ગરોળી અને બીજાં જીવોનાં કપાઈ ગયેલાં અંગો ફરીથી બની જાય, માણસનાં કેમ નહીં?

જીવવિજ્ઞાનનાં કેટલાંક પાસાં એવા છે, જેને આપણે મહત્ત્વ આપતા નથી. દાખલા તરીકે, તમારો હાથ કે પગ કપાઈ જાય તો એ ફરીથી ઊગતો નથી.

જોકે, સમગ્ર પ્રાણી જગતમાં આવું નથી. એવા ઘણા કૃમિ છે, જે તેમના આખા શરીરને ફરીથી ઉત્પન્ન કરી શકે છે. માછલીઓ તેમનાં ફિન્સ અને હૃદય જેવાં અંગોને ફરી બનાવી લે છે. ઉપરાંત સલામંડર પ્રકારનાં ઉભયજીવી પ્રાણીઓમાં તો તેમના પગ કપાઈ ગયા પછી પણ આ પગ આખેઆખા ફરીથી ઊગે છે.

તેનાથી વિપરીત, સસ્તનવર્ગનાં પ્રાણીઓ તેમના ઘાને ભાગ્યે જ ભરી શકે છે, તે પણ આ આખી પ્રક્રિયામાં તેમના ઘાનાં નિશાનો રહી જતાં હોય છે.

અલબત્ત, માણસો સહિતનાં સસ્તન પ્રાણીઓમાં તેમનાં અંગો ફરી ઊગવાની ક્ષમતા હોય છે, પરંતુ વ્યહવારિક રીતે તે ફક્ત આંગળીના ટેરવાઓ સુધી જ સીમિત હોય છે. અને તે પણ ત્યારે જ કે જ્યારે, ઈજા કેટલીક વિશિષ્ટ પરિસ્થિતિઓમાં થઈ હોય.

આ મર્યાદા તે જોઈએ તેટલી નિર્ણાયક નથી હોઈ શકતી. એક સાયન્સ સામયિકમાં પ્રકાશિત બે અભ્યાસ અને તેના આધારે લખવામાં આવેલા એક લેખમાંથી જાણવા મળે છે કે સસ્તન પ્રાણીઓમાં પર્યાવરણ દ્વારા અવરોધિત સુષુપ્ત પુનર્જીવન ક્ષમતા હોય છે, પરંતુ તેમની આજુબાજુનું વાતાવરણ આ ક્ષમતાને કામ કરતી અટકાવે છે.

પેશીઓ નક્કી કરે છે, ડાઘ રહી જશે કે અંગ પુનર્જીવિત થશે

લાંબા સમયથી એવું માનવામાં આવતું હતું કે જટિલ રચનાઓના પુનર્જીવનની ક્ષમતા મુખ્યત્વે જનીનો પર આધારિત હોય છે. આ વિચાર મુજબ, સસ્તન વર્ગનાં પ્રાણીઓએ સમગ્ર પેશીઓના પુનર્જીવન માટેની જરૂરી વ્યવસ્થાને ઉત્ક્રાંતિ દરમિયાન ગુમાવી દીધી હતી.

જોકે, નવાં તારણો પ્રમાણે આ અભિગમ બાબતે પુનર્વિચાર કરવો જોઈએ. પુનર્જીવન એ ફક્ત આનુવંશિક ગુણધર્મ નથી, પરંતુ કોષો અને તેમના પર્યાવરણ વચ્ચેની ક્રિયા-પ્રતિક્રિયાનું પરિણામ છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો ઈજાગ્રસ્ત અંગોનો ઘા રૂઝાશે કે પુનર્જીવન પ્રક્રિયા શરૂ થશે તે પેશીઓનું વાતાવરણ નક્કી કરે છે.

