মঞ্জীরা গৌরাভরম

গবেষকরা বর্তমানে গড়ে দশকব্যাপী এবং ২.৩ বিলিয়ন ডলার খরচ করেন একটি ওষুধকে পরীক্ষাগার থেকে বাজারে আনতে। একটি বড় বাধা হল প্রাথমিক পর্যায়ের ক্লিনিকাল ট্রায়ালে প্রাণী পরীক্ষায় উত্তীর্ণ ওষুধগুলি প্রায়শই মানুষের উপর পরীক্ষার সময় ব্যর্থ হয়। অর্গান-অন-চিপ প্রযুক্তি এমন একটি প্ল্যাটফর্ম সরবরাহ করে যা প্রাক-ক্লিনিকাল পর্যায়ে প্রাণী বা মানুষের সংশ্লিষ্টতা ছাড়াই ওষুধ পরীক্ষা করতে সক্ষম।

অর্গান-অন-চিপ একটি ডিভাইস যা মানুষের অঙ্গের কার্যকারিতা পুনরায় তৈরি করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এটি গবেষকদের বর্তমানে ওষুধের প্রভাব পরীক্ষার জন্য ব্যবহৃত কোষের সংস্কৃতি এবং প্রাণী মডেলের চেয়ে উন্নত বলে আশা করা হচ্ছে। আগস্ট ২৪, ভারত সরকার ‘বায়োই৩‘ নীতি ঘোষণা করেছে, যার লক্ষ্য বায়োটেকনোলজি খাতে উদ্ভাবনকে উৎসাহিত করা এবং বায়োম্যানুফ্যাকচারিং সুবিধা, বায়োএআই হাব এবং বায়ো ফাউন্ড্রি প্রতিষ্ঠা করা। এই নীতির একটি মূল লক্ষ্য হল নির্ভুল থেরাপিউটিক্স, যেখানে রোগীর নির্দিষ্ট প্রয়োজন অনুযায়ী ওষুধ তৈরি এবং প্রয়োগ করা হয়। এই নীতিটি জিন থেরাপি এবং কোষ থেরাপির মতো জীববিজ্ঞানের বিকাশকেও উৎসাহিত করার লক্ষ্য।

মানবসম্পর্কিত থ্রি-ডি সংস্কৃতি মডেল, যা ‘নিউ অ্যাপ্রোচ মেথডস‘ (NAMs) নামেও পরিচিত, নির্ভুল থেরাপিউটিক্সের ক্ষেত্রে আশাব্যঞ্জক ফলাফল দেখিয়েছে। এই মডেলগুলির মধ্যে রয়েছে থ্রি-ডি স্পেরয়েড, অর্গানয়েড, বায়োপ্রিন্টিং, এবং অর্গান-অন-চিপ। বিশ্বব্যাপী অর্গান-অন-চিপ বাজার ২০৩২ সালের মধ্যে প্রায় ১.৪ বিলিয়ন ডলার হওয়ার আশা করা হচ্ছে। এই সম্প্রসারণ NAMs-এর ক্ষেত্রে গবেষণা ও উন্নয়নে ক্রমবর্ধমান বিনিয়োগের ফল। এর আবিষ্কারের পর থেকে, এই প্রযুক্তি উল্লেখযোগ্য গতি অর্জন করেছে এবং এটি স্বাস্থ্যসেবা খাতে বিপ্লব ঘটাতে প্রস্তুত, কারণ এটি মানবদেহ থেকে প্রাপ্ত কোষগুলিকে একটি সুসংজ্ঞায়িত in vitro পরিবেশে (অর্থাৎ, পরীক্ষাগারে) একত্রিত করে যা দেহের অবস্থার অনুকরণ করে।

