HepaRG
હેપાઆરજી સેલ લાઇન એ હ્યુમન હેપેટિક ઇન વિટ્રો લાઇન છે જેનો ઉપયોગ લીવર બાયોલોજી સંશોધનમાં અને લીવર પેથોલોજી, હેપાટોટોક્સિસિટી અને ડ્રગ-પ્રેરિત ઈજાના મૂલ્યાંકન માટે થાય છે. હેપાઆરજી મોડેલને પ્રાથમિક માનવ હેપેટોસાઇટ્સ માટે સરોગેટ માનવામાં આવે છે, જે માનવ યકૃતની કામગીરીનું પુનઃઉત્પાદન કરવા માટે સૌથી સુસંગત મોડેલ છે કારણ કે તેઓ સમાન જનીનોના 99 ટકા વ્યક્ત કરે છે. ઐતિહાસિક યકૃત રેખા HepG2 થી વિપરીત, HepaRG કોષોએ વિવિધ યકૃત-વિશિષ્ટ કાર્યોને જાળવી રાખ્યા હતા, જેમાં CYP ઉત્સેચકો અને પરિવહનકર્તાઓની અભિવ્યક્તિ, પિત્ત નહેરિકુલીની રચના અને 2D અને 3D રૂપરેખાંકનમાં લાગુ કરવાની ક્ષમતા સામેલ છે. 1999 માં, ડૉ. ક્રિશ્ચિયન ગુગુએન-ગિલોઝો અને ડૉ. ક્રિશ્ચિયન ટ્રેપોએ તબીબી અને વૈજ્ઞાનિક પ્રોજેક્ટ પર સહયોગ કર્યો. તેમના સંશોધન દરમિયાન, હીપેટાઇટિસ ચેપનો અભ્યાસ કરવા માટે સિલ્વી રુમિનને કોલાન્ગીઓકાર્સિનોમા અને એચસીવી ધરાવતા દર્દીના ગાંઠનો નમૂનો આપવામાં આવ્યો હતો. રૂમિને યકૃતના કોષો જેવા દેખાતા કોષોના એક જૂથનું નિરીક્ષણ કર્યું હતું અને ધીમે ધીમે એચસીવી ચેપના ચિહ્નો ગુમાવ્યા હતા. ફિલિપ ગ્રિપોને પાછળથી આ કોષો વિકસાવ્યા હતા, જેમાં જાણવા મળ્યું હતું કે તેઓ યકૃત-વિશિષ્ટ તમામ કાર્યોને જાળવી રાખીને સંપૂર્ણ હીપેટોસાઇટ તફાવતમાંથી પસાર થવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. રુમિન અને ગ્રિપોનના યોગદાનને માન આપવાની રીત તરીકે, કોષોને તેમના છેલ્લા નામોના પ્રથમ અક્ષરનો ઉપયોગ કરીને હેપાઆરજી નામ આપવામાં આવ્યું હતું. તેમની શોધ થઈ ત્યારથી, ઘણા વૈજ્ઞાનિકોએ તેમના અભ્યાસોમાં હેપાઆરજી મોડેલની લાક્ષણિકતા અને તેનો ઉપયોગ કર્યો છે. લાક્ષણિકતા હેપાઆરજી કોષો દ્વિગુણિત પૂર્વજો છે, જે પિત્ત અને હીપેટોસાઇટ વંશ બંનેમાં તફાવત કરવામાં સક્ષમ છે. સંસ્કૃતિમાં, તેઓ 2D અને 3D રૂપરેખાંકનો હેઠળ ઘણા તેજસ્વી કેનાલિકુલી જેવા માળખાઓ સાથે સારી રીતે રચાયેલ ટ્રેબેક્યુલામાં ગોઠવવામાં આવે છે. તેઓ ધ્રુવીકૃત કોષો છે જે એરોબિક રીતે શ્વાસ લે છે, લેક્ટેટનો વપરાશ કરે છે અને માનવ હીપેટોસાઇટ્સ જેટલા મિટોકોન્ડ્રિયા ધરાવે છે. સેલ લાઇનમાં ઉચ્ચ પ્લાસ્ટિસિટી અને ટ્રાન્સડિફરેન્શિયેશન ક્ષમતા સહિત સ્ટેમ સેલના મુખ્ય ગુણધર્મોને વ્યક્ત કરવાની ક્ષમતા છે. હેપાઆરજી કોષો મુખ્ય પરમાણુ રીસેપ્ટર્સ, તેમજ દવા અને પિત્ત એસિડ ટ્રાન્સપોર્ટર અને મુખ્ય યકૃત પરમાણુ પરિબળોને વ્યક્ત કરતા જોવા મળ્યા છે. તેઓ પ્રથમ તબક્કાના કાર્યાત્મક સ્તરો પણ ધરાવે છે (સીવાયપી (સીવાયપી1એ1/2, સીવાયપી2બી6, સીવાયપી2સી, સીવાયપી3એ4, વગેરે). અને II (યુજીટી1એ1, જી. એસ. ટી. એ1, જી. એસ. ટી. એ4, જી. એસ. ટી. એમ1) દવા ચયાપચય ઉત્સેચકો. વધુમાં, હેપાઆરજી કોષોમાં કાર્યાત્મક