জেব্রা ফিশের হৃদযন্ত্র সারাতে সিসিএন২এ জিনের ভূমিকা: পুনের গবেষণা

ধানখেতের আলের পাশে, বাংলাদেশ ও উত্তর-পূর্ব ভারতের নালা, খাল, বিল আর পুকুরে থাকে আঙুলের মতো ছোট, গায়ে গাঢ় ডোরাকাটা দাগের একটি মাছ। অনেকে মাছটিকে দেখে চেনেন, অনেকে নামও জানেন না। এর নাম জেব্রা ফিশ, বৈজ্ঞানিক নাম Danio rerio। পৃথিবীজুড়ে গবেষণাগারে মাছটি বিখ্যাত এমন এক ক্ষমতার জন্য, যা মানুষ বা অন্য কোনো স্তন্যপায়ী প্রাণীর নেই: হৃদযন্ত্রের পেশির একটি অংশ নষ্ট হয়ে গেলেও এটি নতুন পেশি গড়ে তোলে, আর হৃদযন্ত্র আবার কাজ করে।

২০২১ সালের জানুয়ারিতে ভারতের পুনের আগরকর রিসার্চ ইনস্টিটিউটের (এআরআই) নেতৃত্বে ১০ জন গবেষকের একটি দল ব্রিটেনের বিজ্ঞান সাময়িকী ‘ডেভেলপমেন্ট’-এ একটি গবেষণাপত্র প্রকাশ করে। তাতে দেখানো হয়, একটি জিন কীভাবে জেব্রা ফিশের আহত হৃদযন্ত্রকে নিজে নিজে সেরে উঠতে সাহায্য করে। জিনটির নাম ccn2a, পুরো নাম ‘সেলুলার কমিউনিকেশন নেটওয়ার্ক ফ্যাক্টর ২এ’; আগে একে বলা হতো ctgfa, অর্থাৎ ‘কানেকটিভ টিস্যু গ্রোথ ফ্যাক্টর (সিটিজিএফ)’ জিনের জেব্রা ফিশ রূপ। এই প্রতিবেদনে জানা যাবে জেব্রা ফিশ কী, বিজ্ঞানীরা কেন এই মাছের ওপর নির্ভর করেন, পুনের দলটি কী পেয়েছে এবং হৃদরোগে ভোগা মানুষের জন্য এই আবিষ্কারের অর্থ কী, আর কী নয়।

জেব্রা ফিশ দক্ষিণ এশিয়ার স্বাদুপানির মাছ। ভারত, পাকিস্তান, বাংলাদেশ, নেপাল ও ভুটানে এটি প্রাকৃতিকভাবে পাওয়া যায়। এর বিস্তার মূলত গঙ্গা ও ব্রহ্মপুত্র অববাহিকায়, আর প্রজাতিটির প্রথম বর্ণনা দেওয়া হয়েছিল নিম্ন গঙ্গা অববাহিকার কোশী নদীর মাছ থেকে। যুক্তরাজ্যের লেস্টার বিশ্ববিদ্যালয়ের স্পেন্স ও সহকর্মীরা ২০০৮ সালে ‘বায়োলজিক্যাল রিভিউজ’ সাময়িকীর এক পর্যালোচনায় মাছটিকে বলেছেন কার্প পরিবারের ছোট, ঝাঁকে চলা সদস্য, যার আদি বাস ভারতীয় উপমহাদেশের প্লাবনভূমিতে, অগভীর ও ধীরে বয়ে চলা পানিতে।

বুনো পরিবেশে মাছটি সম্পর্কে যা জানা যায়, তাতে বাংলাদেশের বিশেষ স্থান আছে। ২০০৬ সালে লেস্টার বিশ্ববিদ্যালয়ে স্পেন্সের ডক্টরাল গবেষণায় বাংলাদেশে একটি মাঠ জরিপের কথা আছে। তাতে দেখা যায়, জেব্রা ফিশ সবচেয়ে বেশি পাওয়া যায় অগভীর জলাশয়, পুকুর ও নালায়, প্রায়ই ধান চাষের জমির সঙ্গে যুক্ত জায়গায়। দৈর্ঘ্যের মাপ থেকে বোঝা যায়, প্রকৃতিতে এটি এক বছরের জীবনচক্রের মাছ, যার নতুন প্রজন্ম আসে বর্ষার সঙ্গে; আর পেটের খাবার পরীক্ষা করে দেখা গেছে, এর খাদ্য মূলত প্রাণীকণা (জুপ্লাংকটন) ও পোকামাকড়।

