वंध्यत्वाच्या उपचारांमध्ये नवी आशा; गर्भधारणेचे रहस्य उलगडण्यात यश

- विक्रांत पाटील    

गर्भधारणा ही एक नैसर्गिक प्रक्रिया आहे, असे आपण सर्वजण मानतो. परंतु ज्या जोडप्यांना वंध्यत्व किंवा वारंवार होणाऱ्या गर्भपाताचा सामना करावा लागतो, त्यांच्यासाठी ही प्रक्रिया अनेक प्रश्न आणि दुःखाने भरलेली असते. गर्भधारणेच्या पहिल्या आणि सर्वात महत्त्वाच्या टप्प्यात नेमके काय चुकते, याचे रहस्य अनेक वर्षांपासून कायम होते. पण आता, भारतीय शास्त्रज्ञांनी एक असा क्रांतिकारी शोध लावला आहे, जो या रहस्यावरून पडदा उचलतो.

मुंबईतील आयसीएमआर-राष्ट्रीय प्रजनन आणि बाल आरोग्य संशोधन संस्था (ICMR-NIRRCH), बनारस हिंदू विद्यापीठ (BHU), वाराणसी आणि भारतीय विज्ञान संस्था (IISc), बंगळूरू येथील शास्त्रज्ञांच्या एका सहयोगी टीमने हा महत्त्वपूर्ण शोध लावला आहे. मुंबईतील डॉ. दीपक मोदी आणि त्यांची विद्यार्थिनी नॅन्सी आशरी यांच्या नेतृत्वाखालील या संशोधकांनी आण्विक जीवशास्त्र (molecular biology), जीनोमिक्स (genomics) आणि गणितीय मॉडेलिंग (mathematical modeling) यांचा वापर करून गर्भाशयाच्या आत एक छुपे 'जेनेटिक स्विच' शोधून काढले आहे, जे गर्भधारणेची पहिली पायरी नियंत्रित करते. हा शोध वंध्यत्वाच्या उपचारांमध्ये एक नवी आशा निर्माण करणारा ठरू शकतो.

गर्भाशयातील 'किल्ला' आणि त्याचे 'प्रवेशद्वार'

गर्भधारणेच्या सुरुवातीच्या प्रक्रियेतील सर्वात मोठे आव्हान म्हणजे गर्भाचे गर्भाशयात रोपण (Implantation). या प्रक्रियेला सोप्या भाषेत समजून घेण्यासाठी शास्त्रज्ञ 'किल्ला आणि प्रवेशद्वार' या संकल्पनेचा वापर करतात. गर्भाशयाचे आतील अस्तर (Inner lining) हे एका मजबूत किल्ल्याच्या भिंतीसारखे असते, जे सहसा बंद आणि संरक्षित असते. त्याचे मुख्य काम गर्भाशयाचे कोणत्याही बाह्य घटकांपासून संरक्षण करणे हे आहे. परंतु यशस्वी गर्भधारणेसाठी, या भिंतीला एका विशिष्ट ठिकाणी आणि अगदी योग्य वेळी एक छोटे 'प्रवेशद्वार' उघडावे लागते, जेणेकरून गर्भ आत येऊन रुजू शकेल.

या संशोधनाच्या प्रमुख लेखिका, नॅन्सी आशरी, या प्रक्रियेचे महत्त्व सांगताना म्हणाल्या, "गर्भरोपण यशस्वी होण्यासाठी, ही भिंत अगदी थोड्या वेळासाठी आणि जिथे गर्भ पोहोचतो, नेमके त्याच ठिकाणी एक छोटेसे प्रवेशद्वार उघडणे आवश्यक असते."

मास्टर स्विच: HOXA10 आणि TWIST2 या दोन जनुकांची ओळख

शास्त्रज्ञांनी शोधून काढले आहे की, गर्भाशयाचे हे 'प्रवेशद्वार' उघडण्याचे आणि बंद करण्याचे काम दोन प्रमुख जनुके (Genes) करतात, जी एका 'मास्टर स्विच'प्रमाणे काम करतात.