મિટોકોન્ડ્રિયા, હેપેટોકિન સ્ત્રાવ ક્ષમતાઓ અને ઇન્સ્યુલિનને યોગ્ય પ્રતિસાદ હોય છે. હેપાઆરજી કોષોની એક અનોખી લાક્ષણિકતા એ છે કે તેઓ સંવર્ધનમાં ચાર અઠવાડિયા સુધી ટકી શકે છે, જે તેમને પ્રાથમિક માનવ હેપેટોસાઇટ્સથી વિપરીત લાંબા ગાળાના અભ્યાસો અને દવાઓ અને રસાયણોના વારંવાર સંપર્કમાં આવવા માટે ઉપયોગી બનાવે છે. વધુમાં, કોષોને એચ. બી. વી. અને એચ. સી. વી. દ્વારા ચેપ લાગી શકે છે અને વાયરલ પ્રતિકૃતિને ટેકો આપે છે. કોષો અવિભાજિત વૃદ્ધિ-તબક્કાના કોષો તરીકે ઉપલબ્ધ છે જે કોષની હેરફેર અને વિસ્તરણની સંભાવના સાથે આંતરિક રીતે ઉગાડી શકાય છે; અથવા સંપૂર્ણ રીતે વિભાજીત કોષો તરીકે કે જે તૈયાર અને ઉપયોગમાં સરળ કોષો છે જે ઉચ્ચ આંતર-પરીક્ષણ પ્રજનનક્ષમતા અને બહુવિધ કાર્યક્રમોમાં સાબિત કાર્યક્ષમતા ધરાવે છે. તેનો ઉપયોગ સ્ફેરોઇડ્સ અને સહ-સંસ્કૃતિ તરીકે પણ થઈ શકે છે. સંશોધનમાં ઉપયોગમાં લેવાતા હેપાઆરજી કોષોને બધા હેતુ માટે યોગ્ય કોષો ગણવામાં આવે છે કારણ કે તેનો ઉપયોગ દવાના વિકાસ, દવાના ચયાપચય અને ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના મૂલ્યાંકન, રાસાયણિક પરીક્ષણ, મૂલ્યાંકન માન્યતા, હેપેટોટોક્સિસિટી મૂલ્યાંકન, યકૃત જીવવિજ્ઞાન, યકૃત રોગની લાક્ષણિકતા અને વાયરોલોજી અભ્યાસો સુધીની ઘણી એપ્લિકેશનોમાં થતો હતો. હીપેટાઇટિસ બી વાયરસ (એચ. બી. વી.), હીપેટાઇટિસ સી વાયરસ (એચ. સી. વી.), હીપેટાઇટિસ ઇ વાયરસ (એચ. ઈ. વી.) અને હીપેટાઇટિસ ડેલ્ટા વાયરસ (એચ. ડી. વી.) જેવા વિવિધ વાયરલ અને પરોપજીવી ચેપના મોડેલિંગ માટે મૂળભૂત સંશોધન હેપાઆરજી કોષો એક બહુમુખી સાધન છે. તેઓ કાર્બોહાઇડ્રેટ હોમિયોસ્ટેસિસ અને લિપિડ ચયાપચયમાં સામેલ એકબીજા સાથે જોડાયેલા માર્ગોના અભ્યાસ માટે પણ ઉપયોગી છે. અન્ય ઘણી કોષ રેખાઓથી વિપરીત, હેપાઆરજી કોષો પ્રાથમિક માનવ હેપેટોસાઇટ્સ જેવા સ્તરે ગ્લાયકોજેનોલિસિસ અને ગ્લુકોનિયોજેનેસિસનું નિયમન કરવામાં સક્ષમ છે, તેમજ લિપિડ-મેટાબોલાઇઝિંગ ઉત્સેચકો સાથે સંકળાયેલ પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિઓને જાળવી રાખે છે. તબીબી ઉપયોગો હેપાઆરજી કોષોએ પુનઃજનન દવાના ક્ષેત્રમાં ક્ષમતા દર્શાવી છે, ખાસ કરીને 3ડી બાયોરિએક્ટરમાં સંવર્ધન કરવાની તેમની ક્ષમતાને કારણે જૈવ-કૃત્રિમ યકૃત અને યકૃત-સહાયક ઉપકરણોના વિકાસમાં. એક અભ્યાસ દર્શાવે છે કે એમોનિયા અને અન્ય હાનિકારક પદાર્થોને બિનઝેરીકરણ કરવામાં સક્ષમ કાર્યાત્મક જૈવ-કૃત્રિમ યકૃત બનાવવા માટે હેપાઆરજી કોષોને માઇક્રોફ્લુઇડિક પ્રણાલીમાં સામેલ કરી શકાય છે. અન્ય એક અભ્યાસમાં, યકૃતના કાર્યને ટેકો આપવા માટે એક મોડ્યુલર એક્સ્ટ્રાકોર્પોરિયલ લીવર સપોર્ટ સિસ્ટમ બનાવવામાં આવી હતી, જે હેપાઆરજી કોષોને બાયોઆર્ટિફિશિયલ સ્કેફોલ્ડ સાથે જોડે છે. આ પ્રણાલી લોહીમાંથી ઝેર દૂર કરવામાં અને પ્રાણીઓના નમૂનાઓમાં યકૃતના કાર્યને ટેકો આપવા માટે અસરકારક હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું હતું. ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશન્સ હેપાઆરજી ફ્રેન્ચ નેશનલ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ હેલ્થ એન્ડ મેડિકલ રિસર્ચ (આઈએનએસઈઆરએમ) ની માલિકીની છે અને 2003 થી, બાયોપ્રેડિક ઇન્ટરનેશનલએ સેલનું લાઇસન્સ મેળવ્યું હતું અને લાઇનની સ્થિરતા જાળવવા માટે માસ્ટર અને કાર્યકારી બેંકો બંનેનું સમાધાન કર્યું હતું. ઈન વિટ્રો-એ. ડી. એમ. ઈ. કાર્યક્રમો હેપાઆરજી કોષો ઈન વિટ્રો એ. ડી. એમ. ઈ. (શોષણ, વિતરણ, ચયાપચય અને ઉત્સર્જન) અભ્યાસોમાં ઘણા ઉપયોગો ધરાવે છે. તેનો ઉપયોગ ડ્રગ મેટાબોલિઝમ અને ઝેરીકરણનો અભ્યાસ કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો, જેમાં તબક્કો I અને તબક્કો II એન્ઝાઇમ મેટાબોલિઝમ, ઇન્ડક્શન અને અવરોધનો સમાવેશ થાય છે. વધુમાં, હેપાઆરજી કોષોનો ઉપયોગ દવા પરિવહનકારોનો અભ્યાસ કરવા, સંયોજન મંજૂરીને માપવા અને ચયાપચયની સ્થિરતા તેમજ દવા-દવા ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓની આગાહી કરવા માટે કરવામાં આવે છે. વધુમાં, હેપાઆરજીનો ઉપયોગ તીવ્ર અને ક્રોનિક ડ્રગ ઝેરી, જીનોટોક્સિસિટી અને હેપાટોટોક્સિસિટીનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે કરવામાં આવે છે. બૅચેસ વચ્ચે દવા-પ્રેરિત મેટાબોલિક એન્ઝાઇમ સ્તરોની ઉચ્ચ પ્રજનનક્ષમતા સંયોજન મંજૂરીના નિયમિત ઉચ્ચ-થ્રુપુટ વિશ્લેષણને સક્ષમ કરે છે. હેપેટોટોક્સિસિટી સ્ક્રિનિંગ અને યાંત્રિક પરીક્ષણ હેપાઆરજી કોષોનો ઉપયોગ દવા-પ્રેરિત યકૃત ઈજા (ડીઆઈએલઆઈ) નું મૂલ્યાંકન કરવા માટે કરવામાં આવે છે, જેમાં સ્ટીટોસિસ, કોલેસ્ટેસિસ અને ફોસ્ફોલિપિડોસિસનો સમાવેશ થાય છે, તેમજ જીનોટોક્સિસિટી અને કાર્સિનોજેનિસિટીનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે. વધુમાં, તેઓ દવા-પ્રેરિત મિટોકોન્ડ્રીયલ ઝેરી, એપોપ્ટોસિસ અને બળતરાના અભ્યાસ માટે કાર્યરત છે. હેપાઆરજી કોષો તેમના વિવિધ ગ્રહણ અને પ્રવાહ દવા પરિવહનકર્તાઓની અભિવ્યક્તિ અને ચુસ્ત જંકશન અને પિત્ત નહેરિકુલીની રચનાને કારણે ગ્રહણ અને પિત્ત સ્ત્રાવના અભ્યાસ માટે ફાયદાકારક છે. દાખલા તરીકે, હેપાઆરજી કોષોનો ઉપયોગ દવાઓના વિકાસમાં એસિટામિનોફેન, ટ્રોગ્લિટાઝોન અને વેલપ્રોઇક એસિડ જેવા સંયોજનોની હેપાટોટોક્સિસિટીનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે કરવામાં આવે છે, તેમજ એફ્લાટોક્સિન બી1 અને ઇથેનોલ જેવા પર્યાવરણીય ઝેરનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે કરવામાં આવે છે. સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ HepaRG માનવ કોષ રેખાઓ માટે સેલોસૌરસ પ્રવેશ