स्कंधकोशिकांचे शास्त्रीय तीन प्रकार आहेत : (१) पूर्णशक्तिक (टोटीपोटंट ) स्कंधकोशिका : या कोशिकांमध्येउत्पादन व विकसन तसेच संपूर्ण शरीर निर्माण करण्याची क्षमता असते. (२) बहुशक्तिक (प्लुरीपोटंट ) स्कंधकोशिका : या कोशिकांमध्ये ऊतक उत्पादन व विकसन निर्माण करण्याची क्षमता असते, परंतु स्वतंत्र संपूर्ण शरीर निर्माण करण्याची क्षमता नसते. (३) बहुविभवी ( मल्टिपोटंट ) स्कंधकोशिका : या प्रकारच्यामर्यादित प्रमाणात ऊतक तयार करू शकतात.
स्कंधकोशिकांचेदोन प्रकार आहेत : (१) गर्भ-स्कंधकोशिका; (२) प्रौढ स्कंधकोशिका, यांना ऊतक स्कंधकोशिका असे देखील म्हणतात.
(१) गर्भ-स्कंधकोशिका : या स्कंधकोशिका स्तनी वर्गातील प्राण्यांच्या गर्भातील भ्रूणाच्या विकासाच्या अगदी सुरुवातीच्या अवस्थे-तील कोशिकाद्रव्यापासून प्राप्त करतात. तेविभाजित कोशिकांच्या पोकळ गोलकाने ( ब्लास्टोसिस्टने ) बनलेले असते. मानवी गर्भातील किंवा इतर विशिष्ट सस्तन प्राण्यांतील गर्भ-स्कंधकोशिकांची ऊतक संवर्धकांत वाढ करता येते.
उंदीर गर्भ-स्कंधकोशिका : या सर्वांत जास्त अभ्यास व संशोधन झालेल्या स्कंधकोशिका असून १९८१ मध्ये यांचेझालेले होते. या प्रकारच्या स्कंधकोशिका ग्लायकोप्रोटीन सायटोकिन या ल्यूकेमिया इन्हिबिटरी फॅक्टरच्या ( श्वेतकोशिकार्बुद संदमकघटकाच्या ) उपस्थितीत अनिश्चितपणे वाढविता येऊ शकतात. अगदी सुरुवातीच्या बीजपुटी (ब्लास्टोसिस्ट ) अवस्थेत उंदरांच्या गर्भात संवर्धित गर्भ-स्कंधकोशिका अंतःक्षेपित केल्या, तर त्या गर्भात एकत्रित होऊन जवळपास सर्व तर्हेच्या ऊतक कोशिका निर्माण करू शकतात. उंदरांच्या गर्भात पुनर्निर्माण करण्याच्या याक्षमतेमुळे गर्भ-स्कंधकोशिकांना बहुशक्तिक स्कंधकोशिका ( प्लुरीपोटंट म्हणजे प्रौढ अवयवांच्या कुठल्याही कोशिका निर्माण करू शकणार्या ) समजतात. जर श्वेतकोशिकाबुर्द संदमक घटकांच्या अनुपस्थितीत गर्भ-स्कंधकोशिका संवर्धकात वाढविल्या, तर ‘ भ्रूणपिंड रूपात ’ त्या विभाजित होतात. हेसुरुवातीच्या अंड-चितीय अवस्थेतील उंदरांच्या गर्भासारखे असतात. तसेच ते अंतस्त्वचेच्या बाह्या-वरणातील गर्भ-स्कंधकोशिकांसारखे असतात. गर्भ-स्कंधकोशिका प्रौढ उंदरांमध्ये प्रतिरोपित केल्या, तर टेराटोमा नावाच्या अर्बुदात विकसित होतात व त्यांमध्ये विभेदित ऊतकांचे विविध प्रकार असतात.