যুক্তরাষ্ট্রের ওয়াশিংটন বিশ্ববিদ্যালয়ের এঙ্গেসার ও সহকর্মীরা উত্তর-পূর্ব ভারতে মাঠ গবেষণা করে ২০০৭ সালে ‘জেব্রাফিশ’ সাময়িকীতে জানান, পলিমাটির তলা আর জলজ উদ্ভিদে ভরা ডোবায় এবং ধীরে বয়ে চলা ছড়ার পাশের ধানখেতে মাছটি বিশেষভাবে বেশি। একই গবেষণায় এসব আবাসস্থল উল্লেখযোগ্য হারে নষ্ট ও হারিয়ে যাওয়ার কথাও লেখা হয়।

শরীরের দুই পাশে লেজের পাখনার শেষ পর্যন্ত বিস্তৃত পাঁচটি আড়াআড়ি নীল ডোরার জন্যই এর নাম জেব্রা ফিশ। প্রকৃতিতে মাছটি সাধারণত ১.৮ থেকে ৩.৭ সেন্টিমিটার লম্বা হয়, বড়গুলো ৪ থেকে ৫ সেন্টিমিটার পর্যন্ত হয়। পুরুষ মাছ সরু, টর্পেডোর মতো, নীল ডোরার মাঝে সোনালি ডোরা থাকে; স্ত্রী মাছের পেট বড় ও সাদাটে। জেব্রা ফিশ দল বেঁধে ডিম ছাড়ে এবং ডিম ছড়িয়ে দেয়। অ্যাকুয়ারিয়ামের বাজারে এটি ‘জেব্রা ড্যানিও’ নামে বিক্রি হয়।

গবেষণাগারে বা অ্যাকুয়ারিয়ামে একটি জেব্রা ফিশ সাধারণত দুই থেকে তিন বছর বাঁচে, আর ডিম থেকে প্রজননক্ষম প্রাপ্তবয়স্ক হতে লাগে প্রায় তিন মাস। এত কম সময়ে এক প্রজন্ম থেকে পরের প্রজন্ম পাওয়া যায় বলে মাছটি গবেষণাগারের জন্য সুবিধাজনক।

গত শতাব্দীর ষাটের দশকের শেষ দিকে যুক্তরাষ্ট্রের ওরেগন বিশ্ববিদ্যালয়ের জর্জ স্ট্রেইসিঙ্গার ও শারলিন ওয়াকার স্থানীয় একটি পোষা প্রাণীর দোকান থেকে জেব্রা ফিশ এনে তাঁদের গবেষণাগারে রাখতে শুরু করেন। জিনতত্ত্বের গবেষণায় মাছটির উত্থানের শুরু সেখান থেকে।

মোড় ঘোরে ১৯৮১ সালে। সে বছর স্ট্রেইসিঙ্গার ও সহকর্মীরা ‘নেচার’ সাময়িকীতে জানান, সহজ কিছু ভৌত পদ্ধতিতে তাঁরা বড় পরিসরে হোমোজাইগাস ডিপ্লয়েড জেব্রা ফিশ তৈরি করেছেন, তারপর এমন মাছের পুরো ক্লোনও তৈরি করেছেন। এতে মেরুদণ্ডী একটি প্রাণীর জিনগত বিশ্লেষণের পথ খুলে যায়।

ভারতের ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অব সায়েন্স কমিউনিকেশন অ্যান্ড ইনফরমেশন রিসোর্সেসের কিন্থ ও সহকর্মীরা ২০১৩ সালে ‘জেব্রাফিশ’ সাময়িকীতে জেব্রাফিশ ইনফরমেশন নেটওয়ার্ক (জেডফিন) ও ওয়েব অব সায়েন্সের ১৭ হাজার ১৫১টি রেকর্ড বিশ্লেষণ করেন। এসব তথ্যভান্ডারে জেব্রা ফিশ নিয়ে সবচেয়ে পুরোনো কাজ ১৯৫১ সালের। ১৯৯৬ সালে প্রকাশনা ছিল ২২৬টি, ২০১২ সালে তা দাঁড়ায় ১ হাজার ৯২৯টিতে; সবচেয়ে বেশি, ৮ হাজার ১৯৬টি নিবন্ধ এসেছে যুক্তরাষ্ট্র থেকে।