HOXA10 (गेटकीपर/व्यवस्थापक): या जनुकाला 'प्रवेशद्वाराचा रक्षक' किंवा 'गेटकीपर' म्हणता येईल. पण हे जनुक केवळ एक निष्क्रिय रक्षक नाही, तर एक सक्रिय व्यवस्थापक आहे. ते गर्भाशयाच्या भिंतीला मजबूत ठेवणाऱ्या 'एपिटेलियल' (epithelial) जनुकांना 'चालू' करते आणि पेशींना विखुरण्यास किंवा सरकण्यास मदत करणाऱ्या 'मेसेनकाइमल' (mesenchymal) जनुकांना 'बंद' ठेवते. जोपर्यंत हे जनुक सक्रिय (On) असते, तोपर्यंत गर्भाशयाची भिंत अभेद्य राहते.

TWIST2 (गेट ओपनर): हे जनुक 'प्रवेशद्वार उघडण्याचे' काम करते. जेव्हा गर्भ योग्य ठिकाणी पोहोचतो, तेव्हा HOXA10 जनुक तात्पुरते बंद (Off) होते आणि त्याच क्षणी TWIST2 जनुक सक्रिय (On) होते. TWIST2 गर्भाशयाच्या पेशींना नरम, लवचिक आणि थोडे सरकण्यास मदत करते, ज्यामुळे गर्भ आत रुजण्यासाठी जागा तयार होते.

सेल डेथ डिस्कव्हरी या प्रतिष्ठित जर्नलमध्ये प्रकाशित झालेल्या या अभ्यासानुसार, ही एक "परस्पर विरोधी सर्किट" (mutually antagonistic circuit) आहे. म्हणजेच, ही दोन्ही जनुके एकाच वेळी कधीच सक्रिय नसतात. जेव्हा एक 'चालू' असते, तेव्हा दुसरे 'बंद' असते - जसे विजेचे बटण.

एक अचूक वेळ साधलेला समन्वय

या जेनेटिक स्विचमागे एक अत्यंत गुंतागुंतीची जैविक प्रक्रिया आहे, जिला शास्त्रज्ञ "पार्शियल एपिटेलियल-टू-मेसेनकाइमल ट्रान्झिशन" (pEMT) म्हणतात. या प्रक्रियेमुळेच गर्भाशयातील पेशी तात्पुरत्या स्वरूपात आपले स्वरूप बदलू शकतात.

सोप्या भाषेत सांगायचे झाल्यास, गर्भाशयाच्या अस्तरातील पेशी (एपिटेलियल पेशी) या अभेद्य भिंतीतील घट्ट बसवलेल्या विटांसारख्या असतात. तर, ज्या पेशी सहज हलू शकतात (मेसेनकाइमल पेशी), त्या स्वतंत्रपणे फिरणाऱ्या बांधकाम कामगारांसारख्या असतात. pEMT ही एक अशी प्रक्रिया आहे, जिथे या 'विटा' तात्पुरत्या स्वरूपात 'कामगारांसारखी' हालचाल करण्याची क्षमता मिळवतात, जेणेकरून त्या गर्भासाठी जागा करून देऊ शकतील.

या प्रक्रियेतील संतुलन आणि वेळेचे नियोजन अत्यंत महत्त्वाचे आहे:

HOXA10 चे बंद होणे आणि TWIST2 चे चालू होणे ही प्रक्रिया केवळ तात्पुरती असते आणि फक्त त्याच ठिकाणी घडते जिथे गर्भ गर्भाशयाच्या अस्तराला स्पर्श करतो.
या प्रक्रियेतील असंतुलनाचे गंभीर परिणाम होऊ शकतात. जर 'प्रवेशद्वार' खूप कमी उघडले, तर गर्भ आत रुजू शकत नाही, ज्यामुळे गर्भधारणा अयशस्वी होते. याउलट, जर ते जास्त प्रमाणात उघडले, तर गर्भधारणा टिकू शकत नाही आणि गर्भपात होण्याचा धोका वाढतो.
हा नाजूक समन्वय केवळ माणसातच नाही, तर उंदीर, हॅमस्टर आणि माकडांमध्येही आढळून आला आहे. यावरून असे दिसून येते की, निसर्गाने लाखो वर्षांच्या उत्क्रांतीमध्ये ही जैविक यंत्रणा जपून ठेवली आहे, कारण ती सस्तन प्राण्यांच्या प्रजननासाठी अत्यावश्यक आहे.

