কিভাবে একটি ভ্রূণ মাতৃকোষে 'কামড় দেয়': মানুষের মধ্যে ইমপ্লান্টেশনের প্রক্রিয়া প্রথমবারের মতো বাস্তব সময়ে চিত্রায়িত হয়েছে

বার্সেলোনা (IBEC, Dexeus Mujer) এবং তেল আবিবের বিজ্ঞানীরা প্রথমবারের মতো বাস্তব সময়ে এবং 3D তে দেখিয়েছেন যে কীভাবে একটি মানব ভ্রূণ "জরায়ু ভারা" এর সাথে সংযুক্ত হয় এবং আক্ষরিক অর্থে আশেপাশের টিস্যুগুলিকে টেনে এবং পুনর্গঠন করে। এটি করার জন্য, তারা একটি বিকৃতযোগ্য এক্স ভিভো প্ল্যাটফর্ম (কোলাজেন/ECM জেল) তৈরি করেছেন এবং জীবিত মানুষ এবং ইঁদুরের ভ্রূণগুলিতে সরাসরি ট্র্যাকশন ফোর্স মাইক্রোস্কোপি প্রয়োগ করেছেন। মূল আবিষ্কার: বলের ধরণটি প্রজাতি-নির্দিষ্ট, এবং ভ্রূণগুলি নিজেই যান্ত্রিক সংবেদনশীল: তারা সাইটোস্কেলটন পুনর্গঠন করে এবং বৃদ্ধির অভিমুখ পরিবর্তন করে বাহ্যিক যান্ত্রিক সংকেতের প্রতি সাড়া দেয়।

গবেষণার পটভূমি

ইমপ্লান্টেশন হল মানুষের প্রজননের "বাধা": এই পর্যায়ে প্রাকৃতিক ধারণা এবং IVF প্রচেষ্টা উভয়ই প্রায়শই ব্যর্থ হয়। একই সময়ে, মানুষের ইমপ্লান্টেশন ইন্টারস্টিশিয়াল: ভ্রূণ কেবল "আটকে" থাকে না বরং সম্পূর্ণরূপে এন্ডোমেট্রিয়ামে এমবেড করা হয় - একটি জৈব রাসায়নিক এবং যান্ত্রিকভাবে জটিল প্রক্রিয়া, তবে সম্প্রতি পর্যন্ত মানুষের জীবন্ত ব্যবস্থায় প্রায় দেখা যায়নি। অতএব, আনুগত্য এবং আক্রমণের যান্ত্রিকতা একটি "কালো বাক্স" হিসাবে রয়ে গেছে, এবং প্রায়শই পরোক্ষ চিহ্নিতকারী বা প্রাণী মডেল থেকে প্রাপ্ত তথ্যের উপর ভিত্তি করে সিদ্ধান্ত নেওয়া হত।

ধ্রুপদী ইমপ্লান্টেশন জীববিজ্ঞান ইঁদুরের উপর অনেক বেশি নির্ভরশীল, কিন্তু প্রজাতির মধ্যে মৌলিক পার্থক্য রয়েছে, ব্লাস্টোসিস্টের অভিযোজন থেকে শুরু করে ইমপ্লান্টেশনের গভীরতা এবং কোষীয় বলের ধরণ পর্যন্ত। ইঁদুরের ক্ষেত্রে, ইমপ্লান্টেশন "পৃষ্ঠস্থ", টিস্যু স্থানচ্যুতির দিকে অগ্রাধিকারমূলক দিকনির্দেশনা সহ; মানুষের ক্ষেত্রে, এটি স্পষ্টতই আক্রমণাত্মক, ভ্রূণের চারপাশে বহুমুখী ট্র্যাকশন বল সহ। এই পার্থক্যগুলি ইঙ্গিত দেয় যে ইঁদুরের মডেলটি সর্বদা মানুষের উপর নির্ভর করে না, বিশেষ করে যখন যান্ত্রিকতার কথা আসে। একটি বিকৃত পরিবেশে মানব ভ্রূণের সরাসরি পর্যবেক্ষণের প্রয়োজন ছিল।