অর্গান-অন-চিপ বাজারের একটি প্রধান চালক হল ওষুধ পরীক্ষার জন্য প্রাণীর ব্যবহারের পরিবর্তে একটি বিকল্পের ক্রমবর্ধমান চাহিদা। এপ্রিল মাসে, CN Bio নামক একটি ইংরেজি সংস্থা অর্গান-অন-চিপ প্রযুক্তির ক্ষেত্রে তাদের গবেষণা ও উন্নয়ন সম্প্রসারণের জন্য ভেঞ্চার ক্যাপিটালিস্টদের কাছ থেকে ২১ মিলিয়ন ডলার সংগ্রহ করেছে। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে, ভিভোডাইন ৩৮ মিলিয়ন ডলার সিড তহবিল সংগ্রহ করেছে বড় আকারের অটোমেশন এবং এআইকে অর্গান-অন-চিপের সাথে একত্রিত করতে। এটি কেবলমাত্র দুটি সাম্প্রতিক উদাহরণ, যা এই প্রযুক্তির ক্রমবর্ধমান আগ্রহ এবং এর বাণিজ্যিক মূল্যকে চিত্রিত করে।

ওষুধের পরীক্ষণ এবং উন্নয়ন

বর্তমান এবং ঐতিহ্যবাহী ওষুধ উন্নয়নের প্রক্রিয়ায়, গবেষকরা একটি নতুন ওষুধ পরীক্ষাগার থেকে বাজারে আনতে প্রায় এক দশক এবং গড়ে ২.৩ বিলিয়ন ডলার ব্যয় করেন। তবে, অনেক ওষুধ প্রার্থী ক্লিনিকাল ট্রায়ালের চূড়ান্ত পর্যায়ে ব্যর্থ হয়। একটি প্রধান কারণ হল যে এই পরীক্ষাগুলির প্রাথমিক পর্যায়ে, এই ওষুধগুলি প্রাণী মডেলে পরীক্ষা করা হয় – প্রাণীগুলি জেনেটিক্যালি ইঞ্জিনিয়ার করা হয় একটি ওষুধে মানব অঙ্গের মতো প্রতিক্রিয়া জানাতে। তবে এই প্রাণীগুলিতে সফল হওয়া ওষুধগুলি প্রায়ই মানুষের মধ্যে ব্যর্থ হয়।

অর্গান-অন-চিপ প্রযুক্তি এই সমস্যার সম্ভাব্য সমাধান প্রদান করতে পারে, কারণ এটি প্রাক-ক্লিনিকাল পরীক্ষায় প্রাণী বা মানুষের সংশ্লিষ্টতা ছাড়াই ওষুধ পরীক্ষা করার জন্য একটি আরও সঠিক এবং দক্ষ প্ল্যাটফর্ম সরবরাহ করে। অর্গান-অন-চিপ হল একটি ছোট ডিভাইস যা একটি নিয়ন্ত্রিত মাইক্রোপরিবেশে কিছু মানব অঙ্গের গতিশীল কার্যকারিতা পুনরায় তৈরি করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

এটি কোষের সংস্কৃতি এবং প্রাণী মডেলের চেয়ে উন্নত বলে আশা করা হচ্ছে। এই ডিভাইসগুলির ব্যবহারের ফলাফল ওষুধ প্রার্থীর কার্যকারিতা এবং বিষাক্ততা সম্পর্কে আরও ভাল বোঝার জন্য দেবে, প্রাণীর ব্যবহার হ্রাস করবে এবং ব্যক্তিগতকৃত চিকিৎসার পথ প্রশস্ত করবে।এই প্রযুক্তি ওষুধের উন্নয়নের সময় এবং খরচও হ্রাস করতে পারে, ওষুধগুলোকে দ্রুত বাজারে আনতে পারে এবং সম্ভবত কম দামে।