जुन्या समस्येवर नवीन उत्तर: वंध्यत्व आणि गर्भपात

हा शोध वंध्यत्व, वारंवार होणारे गर्भरोपण अपयश (repeated implantation failure) आणि सुरुवातीच्या टप्प्यातील गर्भपात यांसारख्या समस्यांवर एक नवीन प्रकाश टाकतो. अनेकदा गर्भधारणेत अपयश आल्यास गर्भाच्या गुणवत्तेला दोष दिला जातो. पण या संशोधनामुळे एक नवीन दृष्टिकोन समोर आला आहे: कधीकधी समस्या गर्भात नसते, तर गर्भाशयाच्या वातावरणात आणि या जेनेटिक स्विचच्या कार्यात असू शकते, ज्यामुळे पेशींना योग्यवेळी लवचिक बनण्याची (pEMT) प्रक्रियाच बिघडते.

आयसीएमआर-एनआयआरआरसीएचच्या संचालिका, डॉ. गीतांजली सचदेवा, या शोधाचे महत्त्व अधोरेखित करताना म्हणाल्या, "या जैविक स्विचची माहिती मिळाल्यामुळे, निरोगी गर्भ असूनही काही स्त्रियांना वारंवार गर्भरोपण अपयश किंवा अगदी सुरुवातीच्या काळात गर्भपाताचा सामना का करावा लागतो, हे समजण्यास मदत होईल."

गर्भधारणेचे भविष्य: निदानापासून उपचारापर्यंत

या संशोधनाने भविष्यात वंध्यत्वावरील उपचारांसाठी नवीन दारे उघडली आहेत. या शोधाचे काही संभाव्य उपयोग खालीलप्रमाणे असू शकतात:

नवीन निदान पद्धती (New Diagnostic Methods): डॉक्टर गर्भाशयाच्या ऊतींची (tissue) तपासणी करून HOXA10–TWIST2 स्विच योग्यरित्या काम करत आहे की नाही, हे तपासू शकतील.

IVF साठी अचूक वेळ (Precise Timing for IVF): या स्विचच्या कार्यावर लक्ष ठेवणारे बायोमार्कर्स (biomarkers) विकसित केले जाऊ शकतात. यामुळे गर्भरोपणासाठी सर्वात योग्य वेळ (window of implantation) निश्चित करता येईल, ज्यामुळे IVF उपचारांची यशस्वीता वाढू शकते.

नवीन औषधोपचारांची शक्यता (Potential for New Drug Treatments): या शोधाच्या आधारे अशी औषधे विकसित केली जाऊ शकतात, जी HOXA10 किंवा TWIST2 च्या कार्याला नियंत्रित करू शकतील. यामुळे ज्या महिलांचे गर्भाशयाचे अस्तर पातळ (thin endometrium) असते किंवा ज्यांना गर्भरोपणात अडचणी येतात, त्यांना मदत मिळू शकते.

एक महत्त्वपूर्ण शोध

भारतीय संस्थांच्या आठ वर्षांच्या अथक आणि सहयोगी संशोधनातून समोर आलेला हा शोध, जीवनाच्या सुरुवातीच्या एका मूलभूत प्रक्रियेचे रहस्य उलगडतो. या संशोधनाने केवळ एक जेनेटिक स्विचच नाही, तर pEMT सारखी एक महत्त्वाची जैविक प्रक्रिया गर्भधारणेसाठी कशी वापरली जाते हे दाखवून दिले आहे. सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे, हा शोध आपल्याला एक सुंदर गोष्ट शिकवतो:

 कर्करोगासारख्या आजारांमध्ये विनाशकारी ठरणारी पेशींच्या स्थलांतराची प्रक्रिया (EMT), निसर्ग नवीन जीवन निर्माण करण्याच्या अद्भुत कार्यासाठी किती अचूकपणे नियंत्रित करतो. जेव्हा ही प्रक्रिया बिघडते, तेव्हा ती दुरुस्त करण्याचे ज्ञान आपल्याला मिळू शकते, हीच या शोधाने दिलेली सर्वात मोठी आशा आहे. भविष्यात, या ज्ञानाच्या आधारे प्रत्येक स्त्रीच्या विशिष्ट जेनेटिक प्रोफाइलनुसार उपचार तयार केले जातील, ज्यामुळे गर्भधारणेची शक्यता अनेक पटींनी वाढू शकेल.