জেব্রা ফিশের ডিম মায়ের শরীরের বাইরে নিষিক্ত হয়, আর ভ্রূণ প্রায় স্বচ্ছ। তাই সাধারণ অণুবীক্ষণ যন্ত্রেই অঙ্গ গড়ে ওঠা দেখা যায়। নিষেকের ৩৬ ঘণ্টার মধ্যে প্রধান সব অঙ্গের আদি রূপ তৈরি হয়ে যায়। মূল প্রতিবেদন অনুযায়ী, জন্মের পর ১০ থেকে ১৫ দিন পর্যন্ত হৃদযন্ত্র, যকৃৎ, অগ্ন্যাশয়সহ সব অঙ্গের বিকাশ বাইরে থেকেই দেখা যায়; হৃদযন্ত্রের ভাল্ভ কীভাবে তৈরি হচ্ছে, তা-ও একেবারে কোষের স্তর পর্যন্ত দেখা সম্ভব।

আরেকটি কারণ জিনগত। ২০১৩ সালে হাও ও সহকর্মীদের বড় একটি আন্তর্জাতিক দল ‘নেচার’ সাময়িকীতে জেব্রা ফিশের জিনোমের পূর্ণাঙ্গ মানক অনুক্রম প্রকাশ করে। তাতে ২৬ হাজারের বেশি প্রোটিন তৈরিকারী জিন পাওয়া যায়, যা তখন পর্যন্ত অনুক্রম জানা কোনো মেরুদণ্ডী প্রাণীর মধ্যে সবচেয়ে বড় জিনের ভান্ডার। গবেষণায় দেখা যায়, মানুষের প্রায় ৭০ শতাংশ জিনের অন্তত একটি স্পষ্ট প্রতিরূপ জেব্রা ফিশে আছে।

জেব্রা ফিশের অঙ্গ মেরামতের ক্ষমতা শুধু হৃদযন্ত্রে সীমিত নয়। ২০১৩ সালে ‘ট্রেন্ডস ইন জেনেটিকস’ সাময়িকীতে জেমবারলিং, পস ও সহকর্মীদের এক পর্যালোচনায় বলা হয়, এই মাছ কেটে ফেলা পাখনা আবার গজাতে পারে, আর আহত মস্তিষ্ক, চোখের রেটিনা, সুষুম্নাকাণ্ড ও হৃদযন্ত্রসহ নানা টিস্যুও নতুন করে গড়ে তুলতে পারে।

হৃদযন্ত্রের গল্প শুরু ২০০২ সালের ডিসেম্বরে। কেনেথ ডি. পস এবং তাঁর সহলেখক উইলসন ও কিটিং ‘সায়েন্স’ সাময়িকীতে জানান, হৃদযন্ত্রের প্রধান পাম্পিং প্রকোষ্ঠ নিলয় বা ভেন্ট্রিকলের ২০ শতাংশ কেটে ফেলার পর দুই মাসের মধ্যে জেব্রা ফিশ পুরো হৃদযন্ত্র আবার গড়ে তোলে। নতুন পেশি আসে ক্ষতের কিনারে হৃদপেশির কোষ বিভাজন থেকে। কোষ বিভাজন নিয়ন্ত্রণকারী Mps1 নামের জিনে ত্রুটিওয়ালা মাছ হৃদযন্ত্র গড়তে পারেনি, বরং সেখানে দাগ বা ক্ষতচিহ্ন তৈরি হয়। লেখকেরা উল্লেখ করেন, স্তন্যপায়ী ও উভচর প্রাণীতে হৃদযন্ত্রের আঘাত সাধারণত ক্ষতচিহ্নে গিয়েই শেষ হয়।