उंदरांच्या गर्भ-स्कंधकोशिकांचा वापर जनुकीय दृष्ट्या बदल झालेले उंदीर निर्माण करण्यासाठी होतो. ऊतक संवर्धकातील गर्भ-स्कंधकोशिकांत नवीन जनुके प्रविष्ट करतात; त्यासाठी पाहिजे असलेले विशिष्ट जनुकीय घटक निवडून आणि उंदराच्या गर्भात जनुकीय दृष्ट्या परिवर्तित झालेल्या कोशिका अंतःक्षेपित केल्या जातात. याद्वारे निर्माण झालेले(चिमेरिक ) उंदीर आश्रयी कोशिका आणि दाता यांच्या संयोगाने तयार झालेले असतात. ‘ विचित्रोतकी ’ उंदरांत गर्भ-स्कंधकोशिकांपासून तयार झालेल्याकोशिका ( शुक्राणू वा) असल्यास गर्भ-स्कंध-कोशिकांसारखी जनुकीय संरचना असलेल्या उंदरांच्या वंशावळीचेकरता येऊ शकते आणि त्यामुळे परीक्षानलिकेत ( इन व्हिट्रो ) प्रयोग करून जनुकीय बदल घडवून आणता येतात. या पद्धतीचा वापर उंदरांच्या हजारो नवीन जनुकीय वंशावळी निर्माण करण्यासाठी होतो. या प्रकारच्या अनेक जनुकीय वंशावळीत स्वतंत्र जनुकाचे जीवशास्त्रीय कार्य अभ्यास-ण्यासाठी अंशोच्छेदन केले जाते. विविध मानवी जनुकीय आजारांत एक-सारखेघडवून आणणार्या जनुकांचीझालेली आहे. मानवी आजाराकरिता या‘ उंदीर-प्रतिकृतींचा ’वापर विकृतिविज्ञानासाठी तसेच नवीन उपचार पद्धती यांचे संशोधन करण्यासाठी केला जातो.
उंदरांच्या गर्भ-स्कंधकोशिकांच्या अभ्यासातील दीर्घ अनुभवामुळे वैज्ञानिकांना मानवी गर्भ-स्कंधकोशिका वाढविणे शक्य झाले. १९९८ मध्ये पहिली मानवी गर्भ-स्कंधकोशिकांचीनिर्माण करण्यात आली. मानवी गर्भ-स्कंधकोशिका बहुतांशी उंदरांच्या कोशिकांसारख्याच असतात, मात्र त्यांना संवर्धनासाठी श्वेत-कोशिकार्बुद संदमक घटकाची आवश्यकता नसते. परीक्षानलिकेत प्रयोग करताना मानवी गर्भ-स्कंधकोशिका मोठ्या प्रमाणावर विविध विभेदित ऊतके निर्माण करू शकतात. प्रतिरक्षारोध कमी झालेल्या उंदरांत त्यांचेकेल्यास त्या टेराटोमातयार करतात. हे जरी ज्ञात नसले की मानवी गर्भ-स्कंधकोशिका सर्व तर्हेच्या ऊतकांचे निवह निर्माण करू शकतात, तरी असे समजले जाते की त्यांची गुणवैशिष्ट्ये बहुशक्तिक आहेत. त्यामुळे कोशिका उपचार पद्धतीत त्यांना विभेदित कोशिकांचामानले जाते. कोशिका उपचार पद्धतीत रुग्णाच्या रोगी कोशिका नवीन सुदृढ कोशिकांद्वारे बदलल्या जातात. पार्किनसन विकलांगता-सारख्या किंवा मधुमेहाच्या उपचारासाठी मोठ्या प्रमाणावर कोशिका (अनुक्रमे डोपामाइन सिक्रिटिंग न्यूरॉन व इन्शुलीन सिक्रिटिंग पँक्रिअॅटिक बीटा कोशिका ) मानवी गर्भ-स्कंधकोशिकांद्वारे निर्माण करता येतात. यापूर्वी या प्रकारच्या कोशिका प्राप्त करण्याचे स्रोत फारच कमी होते; उदा., पँक्रिअॅटिक बीटा कोशिका या दान केलेल्या मानवी शवाच्या अवयवांपासून मिळवाव्या लागत.
