केन्या के सफेद गैंडों के विलुप्त होने से बचाने के लिए, बायोरेस्क्यू टीम गंभीर रूप से लुप्तप्राय उप-प्रजातियों के प्रयोगशाला में अंडे और शुक्राणु कोशिकाओं को विकसित करने का काम कर रही है। टीम ने इसे एक मील का पत्थर बताया है, उन्होंने स्टेम सेल से प्राइमर्डियल जर्म सेल उत्पन्न किए हैं जो दुनिया में पहली बार किया गया है।
तैंतीस वर्षीय नाजिन और उनकी बेटी फातू धरती पर अंतिम जीवित उत्तरी सफेद गैंडे हैं। वे केन्या में एक वन्यजीव संरक्षण में एक साथ रहते हैं। केवल दो मादाओं के साथ, यह सफेद गैंडे की उप-प्रजाति अब प्रजनन करने में सक्षम नहीं है, कम से कम अपने दम पर तो नहीं।
लेकिन शोधकर्ताओं ने अभी आशा नहीं खोई है, उनकी एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने भ्रूणीय स्टेम सेल (ईएससी) से प्रारंभिक जर्म या बीज कोशिकाओं (पीजीसी) और प्लुरिपोटेंट स्टेम सेल (आईपीइससी) से गैंडे के अंडे और शुक्राणु को सफलतापूर्वक हासिल किया है।
बायोरेस्क्यू प्रोजेक्ट एक महत्वाकांक्षी योजना है, यह लीबनिज इंस्टीट्यूट फॉर जू एंड वाइल्डलाइफ रिसर्च के शोधकर्ताओं की अगुवाई में की जार रही है। इसका उद्देश्य उत्तरी सफेद गैंडों को विलुप्त होने से बचाना है। इसके लिए, वैज्ञानिक दो रणनीतियों को अपना रहे हैं - उनमें से एक मृतक गैंडों की त्वचा कोशिकाओं से व्यवहार्य शुक्राणु और अंडे उत्पन्न करने की कोशिश की जा रही है।
यह एक ऐसा विचार है जो भ्रूणों को बारीकी से संबंधित दक्षिणी सफेद मादा गैंडों में प्रत्यारोपित किया जाना है, जो तब सरोगेट या कृत्रिम तरीके से संतानों को आगे बढ़ाएंगे। इसलिए उत्तरी सफेद गैंडों की उप-प्रजातियां, जिन्हें मनुष्यों ने पहले ही अवैध शिकार के द्वारा मिटा दिया है, इनको अभी भी अत्याधुनिक स्टेम सेल और प्रजनन तकनीकों की बदौलत बचाया जा सकता है।
लुप्तप्राय प्रजातियों को बचाने की पहली सफलता
सह-अध्ययनकर्ता प्रोफेसर कट्सुहिको हयाशी त्वचा के एक टुकड़े से जीवित गैंडे तक पहुंचना सेलुलर इंजीनियरिंग का एक अनोखा कारनामा हो सकता है, लेकिन यह प्रक्रिया अपने आप में अभूतपूर्व नहीं है। प्रोफेसर हयाशी, जापान के फुकुओका में ओसाका और क्यूशू के विश्वविद्यालयों में अनुसंधान प्रयोगशालाओं का नेतृत्व करते हैं। जहां उनकी टीमें चूहों का इस्तेमाल कर यह कारनामा पहले ही कर चुकी हैं।
लेकिन प्रत्येक नई प्रजाति के लिए, अलग-अलग चरण की जानकारी करना अलग बात है। उत्तरी सफेद गैंडों के मामले में, हायाशी मैक्स डेलब्रुक सेंटर में डॉ. सेबेस्टियन डायके के प्लुरिपोटेंट स्टेम सेल टेक्नोलॉजी के साथ और लीबनिज-आईजेडडब्ल्यू के प्रजनन विशेषज्ञ प्रोफेसर थॉमस हिल्डेब्रांट के साथ मिलकर काम कर रहे हैं।
मुख्य अध्ययनकर्ता मसाफुमी हयाशी बताते हैं, यह पहली बार है कि एक बड़ी, लुप्तप्राय स्तनधारी प्रजातियों की प्राथमिक कोशिकाओं को स्टेम सेल से सफलतापूर्वक उत्पन्न किया गया है। पहले, यह केवल कुतरने वाले जीवों और बंदरों में हासिल किया गया था। कुतरने वाले जीवों के विपरीत, शोधकर्ताओं ने एसओक्स17 जीन की पहचान गैंडे पीजीसी प्रेरण में एक प्रमुख खिलाड़ी के रूप में की है। एसओक्स17 भी मानव रोगाणु कोशिकाओं के विकास में एक आवश्यक भूमिका निभाता है और इस प्रकार संभवतः कई स्तनधारी प्रजातियों में इसका उपयोग किया जा सकता है।
जापान में इस्तेमाल किए जा रहे दक्षिणी सफेद राइनो भ्रूण स्टेम सेल क्रेमोना, इटली में अवंतिया प्रयोगशाला से आते हैं, जहां उन्हें प्रोफेसर सेसारे गली की टीम द्वारा विकसित किया गया था। नए व्युत्पन्न उत्तरी सफेद राइनो पीजीसी, इस बीच, फातू की चाची, नाबिरे की त्वचा कोशिकाओं से उत्पन्न हुआ, जिनकी 2015 में चेक गणराज्य में सफारी पार्क द्वुर करलोवे में मृत्यु हो गई थी। मैक्स डेलब्रुक सेंटर में डाइके की टीम उन्हें प्रेरित प्लुरिपोटेंट स्टेम सेल में बदलने के लिए जिम्मेदार थी।