তবে মানুষের হার্ট অ্যাটাকে টিস্যু কেটে বাদ যায় না; পেশি মরে যায়, কিন্তু জায়গাতেই থেকে যায়। তাই ২০১১ সালে দুটি গবেষকদল ‘ক্রায়োইনজুরি’ পদ্ধতি চালু করে, যাতে ঠান্ডা করা একটি প্রোব নিলয়ের ওপর চেপে ধরে পেশির একটি অংশ মেরে ফেলা হয়। সুইজারল্যান্ডের ফ্রিবুর্গ বিশ্ববিদ্যালয়ের শাবলে ও সহকর্মীরা ‘বিএমসি ডেভেলপমেন্টাল বায়োলজি’-তে জানান, এতে নিলয়ের দেয়ালের প্রায় ২০ শতাংশ কোষ মারা যায়, অনেকটা স্তন্যপায়ীর হার্ট অ্যাটাকের মতো। প্রথম দিকে মাছের হৃদযন্ত্রেও রক্ত জমাট বাঁধা ও কোলাজেন জমার মতো স্তন্যপায়ীর মতো প্রতিক্রিয়া দেখা যায়। কিন্তু পরের দুই মাসে ক্ষতচিহ্ন ধীরে ধীরে সরে গিয়ে নতুন হৃদপেশি তৈরি হয়, আর ইলেকট্রোকার্ডিওগ্রামে হৃদযন্ত্রের কাজ ফিরে আসার প্রমাণ মেলে।

একই বছর স্পেনের মাদ্রিদের ন্যাশনাল সেন্টার ফর কার্ডিওভাসকুলার রিসার্চের (সিএনআইসি) গনসালেস-রোসা ও সহকর্মীরা ‘ডেভেলপমেন্ট’-এ জানান, নিলয়ের প্রায় ২৫ শতাংশে ক্রায়োইনজুরি দেওয়ার পর প্রথম তিন সপ্তাহে বড় একটি ক্ষতচিহ্ন তৈরি হয়। পরে সেই ক্ষতচিহ্ন ভেঙে গিয়ে হৃদপেশির টিস্যু তৈরি হয়, যদিও নতুন গড়া হৃদযন্ত্রে সংকোচন অসম ছিল এবং দেয়াল পুরু হয়েছিল। অর্থাৎ মাছের হৃদযন্ত্র ক্ষতচিহ্ন তৈরি করেও পরে তা সরিয়ে ফেলতে পারে।

পুনের গবেষণার সরাসরি পূর্বসূরি একটি কাজ ২০১৬ সালের নভেম্বরে ‘সায়েন্স’-এ প্রকাশিত হয়। মোকাল্লেদ, পাত্র, ডিকসন, এন্ডো, স্টেইনিয়ার ও পস, এই ছয়জনের দল দেখান, ctgfa জিন (একই জিনের পুরোনো নাম) জেব্রা ফিশের কাটা সুষুম্নাকাণ্ডের দুই প্রান্তের মধ্যে সেতু গড়া গ্লিয়াল কোষগুলোর ভেতরে ও আশপাশে সক্রিয় হয়। কার্যকর ctgfa না থাকা মাছের সুষুম্নাকাণ্ড ভালোভাবে সারেনি, আর বাড়তি ctgfa বা মানুষের সিটিজিএফ প্রোটিন দিলে মেরামত দ্রুত হয়েছে। ওই গবেষণাপত্রের সহলেখক চিন্ময় পাত্রই পরে এআরআই-তে হৃদযন্ত্রের এই গবেষণার নেতৃত্ব দেন।

পুনের গবেষণাপত্রের শুরুতেই বলা হয়েছে, শিল্পোন্নত দেশগুলোতে মৃত্যুর প্রধান কারণ হৃদরোগ, আর প্রাপ্তবয়স্ক স্তন্যপায়ীর হৃদযন্ত্র ক্ষতির পর নিজেকে নতুন করে গড়তে পারে না, সাধারণত স্থায়ী ক্ষতচিহ্ন থেকে যায়। সুইস দলটিও মানুষের দিকটি স্পষ্ট করে লিখেছে: হার্ট অ্যাটাকে (মায়োকার্ডিয়াল ইনফার্কশন) হৃদযন্ত্রের টিস্যু চিরতরে হারিয়ে যায় এবং তার জায়গা নেয় তন্তুময় ক্ষতচিহ্ন।

মানুষের হৃদপেশির কোষ অবশ্য একেবারে অপরিবর্তনীয় নয়। ২০০৯ সালে বার্গম্যান ও সহকর্মীরা স্নায়ুযুদ্ধের সময়ের পারমাণবিক বোমা পরীক্ষায় বাতাসে ছড়ানো কার্বন-১৪ ব্যবহার করে হৃদকোষের ডিএনএর বয়স নির্ণয় করেন। ‘সায়েন্স’-এ তাঁরা জানান, হৃদপেশির কোষ নবায়ন হয়, তবে খুব ধীরে: ২৫ বছর বয়সে বছরে প্রায় ১ শতাংশ, ৭৫ বছর বয়সে তা কমে ০.৪৫ শতাংশ; স্বাভাবিক জীবনকালে অর্ধেকের কম কোষ বদলায়।