দীর্ঘমেয়াদী উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ইমেজিংয়ের সাথে বিকৃত 2D/3D ম্যাট্রিক্স (কোলাজেন/ECM) এবং ট্র্যাকশন ফোর্স মাইক্রোস্কোপি একত্রিত করে এই প্রযুক্তিগত অগ্রগতি সম্ভব হয়েছে। এই "কৃত্রিম গর্ভ" আক্ষরিক অর্থে দেখা এবং পরিমাপ করা সম্ভব করেছে যে ভ্রূণ কীভাবে আশেপাশের টিস্যুকে টানে, পুনর্গঠন করে এবং "বোর" করে - এবং এটি কীভাবে বাহ্যিক যান্ত্রিক সংকেতের (যান্ত্রিক সংবেদনশীলতা) প্রতি সাড়া দেয়। এটি ইমপ্লান্টেশন সম্ভাবনা মূল্যায়ন এবং ভ্রূণ স্থানান্তরের শর্তগুলিকে সূক্ষ্ম-সুরকরণের জন্য নতুন মানদণ্ডের পথ উন্মুক্ত করে।

প্রেক্ষাপটটি প্রয়োগ করা হয়েছে: যদি পরিবেশের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং ভ্রূণ শক্তির ধরণ ইমপ্লান্টেশনের সাফল্যের সাথে যুক্ত হয়, তাহলে IVF-তে উদ্দেশ্যমূলকভাবে ম্যাট্রিক্সের দৃঢ়তা/রচনা নির্বাচন করা, স্থানান্তরের সময়সীমা বিবেচনা করা এবং এমনকি অতিরিক্ত নির্বাচন চিহ্নিতকারী হিসাবে "বল" মেট্রিক্স ব্যবহার করা সম্ভব। সমান্তরালভাবে, এই ধরনের প্ল্যাটফর্মগুলি প্রাথমিক গর্ভাবস্থার ক্ষতির অনুপাত ব্যাখ্যা করতে সাহায্য করবে, যখন জৈব রসায়ন "স্বাভাবিক" থাকে, কিন্তু আনুগত্যের যান্ত্রিকতা তা নয়। এই সমস্ত কিছু মানব ইমপ্লান্টেশনের সরাসরি 3D পর্যবেক্ষণকে কেবল একটি সুন্দর ভিডিও নয়, বরং প্রজনন চিকিৎসার জন্য একটি নতুন হাতিয়ার করে তোলে।

এটা কেন গুরুত্বপূর্ণ?

ইমপ্লান্টেশন ব্যর্থতা বন্ধ্যাত্বের অন্যতম প্রধান কারণ এবং ৬০% পর্যন্ত স্বতঃস্ফূর্ত গর্ভপাত। IVF-তে জৈব রাসায়নিক অগ্রগতি সত্ত্বেও, মানুষের মধ্যে এই প্রক্রিয়ার যান্ত্রিকতা একটি "কালো বাক্স" হিসাবে রয়ে গেছে। একটি নতুন পদ্ধতি আমাদের ভ্রূণ ইমপ্লান্টেশনের বল এবং গতিপথ দেখতে দেয় এবং ভ্রূণ নির্বাচন এবং স্থানান্তর অবস্থার উন্নতির জন্য একটি ভিত্তি প্রদান করে।

এটি কীভাবে করা হয়েছিল

গবেষকরা একটি "কৃত্রিম গর্ভ" তৈরি করেছিলেন - একটি নরম, স্বচ্ছ এবং বিকৃত পরিবেশ যেখানে ভ্রূণীয় শক্তির প্রভাবে একটি টিস্যু-সদৃশ ম্যাট্রিক্স দৃশ্যত পরিবর্তিত হয়। এরপর আসে ফাইবার স্থানচ্যুতির ক্রমাগত মাইক্রোস্কোপি এবং গণনামূলক বিশ্লেষণ।