अगला कदम: सेल परिपक्वता
मसाफुमी हयाशी का कहना है कि वे अन्य लुप्तप्राय गैंडों की प्रजातियों को बचाने के लिए कट्सुहिको हयाशी की प्रयोगशाला से अत्याधुनिक स्टेम सेल तकनीक का उपयोग करने की उम्मीद कर रहे हैं। राइनो की पांच प्रजातियां हैं और उनमें से लगभग सभी को आईयूसीएन की रेड लिस्ट में खतरे के रूप में वर्गीकृत किया गया है।
अंतरराष्ट्रीय टीम ने दक्षिणी सफेद गेंडों के पीजीसी को विकसित करने के लिए स्टेम सेल का भी इस्तेमाल किया, जिसकी वैश्विक आबादी लगभग 20,000 की है। इसके अलावा, शोधकर्ता दो विशिष्ट मार्करों, सीडी9 और आईटीजीए6 की पहचान की है, जो दोनों सफेद गैंडे की उप-प्रजातियों के पूर्वजों की कोशिकाओं से पाए गए थे। हयाशी बताते हैं आगे बढ़ते हुए, ये मार्कर हमें पीजीसी का पता लगाने और अलग करने में मदद करेंगे जो पहले से ही प्लुरिपोटेंट स्टेम सेल के समूह में सामने आ चुके हैं।
बायोरेस्क्यू के वैज्ञानिकों को अब प्रयोगशाला में पीजीसी को अंडे और शुक्राणु कोशिकाओं में बदलने के लिए परिपक्व करना है। डायके के शोध समूह के डॉ. वेरा ज़ीवित्जा बताते हैं, शरुआती कोशिकाएं परिपक्व रोगाणु कोशिकाओं की तुलना में अपेक्षाकृत छोटी होती हैं और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि अभी भी गुणसूत्रों का एक दोहरा सेट है। इसलिए हमें उपयुक्त परिस्थितियों का पता लगाना होगा जिसके तहत कोशिकाएं बढ़ेंगी और अपने गुणसूत्र सेट को आधे में विभाजित करेंगी।
संरक्षण के लिए आनुवंशिक विविधता महत्वपूर्ण है
लीबनिज-आईजेडडब्ल्यू के शोधकर्ता हिल्डेब्रांट भी एक पूरक रणनीति अपना रहे हैं। वह 22 वर्षीय फातू गैंडे से अंडे की कोशिकाएं प्राप्त करना चाहता है और इटली में गैली की प्रयोगशाला में चार मृत उत्तरी सफेद गैंडों से एकत्रित जमे हुए शुक्राणु का उपयोग करके उन्हें उर्वरित करना चाहता है। इस शुक्राणु को पिघलाया जाता है और एक प्रक्रिया में अंडे में इंजेक्ट किया जाता है जिसे इंट्रासाइटोप्लास्मिक स्पर्म इंजेक्शन (आईसीएसआई) कहा जाता है।
हालांकि, हिल्डेब्रांट बताते हैं कि फातू अपनी संतान को सहन करने में सक्षम नहीं है, क्योंकि उसे अपने एच्लीस टेंडन की समस्या है और वह कोई अतिरिक्त वजन नहीं उठा सकती है। इस बीच, उसकी मां नाजिन, बच्चे पैदा करने की उम्र पार कर चुकी है और ओवेरियन ट्यूमर से भी पीड़ित है। और किसी भी मामले में, चूंकि हमारे पास प्राकृतिक अंडों का केवल एक दाता बचा है, इसलिए किसी भी परिणामी संतान की आनुवंशिक भिन्नता एक व्यवहार्य आबादी बनाने के लिए बहुत छोटी होगी हैं।
इसलिए, टीम उन पीजीसी को बदल रही है जो अब उनके अंडे की कोशिकाओं में हैं। अध्ययनकर्ता ज़ीविट्ज ने बताया कि चूहों में, उन्होंने पाया कि इस महत्वपूर्ण कदम में डिम्बग्रंथि ऊतक की उपस्थिति महत्वपूर्ण थी। चूंकि हम इस ऊतक को दो मादा गैंडों से नहीं निकाल सकते हैं, इसलिए हमें शायद इसे स्टेम सेल से भी विकसित करना होगा।
वैज्ञानिकों को आशा हैं, कि घोड़ों की डिम्बग्रंथि ऊतक उपयोगी हो सकती हैं, क्योंकि घोड़े एक विकासवादी दृष्टिकोण से गैंडों के निकटतम जीवित रिश्तेदारों में से हैं। यदि केवल मनुष्यों ने जंगली गैंडों की उतनी ही अच्छी देखभाल की होती जितनी कि उन्होंने पालतू घोड़े की की थी, तो बायोरेस्क्यू वैज्ञानिकों के सामने अब बड़ी चुनौती शायद पूरी तरह से टाली जा सकती थी। यह अध्ययन साइंस एडवांसेज नामक पत्रिका में प्रकाशित हुआ है।