নবজাতক স্তন্যপায়ীর একটি ছোট সুযোগ থাকে। ২০১১ সালে পোরেলো, ওলসন, সাদেক ও সহকর্মীরা ‘সায়েন্স’-এ জানান, এক দিন বয়সী ইঁদুরছানার হৃদযন্ত্রের অংশ কেটে ফেলার পর তা আবার গজাতে পারে, কিন্তু সাত দিন বয়সের মধ্যেই এই ক্ষমতা হারিয়ে যায়।

বাংলাদেশের জন্য প্রশ্নটি গুরুত্বপূর্ণ। বিশ্ব স্বাস্থ্য সংস্থার (ডব্লিউএইচও) ‘নন-কমিউনিকেবল ডিজিজেস কান্ট্রি প্রোফাইলস ২০১৮’-এর হিসাবে, ১৬ কোটি ৩০ লাখ জনসংখ্যার বাংলাদেশে ২০১৬ সালে মোট মৃত্যু হয় ৮ লাখ ৫৬ হাজার। এর আনুমানিক ৬৭ শতাংশ অসংক্রামক রোগে, আর শুধু হৃদরোগ ও রক্তনালির রোগেই মোট মৃত্যুর ৩০ শতাংশ, যা একক বৃহত্তম ভাগ।

আগরকর রিসার্চ ইনস্টিটিউট ভারতের মহারাষ্ট্রের পুনেতে অবস্থিত, ভারত সরকারের বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি বিভাগের (ডিএসটি) অনুদানে চলা একটি স্বায়ত্তশাসিত গবেষণা প্রতিষ্ঠান। ১৯৪৬ সালে মহারাষ্ট্র অ্যাসোসিয়েশন ফর দ্য কাল্টিভেশন অব সায়েন্স ‘এমএসিএস রিসার্চ ইনস্টিটিউট’ নামে এটি প্রতিষ্ঠা করে। ১৯৯২ সালে প্রতিষ্ঠাতা পরিচালক অধ্যাপক শংকর পুরুষোত্তম আগরকরের স্মরণে নাম বদলে রাখা হয় আগরকর রিসার্চ ইনস্টিটিউট। প্রতিষ্ঠানটি প্রাণিবিজ্ঞান, অণুজীববিজ্ঞান ও উদ্ভিদবিজ্ঞানে গবেষণা করে।

হৃদযন্ত্রের গবেষণাটি হয়েছে এআরআই-এর ডেভেলপমেন্টাল বায়োলজি বিভাগে। প্রধান লেখক দেবাঞ্জন মুখোপাধ্যায় (গবেষণাপত্রে Debanjan Mukherjee) কাজ করেছেন ওই বিভাগের বিজ্ঞানী ও গবেষণাপত্রের সংশ্লিষ্ট লেখক চিন্ময় পাত্রের তত্ত্বাবধানে। আরও দুজন লেখক এআরআই ও সাবিত্রীবাই ফুলে পুনে বিশ্ববিদ্যালয় দুই প্রতিষ্ঠানের সঙ্গেই যুক্ত ছিলেন।

বিদেশের দুটি গবেষণাগারও এতে অংশ নেয়। যুক্তরাষ্ট্রের নর্থ ক্যারোলাইনার ডারহ্যামে ডিউক ইউনিভার্সিটি মেডিক্যাল সেন্টারের ‘রিজেনারেশন নেক্সট’ ও কোষবিজ্ঞান বিভাগের গবেষকেরা ছিলেন, তাঁদের মধ্যে পস, যাঁর ২০০২ সালের গবেষণাপত্র প্রথম জেব্রা ফিশের হৃদযন্ত্র পুনর্গঠন দেখিয়েছিল। জার্মানির বাড নাউহাইমে ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক ইনস্টিটিউট ফর হার্ট অ্যান্ড লাং রিসার্চ যুক্ত ছিল তার ডেভেলপমেন্টাল জেনেটিকস বিভাগ, যেখানে স্টেইনিয়ার কাজ করেন, এবং বায়োইনফরমেটিকস ও ডিপ সিকোয়েন্সিং প্ল্যাটফর্মের মাধ্যমে। গবেষণার নথিতে অর্থায়নকারী হিসেবে যুক্তরাষ্ট্রের ন্যাশনাল ইনস্টিটিউটস অব হেলথের ন্যাশনাল হার্ট, লাং অ্যান্ড ব্লাড ইনস্টিটিউট এবং ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক সোসাইটির নাম আছে।