એક અભ્યાસ આંગળીના ટેરવે પુનર્જીવનના માઉસ મૉડેલ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે. સંશોધકોએ નોંધ્યું છે કે ઈજાગ્રસ્ત પેશીઓ કઠોર હોય છે અને તેના પર કૉલોજનનું પ્રભુત્વ હોય છે, જ્યારે રીજનરેટિવ પેશીઓમાં હાયલ્યુરોનિક ઍસિડ જેવા અણુઓથી ભરપૂર એક ઢીલું બાહ્યકોશિયકીય મૅટ્રિક્સ હોય છે.

આ બાયૉમિકેનિકલ ફરક મામૂલી નથી, કારણ કે કોષનાં વર્તન-વ્યવહાર અને આનુવંશિક સમારકામ વ્યવસ્થાના સક્રિયકરણ પર સીધી અસર કરે છે. હકીકતમાં સંશોધકોએ હાયલ્યુરોનિક ઍસિડની માત્રાને સ્થિર કરવા માટે પેશી પર્યાવરણમાં પ્રાયોગિક રીતે ફેરફાર કર્યો ત્યારે તેમને ફાયબ્રોસિસમાં ઘટાડો અને રીજનરેશનમાં વધારો જોવા મળ્યો હતો. આ સ્થિતિ એવા વિસ્તારોમાં જોવા મળી હતી, જ્યાં સામાન્ય રીતે આવું થતું નથી.

આ બાબત એક મુખ્ય વિચાર તરફ આંગળી ચીંધે છેઃ ચોક્કસ પ્રાયોગિક મૉડેલ્સમાં ડાઘ એ ઘાનું અનિવાર્ય પરિણામ ન હોઈ શકે, પરંતુ તેનું સમારકામ થાય છે તે પરિસ્થિતિનું પરિણામ હોઈ શકે છે.

એક જૈવિક સ્વિચ તરીકે ઑક્સિજન

બીજા અભ્યાસમાં રીજનરેશનનો અલગ દૃષ્ટિકોણથી તાગ મેળવવામાં આવ્યો છે, પરંતુ તે પૂરક નિષ્કર્ષ પર પહોંચે છે. દેડકા જેવા ટેડપોલ્સ, જમીન પર રહેતા સસ્તન પ્રાણીઓ કરતાં ઑક્સિજન ઓછો ઉપલબ્ધ હોય તેવા વાતાવરણમાં રહેતા હોવાથી સંશોધકોએ રીજનરેશનમાં એ બાબતની ભૂમિકાનું વિશ્લેષણ કર્યું.

બન્ને પ્રજાતિઓના વિકસી રહેલાં અંગોની સરખામણી કરીને સંશોધકોએ નોંધ્યું હતું કે ઑક્સિજનનું સ્તર એક બાયૉલોજિકલ સ્વિચની જેમ કામ કરતું હોય છે. ઓછા ઑક્સિજનની સ્થિતિ(હાઇપોક્સિયા)માં HIF1A ફૅક્ટર ઍક્ટિવ થઈ જાય છે, જે કોષોના વિસ્તાર અને અન્ય સ્થળે જવા માટે પ્રોત્સાહિત કરે છે તેમજ રીજનરેશન સંબંધી જનીનની અભિવ્યક્તિને સરળ બનાવે છે.

તેનાથી વિપરીત, નૉર્મલ ઑક્સિજનની સ્થિતિમાં, જે સસ્તન પ્રાણીઓની લાક્ષણિકતા છે, આ પ્રક્રિયા અવરોધિત થાય છે. એ ઉપરાંત ઍપિજેનેટિક ફેરફારો દ્વારા ઑક્સિજન ડીએનએના તે માળખાને પ્રભાવિત કરે છે, જે રીજનરેટિવ જિન્સ શાંત છે કે સક્રિય એ નક્કી કરતા હોય છે.

આ પ્રાયોગિક સંદર્ભમાં, ઈન-વિટ્રો ગર્ભાંગોના આધારે લેખકો દર્શાવે છે કે સસ્તન પ્રાણીઓના ટિશ્યૂઓમાં રીજનરેશન સાથે સંકળાયેલા પ્રારંભિક પ્રતિભાવોને, સંપૂર્ણ રીજનરેશન માટે પ્રેરિત કરવાને બદલે, સક્રિય કરવા શક્ય છે.