• 2D এবং 3D প্ল্যাটফর্ম: 3D তে, ভ্রূণটি তাৎক্ষণিকভাবে ম্যাট্রিক্সে এম্বেড করা হয় (সংযুক্তি পর্যায়টি "বাইপাস" করা হয়), যা টিস্যুর পুরুত্বের মধ্যে ড্রিলিং দেখতে দেয়।
• 3D তে উচ্চ "বেঁচে থাকা এবং অনুপ্রবেশ": প্রায় 80% সফল আক্রমণ (কাচের সান্নিধ্য দ্বারা সীমাবদ্ধ)।
• ট্র্যাকশন ম্যাপ এবং ডিজিটাল আয়তনের পারস্পরিক সম্পর্ক ভ্রূণের চারপাশে স্থানচ্যুতির প্রশস্ততা এবং দিকনির্দেশনা দেখায় - মূলত সময়ের সাথে সাথে বলের একটি "মুদ্রণ"।

ঠিক কী পাওয়া গেছে (সংক্ষেপে এবং বিষয়বস্তু অনুসারে)

১) ইমপ্লান্টেশনের প্রজাতি-নির্দিষ্ট মেকানিক্স

• মানুষ: ভ্রূণটি ম্যাট্রিক্সে প্রবেশ করানো হয়, একাধিক ট্র্যাকশন ফোসি তৈরি করে এবং নিজের চারপাশে রেডিয়ালি ইউনিফর্ম স্থানচ্যুতি তৈরি করে; আক্রমণের গভীরতা 200 µm পর্যন্ত।
• ইঁদুর: ভ্রূণ প্রধানত স্পষ্টভাবে স্থানচ্যুতির দিকনির্দেশনা সহ পৃষ্ঠের উপর ছড়িয়ে পড়ে।

২) ভ্রূণ পরিবেশের যান্ত্রিকতা অনুভব করে

• বাহ্যিক বল → উত্তর: মানব ভ্রূণে - মায়োসিন এবং নির্দেশিত কোষ সিউডোপোডিয়ার নিয়োগ; ইঁদুরে - বাহ্যিক বলের উৎসের দিকে ইমপ্লান্টেশন/বৃদ্ধি অক্ষের ঘূর্ণন (PD অক্ষের অভিযোজন)।
• যান্ত্রিক সংবেদনশীল চিহ্নিতকারী: মাউসে, ট্রফোব্লাস্টে YAP স্থানীয়করণের পরিবর্তন; একসাথে এটি একটি যান্ত্রিক সংবেদনশীল প্রতিক্রিয়া সার্কিট নির্দেশ করে।

৩) ইমপ্লান্টেশনের শক্তি এবং সাফল্যের মধ্যে সম্পর্ক

• কম কোলাজেন স্থানচ্যুতি → মানব ভ্রূণে ইমপ্লান্টেশনের অগ্রগতি খারাপ।
• ইন্টিগ্রিন - শক্তির "সংযোজক": ইঁদুরের মধ্যে RGD পেপটাইড ব্লকেড/Src ইনহিবিশন ইমপ্লান্টেশনের গভীরতা/ক্ষেত্রফল হ্রাস করে।

বাস্তবায়ন কেমন দেখাচ্ছে?

• 2D এবং 3D প্ল্যাটফর্মে, ভ্রূণের চারপাশে ফাইবার স্থানচ্যুতির একটি ক্রমবর্ধমান "হ্যালো" তৈরি হয়; ট্র্যাকশন ম্যাপটি এমনভাবে স্পন্দিত হয় যেন ভ্রূণটি তার চারপাশের "স্ক্যান" করছে।
• কাচের উপর, মানব ভ্রূণ একটি সমতল বৃদ্ধি তৈরি করে, কিন্তু একটি নরম ম্যাট্রিক্সে এটি আরও গোলাকার থাকে এবং আরও গভীরে যায় - যেমন জীবন্ত টিস্যুতে।

এটি অনুশীলনকে কী দেয় (আইভিএফের সম্ভাবনা এবং কেবল নয়)