প্রযুক্তিতে বিনিয়োগ

গবেষকরা প্রথম ২০১০ সালের একটি গবেষণায় অর্গান-অন-চিপ মডেলের কার্যকারিতা রিপোর্ট করেন। দুই বছর পর, ইউএস ন্যাশনাল ইনস্টিটিউটস অফ হেলথ (NIH) বিজ্ঞানীদের কিডনি, অন্ত্র এবং হৃদয়ের জন্য নির্দিষ্ট অর্গান-অন-চিপ ডিভাইসগুলি এবং একাধিক অঙ্গের উপর একটি ওষুধের প্রভাব অনুকরণ করার জন্য বডি-অন-চিপ ডিভাইসগুলি বিকাশের জন্য $১০০ মিলিয়ন তহবিল বরাদ্দ করে। ওষুধের বিকাশে প্রযুক্তির সম্ভাবনা দ্রুত স্পষ্ট হয়ে ওঠে এবং এর ফলে, আজ বিশ্বজুড়ে বেশ কয়েকটি অর্গান-অন-চিপ কোম্পানি বিভিন্ন অঙ্গের জন্য মাইক্রোফিজিওলজিকাল সিস্টেম বিকাশের দিকে মনোনিবেশ করছে। উপরোক্তগুলির পাশাপাশি, আজকের চিপগুলি লিভার এবং ফুসফুসের কার্যকারিতা অনুকরণ করার জন্যও বিদ্যমান।

২০২২ সালের সেপ্টেম্বরে ইউএস সরকার FDA মডার্নাইজেশন অ্যাক্ট ২.০ পাস করার মাধ্যমে এই ক্ষেত্রে আরও উন্নতি সাধন করেছে। এই আইন গবেষকদের ওষুধের উন্নয়নের প্রাক-ক্লিনিক্যাল পর্যায়ে পরীক্ষা করার জন্য প্রযোজ্য যেকোনো স্থানে একটি বিকল্প হিসাবে অর্গান-অন-চিপ বিকাশ, ব্যবহার এবং যোগ্য করার অনুমতি দেয়। এর এক বছর আগে, ইউরোপীয় ইউনিয়নের সদস্যরা প্রাণীদের উপর প্রসাধনী পরীক্ষার ব্যবহারের অবসান ঘটানোর সিদ্ধান্ত নিয়েছিল। ব্লক বর্তমানে NAMs, অর্গান-অন-চিপ সহ,ব্যবহারের জন্য একটি নিয়ন্ত্রক কাঠামোর দিকে কাজ করছে।

অনেক আন্তর্জাতিক ফার্মাসিউটিক্যাল কোম্পানিও এ প্রযুক্তিতে পরীক্ষা চালাচ্ছে। উদাহরণস্বরূপ, বায়ার একটি লিভার এবং মাল্টি-অর্গান-অন-চিপ মডেলের জন্য টিসইউস-এর সাথে সহযোগিতা করছে। রোচ মিমেটাস দ্বারা তৈরি চিপগুলি ব্যবহার করছে প্রদাহজনক অন্ত্রের রোগ এবং হেপাটাইটিস বি ভাইরাস সংক্রমণের প্রভাব অধ্যয়নের জন্য। অ্যাস্ট্রাজেনেকা এবং জনসন অ্যান্ড জনসন তাদের জীববিজ্ঞানের গবেষণার জন্য এমুলেট বায়ো দ্বারা তৈরি বেশ কয়েকটি চিপ ব্যবহার করছে। সাম্প্রতিক এক হিসাব অনুযায়ী, বিশ্বব্যাপী অন্তত ৩০টি ফার্মাসিউটিক্যাল কোম্পানি প্রাণী পরীক্ষার পরিবর্তে অর্গান-অন-চিপ মডেলগুলি মূল্যায়ন করছে।

ভারতের জন্য চ্যালেঞ্জ

ভারতও এই দিকে একটি পদক্ষেপ নিয়েছে ২০১৯ সালের নতুন ওষুধ এবং ক্লিনিকাল ট্রায়াল নিয়মগুলি সংশোধন করার মাধ্যমে, যা নতুন ওষুধের মূল্যায়নের সময় প্রাণী পরীক্ষার আগে এবং তার সাথে মানব অর্গান-অন-চিপ এবং অন্যান্য NAMs-এর ব্যবহারের অনুমতি দেয়। এই বছরের জুলাই মাসে, সিএসআইআর সেন্টার ফর সেলুলার অ্যান্ড মলিকুলার বায়োলজি, হায়দ্রাবাদ এবং সেন্ট্রাল ড্রাগস স্ট্যান্ডার্ড কন্ট্রোল অর্গানাইজেশন NAMs-এর ক্ষেত্রে সর্বশেষ বৈজ্ঞানিক এবং নিয়ন্ত্রক উন্নয়নের উপর একটি কর্মশালার আয়োজন করেছে।