બંને અભ્યાસનાં તારણ એક જ દિશામાં નિર્દેશ કરે છે કે સસ્તન પ્રાણીઓમાં રીજનરેશન ક્ષમતાનો સાવ અભાવ તો નથી જ. આવું તેમની રીજનરેશનને બદલે ઉપચારને વધારે મહત્ત્વ આપતી રોજિંદા જીવનની પરિસ્થિતિમાં સક્રિય રીતે નહીં થઈ શકતું હોય.

જીવવિજ્ઞાનમાં એક નવો દાખલો

આ પરિણામ જે વૈચારિક પરિવર્તન સૂચવે છે તે નોંધપાત્ર છે. સસ્તન પ્રાણીઓમાં રીજનરેશનની ક્ષમતા સંપૂર્ણપણે નથી એવું નહીં હોય, પરંતુ એક ગતિશીલ સ્થિતિ હશે, જે પેશીઓની જડતા, બાહ્યકોષીય મૅટ્રિક્સની રચના, ઑક્સિજનની ઉપલબ્ધતા અને ઍપિજેનેટિક નિયમન જેવાં પરિબળો પર આધારિત હશે.

જોકે, સાવધાન રહેવાની સલાહ આપવામાં આવે છે. આ અભ્યાસોએ સસ્તન પ્રાણીઓમાં અંગોનું સંપૂર્ણ રીજનરેશન હાંસલ કર્યું નથી. આ સંશોધન આંગળીઓનાં ટેરવાનાં રીજનરેશન અથવા પ્રયોગશાળામાં ટિશ્યૂ કલ્ચર પર કેન્દ્રિત છે અને મુખ્યત્વે આ પ્રક્રિયાના પ્રારંભિક તબક્કાનું વિશ્લેષણ કરે છે.

તબીબી સૂચિતાર્થો

મર્યાદાઓ હોવા છતાં તેના સૂચિતાર્થો નોંધપાત્ર છે. ટિશ્યૂ વાતાવરણમાં નિયંત્રિત રીતે સુધારી શકાય તો રીજનરેટિવ દવાઓમાં નવા દરવાજા ખોલી શકે છે, જેમાં ફાઈબ્રોસિસને અટકાવીને ઘાના ઉપચારમાં સુધારાનો, હાડકાના રીજનરેશનને પ્રોત્સાહિત કરવાનો અથવા ડાયાબિટીસમાં ક્ષતિગ્રસ્ત થતી પેશીઓ સંબંધિત રોગોની સારવારનો સમાવેશ થાય છે.

સસ્તન પ્રાણીઓ રીજનરેટ કરી શકતા નથી એ સમસ્યા ન હોઈ શકે, પરંતુ તેના માટે કેવી પરિસ્થિતિનું નિર્માણ કરવું એ આપણે હજુ સુધી જાણતા નથી. ચિકિત્સક અને નિબંધકાર લુઇસ છૉમસે કહ્યું હતું તેમ "આપણે પ્રકૃતિથી તદ્દન અજાણ છીએ." કદાચ આપણે એ સમજવા લાગ્યા છીએ કે આપણી કેટલીક દેખીતી જૈવિક મર્યાદાઓ, આપણે એક સમયે વિચારતા હતા એટલી નિશ્ચિત નથી.

ફ્રાન્સિસ્કો જૉસ ઍસ્ટેબન રુઇઝ જાએન યુનિવર્સિટીમાં સેલ બાયૉલૉજીના કાર્યકારી પ્રોફેસર છે. ઑસ્કાર એચ. ઓકાના ટૅરાઝા સ્પેનની જાએન યુનિવર્સિટીમાં પ્રાયોગિક જીવવિજ્ઞાન વિભાગમાં કાર્યકારી વ્યાખ્યાતા છે.

બીબીસી માટે કલેક્ટિવ ન્યૂઝરૂમનું પ્રકાશન