बिना नष्ट किए खून की रोग-प्रतिरोधक कोशिकाओं की सक्रियता जानने की नई इमेजिंग तकनीक

शोधकर्ताओं ने एक ऐसी नई इमेजिंग तकनीक विकसित की है जो एक सामान्य रक्त नमूने में मौजूद अलग-अलग रोग-प्रतिरोधक कोशिकाओं की सक्रियता को, उन्हें नष्ट किए बिना, दिखा सकती है. यह अध्ययन बायोफोटोनिक्स डिस्कवरी पत्रिका में छपा. यह तकनीक पेरिफेरल ब्लड मोनोन्यूक्लियर सेल्स (PBMC) नाम की मिली-जुली रोग-प्रतिरोधक कोशिकाओं पर केंद्रित है. इनका इस्तेमाल संक्रमण, ऑटोइम्यून बीमारियों, कैंसर और इलाज के प्रति रोग-प्रतिरोधक तंत्र की प्रतिक्रिया के अध्ययन में व्यापक रूप से होता है.

वैज्ञानिक आमतौर पर इन कोशिकाओं को पहचानने के लिए ऐसे फ्लोरोसेंट लेबल इस्तेमाल करते हैं जो खास सतही मार्करों से चिपकते हैं. इस तरीके से यह पता नहीं चलता कि कोशिकाएँ कैसे काम कर रही हैं, और तैयारी के दौरान कोशिकाएँ बदल भी सकती हैं. मोर्ग्रिज इंस्टीट्यूट फॉर रिसर्च और यूनिवर्सिटी ऑफ विस्कॉन्सिन-मैडिसन की वरिष्ठ लेखिका मेलिसा स्काला ने यह बताया। "PBMC को क्लिनिकल तौर पर बहुत आसानी से अलग किया जा सकता है, और ये पहले से ही क्लिनिकल प्रक्रिया में इस्तेमाल होती हैं"। उन्होंने आगे कहा, "तो सवाल यह है कि इनसे हम ऐसा क्या पा सकते हैं जो हमें पहले से नहीं मिल रहा"।

शोधकर्ताओं ने ऑप्टिकल मेटाबॉलिक इमेजिंग (OMI) नाम की तकनीक का इस्तेमाल किया, जिसे स्काला लैब ने विकसित किया है. यह कोशिकाओं की ऊर्जा बनाने की प्रक्रिया में शामिल अणुओं की प्राकृतिक चमक पर आधारित है. टू-फोटॉन माइक्रोस्कोपी से कोशिकाओं के भीतर मौजूद प्राकृतिक चयापचय कारकों को उत्तेजित कर, यह मापा जाता है कि वे कितनी देर तक चमकते हैं. इससे बिना कोई बाहरी डाई मिलाए और कोशिकाओं को नष्ट किए बिना, उनकी चयापचय स्थिति और सक्रियता के बारे में जानकारी मिलती है.

तीन स्वस्थ दानदाताओं से लिए गए PBMC नमूनों पर OMI का इस्तेमाल कर, शोधकर्ताओं ने आराम और सक्रिय, दोनों अवस्थाओं में हज़ारों अलग-अलग कोशिकाओं का विश्लेषण किया. उन्होंने मशीन-लर्निंग एल्गोरिदम से यह जाँचा कि क्या सिर्फ चयापचय माप से कोशिका प्रकार पहचाने जा सकते हैं और रोग-प्रतिरोधक सक्रियता का पता चल सकता है. उत्तेजना के सिर्फ दो घंटे बाद ही, इस तकनीक ने सक्रिय PBMC को आराम वाली PBMC से करीब 94% सटीकता से अलग पहचान लिया. आराम वाले नमूनों में मोनोसाइट्स को 96% सटीकता से और सक्रिय नमूनों में 88% सटीकता से पहचाना गया. नेचुरल किलर कोशिकाओं को दोनों अवस्थाओं में करीब 74% सटीकता से पहचाना गया.

इस एकल-कोशिका तरीके ने वह बड़ा अंतर भी दिखाया जो पूरे नमूने के औसत माप में छिप जाता. शोधकर्ताओं का कहना है कि यह तकनीक अभी मुख्य रूप से एक शोध उपकरण है, और हर तरह की रोग-प्रतिरोधक कोशिका को पहचानने में स्थापित लेबलिंग तरीकों जितनी सटीक अभी नहीं है. फिर भी, चूँकि यह कोशिकाओं को नष्ट नहीं करती, इसलिए यह CAR टी-सेल थेरेपी जैसे कैंसर इलाज से पहले कोशिकाओं की गुणवत्ता जाँचने में उपयोगी हो सकती है. इस थेरेपी में मरीज़ की अपनी रोग-प्रतिरोधक कोशिकाओं को कैंसर पर हमला करने के लिए बदला जाता है, और इसके लिए शुरुआती सामग्री के रूप में PBMC का इस्तेमाल होता है.