‘Ccn2a is an injury-induced matricellular factor that promotes cardiac regeneration in zebrafish’ শিরোনামের গবেষণাপত্রটি ‘ডেভেলপমেন্ট’ গ্রহণ করে ২০২০ সালের ২৪ মে, প্রকাশের জন্য অনুমোদন দেয় ২০২০ সালের ৬ নভেম্বর, আর প্রকাশিত হয় ২০২১ সালের ১৮ জানুয়ারি, ১৪৮তম খণ্ডের ২য় সংখ্যায়। সাময়িকীটির প্রকাশক যুক্তরাজ্যের কেমব্রিজের দ্য কোম্পানি অব বায়োলজিস্টস।

ccn2a জিনটি সিসিএন নামের ছোট একটি জিন পরিবারের সদস্য। ২০০৩ সালে ইন্টারন্যাশনাল সিসিএন সোসাইটির সমর্থনে একদল গবেষক এই পরিবারের জন্য একটি অভিন্ন নামপদ্ধতির প্রস্তাব দেন: সিসিএন১ (সাইর৬১ নামেও পরিচিত), সিসিএন২ (সিটিজিএফ, কানেকটিভ টিস্যু গ্রোথ ফ্যাক্টর), সিসিএন৩ (এনওভি), এবং সিসিএন৪, সিসিএন৫ ও সিসিএন৬ (ডব্লিউআইএসপি প্রোটিন)। তাঁরা সিসিএন প্রোটিনগুলোকে বলেছেন ‘ম্যাট্রিসেলুলার’ প্রোটিন, যা কোষের বাইরে নিঃসৃত হয় এবং কোষ কীভাবে লেগে থাকবে, চলবে, বিভাজিত হবে, টিকে থাকবে ও বিশেষায়িত হবে, তা নিয়ন্ত্রণে ভূমিকা রাখে।

কোষের মাঝখানের জায়গা ভরা থাকে ‘এক্সট্রাসেলুলার ম্যাট্রিক্স’ বা কোষবহির্ভূত কাঠামোয়, যা কোলাজেন ও ফাইব্রোনেকটিনের মতো প্রোটিনের জাল। পুনের গবেষণাপত্রে বলা হয়েছে, এই কাঠামোকে বহুদিন নিষ্ক্রিয় ভারা হিসেবে দেখা হতো, কিন্তু এখন জানা গেছে এটি এমন সংকেত পাঠায় যা অঙ্গের বিকাশ, রক্ষণাবেক্ষণ, রোগ ও মেরামতকে প্রভাবিত করে।

সিসিএন২-এর ভূমিকা নিয়ে মিশ্র ধারণা ছিল। গবেষণাপত্রে উল্লেখ করা পুরোনো গবেষণাগুলো স্তন্যপায়ীর যকৃৎ, বৃক্ক, ত্বক, ফুসফুস ও হৃদযন্ত্রে ক্ষতচিহ্ন বা ফাইব্রোসিসের সঙ্গে এর যোগ দেখিয়েছিল। ইঁদুরের হৃদযন্ত্রে ফল ছিল পরস্পরবিরোধী: এক গবেষণায় বাড়তি সিসিএন২ হৃদযন্ত্রকে আংশিকভাবে ক্ষতচিহ্ন থেকে রক্ষা করেছে, আরেক গবেষণায় চাপে থাকা প্রাপ্তবয়স্ক হৃদযন্ত্রে সিসিএন২-এর মাত্রা বদলালেও ক্ষতচিহ্নে প্রভাব পড়েনি। অন্য কাজে খরগোশের লিগামেন্ট ও জেব্রা ফিশের সুষুম্নাকাণ্ড মেরামতের সঙ্গে এর যোগ পাওয়া গিয়েছিল।

জেব্রা ফিশে এই জিনের দুটি কপি আছে, ccn2a ও ccn2b। মেরামতে ভূমিকা রাখতে পারে এমন কাঠামো-জিন খুঁজতে পুনের দলটি ক্রায়োইনজুরির চার দিন পর কোন জিনগুলো সক্রিয় হয় তা যাচাই করে এবং নয়টি জিনের সক্রিয়তা উল্লেখযোগ্যভাবে বাড়তে দেখে। আঘাতের পর দুটি কপিরই সক্রিয়তা বাড়ে, তবে ccn2a-র বাড়ে অনেক বেশি, তাই দলটি সেটির ওপরই মনোযোগ দেয়।