ধারণাটি সহজ: ইমপ্লান্টেশন কেবল "রিসেপ্টর রসায়ন" নয়, বরং আনুগত্য এবং ট্র্যাকশনের মেকানিক্সও। এর অর্থ হল আমরা অপ্টিমাইজ করতে পারি:

• কালচার/ইমপ্লান্টেশন সম্ভাব্য পরীক্ষার সময় উপকরণ এবং মাঝারি কঠোরতা;
• ভ্রূণ নির্বাচনের জন্য নতুন চিহ্নিতকারী - "স্মার্ট" ম্যাট্রিক্সে স্থানচ্যুতির গতিপথ এবং প্রশস্ততার উপর ভিত্তি করে;
• আক্রমণাত্মক হস্তক্ষেপ ছাড়াই আনুগত্য উন্নত করার জন্য জরায়ু প্রশিক্ষণ/মডুলেশন (যেমন মৃদু যান্ত্রিক ইঙ্গিতের মাধ্যমে)।

সাবধানতা: এক্স ভিভো কাজ "গর্ভের ভিতরে" নয়। কিন্তু একটি বাহ্যিক যান্ত্রিক সংকেত ইমপ্লান্টেশনের অভিযোজন/অক্ষের সংগঠন পরিবর্তন করে, এই সত্যটিই ভ্রূণ স্থানান্তরের ব্যক্তিগতকৃত অবস্থার পথ খুলে দেয়।

বিধিনিষেধ

• এক্স ভিভো মডেলটি প্রকৃত এন্ডোমেট্রিয়ামের রোগ প্রতিরোধ ক্ষমতা, হরমোন এবং ভাস্কুলার গতিবিদ্যা বিবেচনা করে না;
• ম্যাট্রিজেল/কোলাজেন বৈশিষ্ট্যের একটি সেট (অনমনীয়তা, ভিসকোইলাস্টিসিটি, রচনা) সংজ্ঞায়িত করে, তবে একটি প্যারামিটার দ্বারা সেগুলি পরিবর্তন করা কঠিন;
• মানুষের উপর গবেষণার জন্য নীতিগত সীমাবদ্ধতা (১৪ দিন পর্যন্ত সময়কাল) দীর্ঘমেয়াদী পর্যবেক্ষণকে সীমিত করে। তবে, পরিচিত ইন ভিভো ইমপ্লান্টেশন মোডের সাথে উচ্চ সামঞ্জস্যতা (মানুষের ক্ষেত্রে ইন্টারস্টিশিয়াল বনাম ইঁদুরের ক্ষেত্রে সুপারফিশিয়াল) মডেলের প্রতি আস্থা বৃদ্ধি করে।

উপসংহার

মানব ভ্রূণ সক্রিয়ভাবে মাতৃকোষের টিস্যুতে "টান" এবং "বিরক্ত" করে, এবং পরিবেশ থেকে যান্ত্রিক সংকেত তার আচরণকে পুনর্গঠন করতে পারে। মানুষ এবং ইঁদুরের মধ্যে বল প্রয়োগের ধরণ এবং ইমপ্লান্টেশনের কৌশল ভিন্ন - এবং এটি ব্যাখ্যা করতে পারে কেন ইঁদুরের মডেল সবসময় মানুষের মধ্যে সফল ইমপ্লান্টেশনের পূর্বাভাস দেয় না। মেকানিক্স এখন প্রাথমিক ভ্রূণবিদ্যা এবং প্রজনন চিকিৎসার একটি পূর্ণাঙ্গ খেলোয়াড়।

উৎস: গোডিউ এএল ইত্যাদি। ট্র্যাকশন বল এবং যান্ত্রিক সংবেদনশীলতা মানব এবং ইঁদুরের ভ্রূণে প্রজাতি-নির্দিষ্ট ইমপ্লান্টেশন প্যাটার্নের মধ্যস্থতা করে। বিজ্ঞান অগ্রগতি 11(33): eadr5199 (15 আগস্ট 2025)। DOI: 10.1126/sciadv.adr519