स्कंधकोशिकाकरताना बीजपुटी अवस्थेतील गर्भ नष्ट होतो, त्यामुळे मानवी गर्भ-स्कंधकोशिकांच्या वापराबाबत नैतिक प्रश्न उपस्थित झालेले आहेत. परीक्षानलिकेत निषेचित केलेल्या अंडापासून मानवी गर्भ--स्कंधकोशिका निर्माण केल्या जातात, त्यामुळे अनेकजण या प्रकाराला नैतिक दृष्ट्या चुकीचे मानतात. काहीजण बीजपुटींना कोशिकांचा संचय मानतात आणि यापूर्वी मानवी कोशिकांचा प्रयोगशाळेत झालेल्या वापरा- वरून कधीही नैतिक किंवा कायदेविषयक प्रश्न उपस्थित झालेले नसल्याने काहीजण मान्यता देतात. आंतरकोशिकाद्रव्याच्या कोणत्याही कोशिका या गर्भाचा विशिष्ट भाग बनत नाहीत. यांपैकी सर्व कोशिका नाळेत उपस्थित असतात. त्यांच्या वापरावरूनही काहीव नैतिकतेविषयक विशेष वाद उपस्थित झालेले नाहीत. मानवी गर्भ-स्कंधकोशिकांच्या वापरावरील दृष्टिकोनानुसार त्यांच्या वापराला काही देशांत परवानगी आहे, तर काहींत बंदी आहे. विशिष्ट आजारासाठी योग्य तर्हेच्या स्कंधकोशिका निश्चित करण्याच्या आव्हानापासून ते त्यांची वंशावळ बनविण्यापर्यंत अनेक वादग्रस्त मुद्दे आहेत. मानवी ऊतकांचीवस्तू बनविण्याची क्षमता,आणि मागास देशांतील लोकांचे याबाबतीत शोषण व दुरुपयोग होण्याची भीती, मानवी जननवंशवृद्धी,वंशावळ अभियांत्रिकी आणि प्रतिकृती जननिकी थोपविण्याशी संबंधित आव्हाने आदी अनेक बाबी याच्याशी निगडित आहेत. या कोशिकांच्या वापरामुळे निर्माण होऊ शकणारी कर्करोगांची शक्यता, परीक्षानलिकेत प्रयोग करीत असतानाहोण्याच्याआणि धोके अंतर्भूत आहेत.
(२) प्रौढ स्कंधकोशिका : प्रौढांच्या शरीरातील त्वचेची बाह्य-त्वचा, लहान आतड्यातील अस्तर आणियांतील ऊतकांमध्ये सातत्याने बदल होत असतात. त्यांच्यात अमर्याद स्कंधकोशिका आणि ‘ संक्रमण विवर्धित कोशिका ’ असतात. त्या स्कंधकोशिकांपासून निर्माण होतात आणि विभेदित होईपर्यंत एका निश्चित संख्येच्या पटीत त्यांचेहोते. इतर कोशिकांनी निर्माण केलेल्या स्थानात स्कंधकोशिका राहतात, त्यात स्रवणार्या द्रवामुळे स्कंधकोशिका जिवंत व सक्रिय राहतात. यकृतातील ऊतकांच्या कोशिका कमीत कमी कोशिकाविभाजन दर्श-वितात किंवा जखमी झाल्यावर विभाजित होतात. अशा तर्हेच्या ऊतकांत विशेष स्कंधकोशिकांची संख्या नसते आणि ऊतकातील एखादी कोशिका आवश्यकता असेल त्यावेळेस पुनर्जनन करतात.
अस्थिमज्जा प्रतिरोपण ही एक प्रकारे स्कंधकोशिका उपचार पद्धती आहे.झालेल्या रुग्णांच्या उपचारासाठी केलेल्यापद्धतीत नष्ट झालेल्या स्कंधकोशिका निर्माण करण्यासाठी त्याचा उपयोग होतो. अस्थिमज्जा भ्रूणमध्यस्तरीय स्कंधकोशिकांचा स्रोत आहे. या कोशिका रक्तजनक स्कंधकोशिकांचेअसतात. त्यांच्यामध्ये हाडे, स्नायू, इ. प्रकारच्या कोशिका विभेदित करण्याची क्षमता असते.
प्रवर्तित बहुशक्तिक स्कंधकोशिका : गर्भ-स्कंधकोशिकांऐवजी प्रौढ मानवी ऊतकांपासून बहुशक्तिक स्कंधकोशिका निर्माण करण्याची क्षमता तयार झाल्यास, त्यांचा अमर्याद पुरवठा नियमितपणे होत राहील. तसेच या महत्त्वपूर्ण संशोधनक्षेत्रात कुठल्याही कायदा, धार्मिक वा नैतिक प्रश्नांशिवाय कार्य होऊ शकेल.
इसवी२०१० मध्ये मॅसॅचूसेट्स ( अमेरिका ) येथील रुग्णालयात प्रौढ त्वचा कोशिकांपासून स्कंधकोशिका आदी स्नायू कोशिका तयार करण्यात आल्या.या तंत्राद्वारे प्रवर्तित बहुशक्तिक स्कंधकोशिका बन-विण्यात आल्या.त्यांच्यात गर्भ-स्कंधकोशिकांप्रमाणेच क्षमता असून त्याच्यापासून शरीरातील प्रत्येक ऊतक तयार करता येणे शक्य आहे.