গবেষকেরা প্রাপ্তবয়স্ক জেব্রা ফিশের হৃদযন্ত্রে দুইভাবে আঘাত দেন: ক্রায়োইনজুরি এবং নিলয়ের একটি অংশ কেটে ফেলা। দ্য এগ্রো নিউজের মূল প্রতিবেদন অনুযায়ী, ব্যবহৃত মাছগুলোর বয়স ছিল অন্তত ছয় মাস, অর্থাৎ সবাই প্রাপ্তবয়স্ক, কারণ হার্ট অ্যাটাক মূলত প্রাপ্তবয়স্কদের সমস্যা। গবেষকেরা এমন একটি নির্দেশক মাছের লাইন তৈরি করেন, যাতে ccn2a সক্রিয় হলে সেই কোষ সবুজ আলো দেয়। দেখা যায়, আঘাতের জায়গায় হৃদযন্ত্রের ভেতরের পাতলা আস্তরণ এন্ডোকার্ডিয়ামের কোষে জিনটি সক্রিয় হয়।

জিনটি আসলেই প্রয়োজনীয় কি না, তা যাচাইয়ে অকার্যকর ccn2a জিনওয়ালা মিউট্যান্ট মাছ ব্যবহার করা হয়। গবেষণাপত্রে এই ফলগুলো জানানো হয়েছে:

• ক্রায়োইনজুরির ৬০ দিন পর স্বাভাবিক মাছের প্রায় ৬০ শতাংশের হৃদযন্ত্রে জোরালো পুনর্গঠন দেখা যায়; অথচ ccn2a-র দুটি কপিই ত্রুটিপূর্ণ এমন সব মাছে এবং একটি কপি ত্রুটিপূর্ণ এমন মাছের প্রায় অর্ধেকে পুনর্গঠন হয় সামান্যই।
• আঘাতের ১৫০ দিন পরেও মিউট্যান্ট মাছের প্রায় ৬০ শতাংশে স্থায়ী ক্ষতচিহ্ন থেকে যায়।
• স্বাভাবিক মাছে নতুন হৃদপেশি ক্ষতস্থানে ঢোকা নতুন রক্তনালি ধরে এগোয়; আঘাতের সাত দিন পর সেখানকার প্রায় ৮৮ শতাংশ হৃদপেশির কোষ নতুন রক্তনালির সঙ্গে সারিবদ্ধ ছিল। মিউট্যান্টে এই এগোনো ব্যাহত হয়, যদিও রক্তনালিগুলো স্বাভাবিকভাবেই আবার তৈরি হয়েছিল।
• আঘাতের ৪, ৭ ও ১২ দিন পর মিউট্যান্ট মাছে হৃদপেশির কোষ বিভাজন যথাক্রমে প্রায় ৭৫, ৯০ ও ৬০ শতাংশ কমে যায়।

এরপর দলটি উল্টো পরীক্ষা করে। এমন মাছ তৈরি করা হয়, যাদের শরীরে জিনটির একটি বাড়তি কপি আছে এবং প্রতিদিন অল্প সময়ের তাপ প্রয়োগে সেটি সক্রিয় হয়। বাড়তি ccn2a হৃদপেশির কোষ বিভাজন প্রায় ৪৫ শতাংশ বাড়ায় এবং ক্ষতস্থানে জমা হওয়া অস্থায়ী কোলাজেন সরাতে সাহায্য করে।

জিনটি কীভাবে কাজ করে, পরীক্ষায় তারও ইঙ্গিত মেলে। ccn2a মেরামতের পক্ষে কাজ করা কাঠামো-জিনগুলোর সক্রিয়তা বাড়ায়, যেমন ফাইব্রোনেকটিন জিন fn1a এবং কোলাজেন জিন col1a1a ও col2a1a; আর cxcr3.1 নামের একটি জিনকে দমিয়ে রাখে, যা রোগপ্রতিরোধী কোষের সংকেত গ্রহণে কাজ করে এবং মিউট্যান্টে প্রায় ৫০ শতাংশ বেশি সক্রিয় ছিল। দুটি প্রভাবই কাজ করে টিজিএফ-বিটা সংকেতপথের মাধ্যমে: মিউট্যান্টে কোষকেন্দ্রে সক্রিয় সংকেত প্রোটিন pSmad3 বহনকারী কোষ প্রায় ৬২ থেকে ৭১ শতাংশ কমে যায়, আর SB431542 নামের একটি গবেষণাগার-ওষুধ দিয়ে সংকেতপথটি বন্ধ করে এই যোগসূত্র নিশ্চিত করা হয়। লেখকদের উপসংহার, ccn2a প্রাপ্তবয়স্ক জেব্রা ফিশের হৃদযন্ত্রের নিজস্ব পুনর্গঠন প্রক্রিয়াকে ইতিবাচকভাবে এগিয়ে নেয়।

