Hayflick limit
ہیفلک کی حد، یا ہیفلک رجحان، خلیات کی تقسیم بند ہونے سے پہلے ایک عام جسمانی، مختلف انسانی خلیات کی آبادی کی تقسیم کی تعداد ہے۔ تاہم، یہ حد سٹیم سیلز پر لاگو نہیں ہوتی ہے۔ ہیفلک حد کے تصور کو امریکی اناٹومسٹ لیونارڈ ہیفلک نے 1961 میں فلاڈیلفیا، پنسلوانیا کے وسٹار انسٹی ٹیوٹ میں پیش کیا تھا۔ ہیفلک نے مظاہرہ کیا کہ ایک عام انسانی جنین کے خلیے کی آبادی سینسینس مرحلے میں داخل ہونے سے پہلے سیل کلچر میں 40 سے 60 گنا کے درمیان تقسیم ہوگی۔ اس دریافت نے الیکسس کیرل کی اس دلیل کی تردید کی کہ عام خلیے لافانی ہیں۔ ہر بار جب کوئی خلیہ مائٹوسس سے گزرتا ہے، تو ہر کروموسوم کے سروں پر موجود ٹیلومیرز قدرے چھوٹے ہو جاتے ہیں۔ ایک بار جب ٹیلومیرز ایک نازک لمبائی تک مختصر ہو جائیں گے تو خلیوں کی تقسیم بند ہو جائے گی۔ ہیفلک نے اپنی دریافت کی تشریح سیلولر سطح پر عمر بڑھنے کے طور پر کی۔ خلیوں کی آبادی کی عمر بڑھنے کا تعلق کسی جاندار کی مجموعی جسمانی عمر بڑھنے سے ظاہر ہوتا ہے۔ میکفرلین برنیٹ نے 1974 میں شائع ہونے والی اپنی کتاب انٹرنسک میوٹیجینیسیس: اے جینیٹک اپروچ ٹو ایجنگ میں "ہیفلک لمٹ" کا نام دیا۔ سیل امرتا پر یقین لیونارڈ ہیفلک کی دریافت سے پہلے، یہ خیال کیا جاتا تھا کہ ریڑھ کی ہڈی والے خلیات میں نقل کرنے کی لامحدود صلاحیت ہوتی ہے۔ نوبل انعام یافتہ سرجن الیکسس کیرل نے کہا تھا کہ "ٹشو کلچر میں پھیلنے والے تمام خلیات لافانی ہیں، اور یہ کہ مسلسل خلیوں کی نقل کی کمی خلیوں کو بہترین طریقے سے کاشت کرنے کے بارے میں لاعلمی کی وجہ سے تھی"۔ انہوں نے دعوی کیا کہ انہوں نے مرغیوں کے دل سے فائبر بلاسٹ کی کاشت کی ہے (جو عام طور پر 5 سے 10 سال زندہ رہتے ہیں) اور 34 سال تک اس ثقافت کو بڑھاتے رہے ہیں۔ تاہم، دوسرے سائنس دان کیرل کے نتائج کو نقل کرنے سے قاصر رہے ہیں، اور شبہ ہے کہ وہ تجرباتی طریقہ کار میں غلطی کی وجہ سے ہیں۔ ضروری غذائی اجزاء فراہم کرنے کے لیے، مرغیوں کے جنین اسٹیم سیلز کو روزانہ کلچر میں دوبارہ شامل کیا جا سکتا ہے۔ اس سے کلچر میں آسانی سے نئے، تازہ خلیوں کی کاشت کی اجازت مل جاتی، اس لیے اصل خلیوں کی لامحدود تولید نہیں ہوتی تھی۔ یہ قیاس کیا گیا ہے کہ کیرل اس غلطی کے بارے میں جانتا تھا، لیکن اس نے کبھی اس کا اعتراف نہیں کیا۔ نیز، یہ نظریہ پیش کیا گیا ہے کہ کیرل میں استعمال ہونے والے خلیات اتنے چھوٹے تھے کہ ان میں پلوری پوٹینٹ اسٹیم سیل ہوتے، جو اگر معاون ٹیلومیرس ایکٹیویشن غذائیت کے ساتھ فراہم کیے جاتے، تو وہ ریپلیکیٹو سینسینس کو روکنے، یا ممکنہ طور پر اسے الٹ دینے کے قابل ہوتے۔ ٹیلومیرس-فعال پلوری پوٹینٹ اسٹیم خلیوں پر مشتمل نہ ہونے والی ثقافتیں ٹیلومیرس-غیر فعال خلیوں سے آباد ہوتیں، جو 50 ± 10 مائٹوسس ایونٹ کی حد کے تابع ہوتیں جب تک کہ سیلولر سینسینس نہ ہو جیسا کہ ہیفلک کے نتائج میں بیان کیا گیا ہے۔ تجربہ اور دریافت ہیفلک کو سب سے پہلے کیرل کے دعووں پر شک ہوا جب وہ وسٹار انسٹی ٹیوٹ کی ایک لیب میں کام کر رہے تھے۔ ہیفلک نے محسوس کیا کہ ان کی جنین انسانی فائبر بلاسٹ کی ثقافتوں میں سے ایک نے ایک غیر معمولی شکل اختیار کر لی تھی اور خلیوں کی تقسیم سست ہو گئی تھی۔ ابتدائی طور پر، انہوں نے اسے آلودگی یا تکنیکی غلطی کی وجہ سے ہونے والی بے ضابطگی کے طور پر ایک طرف رکھ دیا۔ تاہم، بعد میں اس نے دیگر سیل کلچرز کا مشاہدہ کیا جو اسی طرح کے مظاہر کی نمائش کرتے ہیں۔ ہیفلک نے اپنی تحقیقی نوٹ بک چیک کی اور یہ جان کر حیران ہوئے کہ غیر معمولی سیل کلچرز کو تقریبا 40 ویں بار دوگنا کیا گیا تھا جبکہ نوجوان کلچرز نے کبھی بھی ایک جیسے مسائل کا مظاہرہ نہیں کیا۔ مزید برآں، ان کے مشاہدہ کردہ نوجوان اور پرانی ثقافتوں کے درمیان حالات ایک جیسے تھے-ایک ہی کلچر میڈیم، کلچر کنٹینرز، اور ٹیکنیشن۔ اس کی وجہ سے اسے شک ہوا کہ یہ تاثرات آلودگی یا تکنیکی غلطی کی وجہ سے تھے۔ ہیفلک اگلا یہ ثابت کرنے کے لیے نکلا کہ عام خلیے کی نقل کی صلاحیت کا خاتمہ جو اس نے مشاہدہ کیا وہ وائرل آلودگی، ناقص کلچر کے حالات یا کسی نامعلوم نمونے کا نتیجہ نہیں تھا۔ ہیفلک نے پال مور ہیڈ کے ساتھ مل کر ان کو محرک عوامل کے طور پر ختم کرنے کے لیے حتمی تجربہ کیا۔ ایک ہنر مند سائٹوجینیٹسٹ کے طور پر، مور ہیڈ کلچر میں مرد اور عورت کے خلیوں کے درمیان فرق کرنے کے قابل تھا۔ یہ تجربہ اس طرح آگے بڑھا: ہیفلک نے عام انسانی مرد فائبر بلاسٹ کی مساوی تعداد کو خواتین فائبر بلاسٹ کے ساتھ ملایا جو کئی بار تقسیم ہو چکے تھے (40 ویں آبادی کے دوگنا ہونے پر خلیات) جو کم بار تقسیم ہو چکے تھے (15 ویں آبادی کے دوگنا ہونے پر خلیات)۔ غیر مخلوط خلیوں کی آبادی کو کنٹرول کے طور پر رکھا گیا۔ مخلوط کلچر کے 20 دوگنا ہونے کے بعد، صرف خواتین کے خلیات باقی رہ گئے۔ خلیوں کی تقسیم غیر مخلوط کنٹرول کلچر میں متوقع اوقات میں ختم ہو گئی۔ جب مردانہ کنٹرول کلچر نے تقسیم کرنا بند کر دیا تو مخلوط کلچر میں صرف خواتین کے خلیات باقی رہے۔ اس سے پتہ چلتا ہے کہ تکنیکی غلطیاں یا آلودہ کرنے والے وائرس اس بات کی ممکنہ وضاحتیں نہیں تھیں کہ پرانے خلیوں میں خلیوں کی تقسیم کیوں ختم ہوئی، اور یہ ثابت کیا کہ جب تک وائرس یا نمونے مرد اور عورت کے خلیوں کے درمیان فرق نہیں کر سکتے (جو وہ نہیں کر سکتا تھا) تب تک عام خلیوں کی نقل کا خاتمہ داخلی گنتی کے طریقہ کار کے ذریعے کیا جاتا تھا۔ ان نتائج نے کیرل کے لافانی دعووں کو مسترد کر دیا اور ہیفلک کی حد کو ایک قابل اعتماد حیاتیاتی نظریہ کے طور پر قائم کیا۔ کیرل کے تجربے کے برعکس، ہیفلک کو دوسرے سائنسدانوں نے کامیابی کے ساتھ دہرایا ہے۔ خلیے کے مراحل ہیفلک عام کلچر شدہ خلیوں کی زندگی کے تین مراحل بیان کرتے ہیں۔ اپنے تجربے کے آغاز میں انہوں نے بنیادی ثقافت کو "فیز ون" کا نام دیا۔ دوسرے مرحلے کی تعریف اس مدت کے طور پر کی گئی ہے جب خلیات پھیل رہے ہوتے ہیں ؛ ہیفلک نے اسے "شاندار نشوونما" کا وقت قرار دیا۔ خلیوں کو دوگنا کرنے کے مہینوں کے بعد بالآخر تیسرے مرحلے تک پہنچ جاتے ہیں، ایک ایسا رجحان جسے انہوں نے "سینسینس" کا نام دیا، جہاں خلیوں کی نقل کی شرح مکمل طور پر رکنے سے پہلے ہی سست ہو جاتی ہے۔ ٹیلومیر کی لمبائی ہیفلک کی حد کروموسوم کے آخر میں ٹیلومیرک خطے کی لمبائی سے متعلق پائی گئی ہے۔ کروموسوم کی ڈی این اے نقل کے عمل کے دوران، ہر ٹیلومیر کے اندر ڈی این اے کے چھوٹے حصے نقل کرنے سے قاصر ہوتے ہیں اور ختم ہو جاتے ہیں۔ یہ ڈی این اے نقل کی ناہموار نوعیت کی وجہ سے ہوتا ہے، جہاں لیڈنگ اور لیگنگ اسٹرینڈز کو ہم آہنگی سے نقل نہیں کیا جاتا ہے۔ ڈی این اے کا ٹیلومیرک علاقہ کسی بھی پروٹین کے لیے کوڈ نہیں کرتا ہے۔ یہ صرف لکیری یوکرائیوٹک کروموسوم کے آخری علاقے پر ایک بار بار کوڈ ہے۔ بہت سی تقسیموں کے بعد، ٹیلومیرز ایک نازک لمبائی تک پہنچ جاتے ہیں اور خلیہ سنسینٹ ہو جاتا ہے۔ یہ اس مقام پر ہے کہ ایک خلیہ اپنی ہیفلک کی حد تک پہنچ گیا ہے۔ ہیفلک وہ پہلا شخص تھا جس نے یہ اطلاع دی کہ صرف کینسر کے خلیات ہی لافانی ہیں۔ اس کا مظاہرہ اس وقت تک نہیں کیا جا سکتا تھا جب تک کہ اس نے یہ ثابت نہ کر دیا ہو کہ عام خلیے غیر معمولی ہوتے ہیں۔ سیلولر سینسینس زیادہ تر کینسر کے خلیوں میں ٹیلومیرس نامی انزائم کے اظہار کی وجہ سے نہیں ہوتا ہے۔ یہ انزائم ٹیلومیرز کو پھیلاتا ہے، کینسر کے خلیوں کے ٹیلومیرز کو مختصر ہونے سے روکتا ہے اور انہیں لامحدود نقل کی صلاحیت دیتا ہے۔ کینسر کا ایک مجوزہ علاج ٹیلومیرس انفیکٹرز کا استعمال ہے جو ٹیلومیر کی بحالی کو روکتا ہے، جس سے جسم کے دوسرے خلیوں کی طرح خلیے کو مرنے کا موقع ملتا ہے۔ نامیاتی عمر بڑھنے والے ہیفلک نے تجویز کیا کہ ان کے نتائج جن میں عام خلیات کی نقل کرنے کی صلاحیت محدود ہوتی ہے، سیلولر سطح پر انسانی عمر بڑھنے کو سمجھنے کے لیے اہمیت رکھتے ہیں۔ یہ اطلاع دی گئی ہے کہ سیل کلچر میں مشاہدہ کیے جانے والے انسانی فائبربلاسٹ کی محدود نقل کی صلاحیت پیدائش کے بعد کی عام عمر کے دوران ویو میں غیر سٹیم خلیوں کے ذریعے تجربہ کیے جانے والے نقل کے واقعات کی تعداد سے کہیں زیادہ ہے۔ اس کے علاوہ، یہ تجویز کیا گیا ہے کہ عام انسانی خلیوں کے تناؤ کی نقل کی صلاحیت اور انسانی عطیہ دہندہ کی اس عمر کے درمیان کوئی الٹا ارتباط موجود نہیں ہے جس سے خلیات اخذ کیے گئے تھے، جیسا کہ پہلے استدلال کیا گیا تھا۔ اب یہ واضح ہے کہ کم از کم ان متغیر نتائج میں سے کچھ جسم کے مختلف مقامات پر سیل ریپلیکیشن نمبروں کے موزیکزم سے منسوب ہیں جہاں خلیات لیے گئے تھے۔ مختلف انواع کے موازنہ سے پتہ چلتا ہے کہ سیلولر نقل کی صلاحیت بنیادی طور پر انواع کے جسم کے بڑے پیمانے سے متعلق ہو سکتی ہے، لیکن انواع کی عمر کا زیادہ امکان ہے۔ اس طرح، کلچر میں خلیوں کی نقل تیار کرنے کی محدود صلاحیت جانداروں کی عمر بڑھنے سے براہ راست متعلق ہو سکتی ہے۔ یہ بھی دیکھیں کہ ایجنگ اپوپٹوسس حیاتیاتی لافانی ہیلا خلیات محرک اسٹیم خلیات حوالہ جات مزید پڑھنا جینیات زندگی کی توسیع سینسینس سیلولر سینسینس