प्रवर्तित बहुशक्तिक स्कंधकोशिका २००६ मध्ये जपानी शास्त्रज्ञ शिन्या यामानाका यांनी निर्माण केल्या.जुलै २०१० मध्ये एका संशोधन चमूने रक्तातून स्कंधकोशिका निर्माण करण्याचे तंत्र शोधून काढले.शल्य परिणाह (परिधी) रक्त-स्कंधकोशिका (प्रिक-पेरिफेरल ब्लड स्टेम सेल) शरीरातील कोणत्याही ऊतकांची निर्मिती करू शकतात.या नव्या तंत्राद्वारे शास्त्रज्ञांना विभेदित स्कंधकोशिकांचा तयार स्रोत मोठ्या प्रमाणावर उप-लब्ध झाला आहे.स्कंधकोशिका रक्तातून किंवा शल्य परिणाह रक्त--स्कंधकोशिकांद्वारा गोळा करणे हे अस्थिमज्जेतून गोळा करण्यापेक्षा अधिक सुलभ असते.
मे २०१० मध्ये कारोलिन्स्का इन्स्टिट्यूट ( स्टॉकहोम ) येथे मानवी गर्भ-स्कंधकोशिकांचेरासायनिक नियंत्रित परिस्थितीत व प्राण्यांची प्रथिने न वापरता मोठ्या प्रमाणावर तयार करण्याचे संशोधन झाले आहे.
स्कंधकोशिकांचा वैद्यकीय उपचार पद्धतीत वापर करण्यात काही आव्हाने देखील आहेत. औषधाप्रमाणे स्कंधकोशिकांचे मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन व चाचणी होऊ शकत नाही. तसेच स्कंधकोशिकांचा उपचार एका विशिष्ट रुग्णापुरताच सीमित राहू शकतो. अनेक आजारांसाठी नेमक्या कोणत्या स्कंधकोशिका वापरायला हव्यात तसेच त्या कोशिका शरीरात योग्य स्थानी कशा पोहोचवाव्यात याचे सुद्धा पुरेसेशक्य झालेले नाही. स्कंधकोशिका उपचार पद्धतीतील दीर्घकालीन सुरक्षितता व इतर परिणाम देखील ज्ञात नाहीत. त्यामुळे स्कंधकोशिका उपचार पद्धती घेतलेल्या रुग्णांची काळजीपूर्वक देखभाल व सातत्यपूर्ण मागोवा घेत राहणे आवश्यक असते.
हृदयाचे आजार, बुबळाचे अंधत्व, कोशिका ( सिकलसेल ) आजार, हंटिंग्टन कंपवात, मेंदूचा पक्षाघात, मतिमंदत्व, स्मृतिभ्रंश,मज्जारज्जूकमरेखालचा पक्षाघात इ. अनेक दुर्धर रोगांत स्कंधकोशिका उपचार पद्धतीचा वापर केला जातो. स्कंधकोशिकांचा वापर सौंदर्यवर्धनासाठीही मोठ्या प्रमाणात केला जातो. त्वचा, केस आदींच्या कायाकल्पासाठी या उपचार पद्धतीचा मुख्यतः वापर होतो. यामुळे चिरतारुण्याचे वरदान लाभण्याची शक्यता निर्माण झाली आहे [⟶सौंदर्यप्रसाधने].
स्कंधकोशिका उपचार पद्धतीचा वापर करण्याआधी अनेक चाचण्या (उदा., PET SCAN) कराव्या लागतात. या सर्व चाचण्या इंटरनॅशनल कौन्सिल ऑफ स्टेम सेल रिसर्च थेरपीच्या नियमानुसार कराव्या लागतात. माणसाचा आजार, त्याचे स्वरूप,व स्कंधकोशिका रुग्णाच्या शरीरात किती कार्यान्वित होतात त्यानुसार रुग्णात सुधारणा दिसून येतात. स्कंध-कोशिकांच्या अंतःक्षेपणानंतर त्यांचा परिणाम दिसून येण्यासाठी ३-१२ महिने इतका कालावधी लागू शकतो.
स्कंधकोशिका उपचार पद्धतीचा किती फायदा झाला आहे याच्या पडताळणीकरिता पुन्हा PET SCAN सारख्या तपासण्या कराव्या लागतात.
संदर्भ : Biman, Basu ‘Stem Cell Therapy : Promise of the Future’, Science & Culture, Vol. ७९, March-April, २०१३.
बागुल,
स्त्रोत: मराठी विश्वकोशअंतिम सुधारित : 10/7/2020
श्वेतकोशिकार्बुद : ‘रक्ताचा कर्करोग’ या नावाने ओळख...