গবেষণাটি ব্যাখ্যা করে, কেন জেব্রা ফিশের হৃদযন্ত্র আহত হয়েও সেরে উঠতে পারে, তার একটি অংশ। লেখকেরা তাঁদের ফল তুলে ধরেছেন সেই অনুমানের প্রেক্ষাপটে, যাতে বলা হয়, মানুষসহ প্রাপ্তবয়স্ক স্তন্যপায়ী প্রাণী, যাদের হৃদযন্ত্রের পুনর্গঠন ক্ষমতা সীমিত, তাদেরও হয়তো সঠিক পুনর্গঠনকারী জিন শনাক্ত ও সক্রিয় করে হৃদটিস্যু নতুন করে গড়তে উদ্বুদ্ধ করা যেতে পারে।

এটি মৌলিক বিজ্ঞানের গবেষণা, কোনো চিকিৎসা নয়। সব পরীক্ষা হয়েছে জেব্রা ফিশে; ccn2a-ভিত্তিক কোনো ওষুধ, ইনজেকশন বা জিন থেরাপি মানুষের ওপর পরীক্ষা করা হয়নি, আর হৃদযন্ত্রে সিসিএন২ নিয়ে ইঁদুরের আগের গবেষণাগুলোর ফলও ছিল মিশ্র। মানুষের ক্ষতিগ্রস্ত হৃদযন্ত্র যে নতুন করে গড়া যায়, গবেষণাটি তা দেখায়নি। হৃদরোগে আক্রান্ত মানুষের উচিত চিকিৎসকের দেওয়া চিকিৎসা ও পরামর্শ মেনে চলা।

ছবি: Soulkeeper / উইকিমিডিয়া কমন্স (পাবলিক ডোমেইন)

সূত্র: দ্য এগ্রো নিউজ (নিজস্ব প্রতিবেদক), ‘ডেভেলপমেন্ট’ সাময়িকী ১৪৮(২), dev193219 (মুখোপাধ্যায়, পাত্র ও সহকর্মী, প্রকাশ ১৮ জানুয়ারি ২০২১), ‘সায়েন্স’ (পস ও সহকর্মী, ২০০২; বার্গম্যান ও সহকর্মী, ২০০৯; পোরেলো ও সহকর্মী, ২০১১; মোকাল্লেদ ও সহকর্মী, ২০১৬), ‘বিএমসি ডেভেলপমেন্টাল বায়োলজি’ (শাবলে ও সহকর্মী, ২০১১), ‘ডেভেলপমেন্ট’ (গনসালেস-রোসা ও সহকর্মী, ২০১১), ‘নেচার’ (স্ট্রেইসিঙ্গার ও সহকর্মী, ১৯৮১; হাও ও সহকর্মী, ২০১৩), ‘বায়োলজিক্যাল রিভিউজ’ (স্পেন্স ও সহকর্মী, ২০০৮), লেস্টার বিশ্ববিদ্যালয় (স্পেন্সের গবেষণা অভিসন্দর্ভ, ২০০৬), ‘জেব্রাফিশ’ সাময়িকী (এঙ্গেসার ও সহকর্মী, ২০০৭; কিন্থ ও সহকর্মী, ২০১৩), ‘ট্রেন্ডস ইন জেনেটিকস’ (জেমবারলিং ও সহকর্মী, ২০১৩), ‘মলিকুলার প্যাথলজি’ (ব্রিগস্টক ও সহকর্মী, ২০০৩), বিশ্ব স্বাস্থ্য সংস্থা (নন-কমিউনিকেবল ডিজিজেস কান্ট্রি প্রোফাইলস ২০১৮, বাংলাদেশ), ওরেগন বিশ্ববিদ্যালয়, উইকিপিডিয়া (Zebrafish, Agharkar Research Institute)