना आवश्यक पेशी कायिक मूलपेशीपासून तयार होतात. उदा., अस्थिमज्जेतील रक्तनिर्मिती करणाऱ्या मूलपेशी फक्त तांबड्या पेशी, पांढऱ्या पेशी व रक्तबिंबिका (Platelet) बनवू शकतात. त्यांच्यापासून यकृत, मेंदू किंवा फुफ्फुस यांच्यामधील पेशी निर्माण होऊ शकत नाहीत.

लहान आतड्याची व गर्भाशयाची अंतस्त्वचा आणि अस्थिमज्जा अशा अनेक अवयवांमध्ये ऊतीविशिष्ट मूलपेशी असतात. या ऊतीविशिष्ट मूलपेशींपासून ज्या त्या अवयवातील झिजलेल्या, निकामी झालेल्या किंवा अकार्यक्षम पेशींची जागा भरून काढली जाते. मानवी शरीरात ऊतीविशिष्ट मूलपेशींचा शोध घेणे तसे अवघड आहे. भ्रूण मूलपेशींप्रमाणे पेशी वृद्धी मिश्रणात कायिक मूलपेशींचे विभाजन होत नाहीत. तथापि वार्धक्य, अवयवांना झालेली इजा व अपघात यामुळे क्षती पोहोचलेल्या ऊतींच्या वाढीच्या अभ्यासासाठी या पेशी उपयोगी पडतात.

मध्यजनस्तर मूलपेशी (Mesenchymal stem cells; MSC) : शरीरातील बराच भाग संयोजी ऊतींनी (Connective tissue) व्यापलेला असतो. या ऊती भ्रूणाच्या मध्यस्तरापासून विकसित झालेल्या असतात. मध्यजनस्तर अवयवांना व अवयवस्तरांना आधार देण्याचे कार्य करत असल्याने मध्यजनस्तर पेशींना आधारऊती मूलपेशी असेही म्हटले जाते. मध्यजनस्तर मूलपेशी या प्रौढ मूलपेशी असून या प्रकारातील पेशी सर्वप्रथम अस्थिमज्जेमध्ये (Bone marrow) आढळल्या. या बहुविभवी (Multipotent) मूलपेशींपासून अस्थी, कूर्चा आणि मेदपेशी तयार करता येतात. आधारऊती मूलपेशींपासून मेद व नाळेच्या पेशी बनवण्याचे प्रयत्न झाले. त्यांचा विविध उपचारासाठी वापर करता येईल काय यावर संशोधन चालू आहे. या पेशी ऊतीपासून वेगळ्या करता येतात व वृद्धी मिश्रणात वाढवता येतात. परंतु, आजपर्यंत आधारऊती मूलपेशींचा उपचारासाठी वापर करता येईल याची खात्री पटलेली नाही.

कृत्रिम बहुसंभवी मूलपेशी (Induced Pluripotent stem cell; iPSCs) : हा नावाप्रमाणेच मूलपेशींचा कृत्रिम प्रकार आहे. क्योटो, जपान येथील शिन्या यामानाका (Shinya Yamanaka) यांच्या प्रयोगशाळेत कृत्रिम बहुसंभवी मूलपेशी बनवण्याचे तंत्र २००६ साली विकसित झाले. OCT4, SOX2, KLF4 आणि C-MYC या चार विशेष जनुकांच्या वापराने प्रौढ पेशींचे रूपांतर बहुसंभवी पेशीमध्ये करता येते हे समजले. या शोधाबद्दल २०१२ साली सर जॉन गर्डोन (John Gurdon) यांच्या समवेत त्यांना नोबेल पुरस्कार मिळाला. प्रौढ पेशींना पुन:स्थापित (Reprogram) करून त्यांचे बहुसंभवी पेशीमध्ये रूपांतर करण्याबद्दल हा पुरस्कार देण्यात आला.

कृत्रिम बहुसंभवी मूलपेशी आणि भ्रूण मूलपेशी यांचे गुणधर्म समान असले तरी त्यांच्यात काही फरक आहेत. या दोन्ही पेशीमधील नेमका फरक शोधण्यावर संशोधक सध्या काम करीत आहेत. सर्वप्रथम मूलपेशी कृत्रिमरित्या तयार करताना विषाणूमधील जनुकांचे ऊतीविशिष्ट पेशीमध्ये रोपण करण्यात आले होते. वैद्यकीय उपचारासाठी विविध प्रकारे कृत्रिम मूलपेशी कशा बनवण्यात येतील याचे प्रयोग आता चालू झाले आहेत.

भ्रूण मूलपेशीसारखी लक्षणे असणाऱ्या बहुसंभवी मूलपेशी OCT4, SOX2, KLF4 या तीन जनुकांच्या वापरामुळे पुन:स्थापित होतात, हे २००७ साली सिद्ध झाले. भ्रूण मूलपेशीशिवाय हे शक्य झाल्याने संशोधनासाठी भ्रूणांचा वापर करण्यात असलेल्या नैतिक अडचणीतून वैज्ञानिकांची सुटका झाली. त्वचेसारख्या ऊतीविशिष्ट मूलपेशींचे रूपांतर भ्रूण मूलपेशींमध्ये करण्यासाठी जनुकीय अभियांत्रिकीचा उपयोग केला जातो. गर्भाची सामान्य वाढ, आजारांचा प्रारंभ व आजार वाढत जाण्याचे टप्पे, नवी औषधे व उपचार पद्धती यांचा अभ्यास करण्यासाठी हे तंत्रज्ञान वैज्ञानिकांना नव्यानेच उपलब्ध झाले आहे. या पद्धतीने मानवी व उंदरातील पेशीमध्ये अपेक्षित बदल करण्याचे प्रयोग यशस्वी झाले आहेत. रुग्णाच्याच प्रौढ पेशीमध्ये बदल घडवून त्याच्याच मूलपेशी वापरून त्याच्यावर उपचार करण्याचे तंत्र खुले झाले आहे.

नवीन संशोधनामुळे असे लक्षात आले आहे की, नाळेतील रक्त हा मूलपेशींचा समृद्ध आणि सहज उपलब्ध होणारा स्रोत आहे. नाळेतील रक्तपेशी अस्थिमज्जेच्या रोपणासाठी वापरता येतात. त्यामुळे हल्ली नाळ फेकून न देता त्यातील रक्त काही वैज्ञानिक संस्थांमध्ये गोठवून ठेवले जाते. काही वैज्ञानिकांच्या मते नाळेतील मूलपेशींचा वापर करून आनुवंशिक रोगांवर नियंत्रण ठेवता येऊ शकते. प्रामुख्याने थॅलॅसेमिया या आनुवंशिक रोगाच्या नियंत्रणासाठी मूलपेशींचा वापर करण्याचे वैज्ञानिकांचे प्रयत्न चालू आहेत.

पहा : स्कंधकोशिका (पूर्वप्रकाशित नोंद).

संदर्भ :