একটি অর্গান-অন-চিপ প্রযুক্তি বিকাশে জৈব প্রকৌশল, ফার্মাকোলজি, বায়োটেকনোলজি, কম্পিউটার বিজ্ঞান এবং ক্লিনিকাল মেডিসিনের মতো বিভিন্ন ক্ষেত্রের বিশেষজ্ঞদের একসাথে কাজ করতে হয়। বর্তমানে, ৮০ টিরও বেশি গবেষণাগার বিভিন্ন প্রয়োগের জন্য থ্রি-ডি সংস্কৃতি মডেল তৈরি সহ NAMs-এর উপর কাজ করছে।

এই প্রযুক্তির সম্পূর্ণ সম্ভাবনাকে কাজে লাগাতে, ভারতে এমন বিশেষ কেন্দ্র স্থাপন করতে হবে যা এই ধরনের সহযোগিতা সহজ করে। দ্বিতীয়ত, এই কেন্দ্রগুলির উপস্থিতি শিল্প এবং একাডেমিয়ার মধ্যে সংলাপ সহজতর করতে সাহায্য করবে। বিশেষত, ব্যক্তিগতকৃত ওষুধের জন্য NAMs-কে এমন একটি জনসংখ্যার জন্য সামঞ্জস্য করতে হবে যার জন্য এটি তৈরি করা হচ্ছে এবং যে জনসংখ্যায় একটি প্রদত্ত ওষুধ বা থেরাপি ইতিমধ্যেই পরীক্ষা করা হয়েছে, তার জেনেটিক পার্থক্যগুলি সমন্বয় করতে হবে।

তৃতীয়ত, গবেষকদের নিয়ন্ত্রক সংস্থাগুলির প্রয়োজনীয়তার সাথে মোকাবিলা করতে হবে এবং অর্গান-অন-চিপ ডিভাইসগুলির বিকাশ, মানককরণ এবং যোগ্যতার সাথে সম্পর্কিত নিয়ন্ত্রক কাঠামোগুলির নেভিগেট করতে হবে। কেন্দ্রগুলি এই প্রক্রিয়াটিকে সহজ করতে পারে এবং চিপগুলি যাতে পরীক্ষাগার থেকে কারখানার মেঝেতে কোনও ত্রুটি ছাড়াই পৌঁছে যায় তা নিশ্চিত করতে পারে।

এগুলি ছাড়াও, এই কেন্দ্রগুলি একটি নিবেদিত এবং যোগ্য গবেষক দলের হোস্টিং করার কারণে, তারা পরবর্তী প্রজন্মের বিজ্ঞানী এবং প্রকৌশলীদের জন্য একটি নতুন দক্ষতা তৈরি করতে পারে এবং অর্গান-অন-চিপ প্রযুক্তির বিকাশকে এগিয়ে নিতে সহায়তা করার জন্য একটি প্রতিভাবান প্রবাহ নিশ্চিত করতে পারে। কেন্দ্রগুলি এমনকি শিল্প-সম্পর্কিত ডক্টরাল প্রোগ্রামের সুযোগ তৈরি করতে পারে যাতে স্নাতক এবং স্নাতকোত্তর ছাত্ররা তাদের শিক্ষা শেষ করার পরে একাডেমিয়া, গবেষণা এবং শিল্পের মধ্যে নির্বিঘ্নে স্থানান্তরিত হতে পারে।

যেহেতু চিকিৎসা গবেষণা দ্রুত অগ্রসর হচ্ছে, তাই ভারত সরকারের, ব্যবসা ও বিনিয়োগ সম্প্রদায়ের এবং নীতিনির্ধারক ও নিয়ন্ত্রকদের জন্য অর্গান-অন-চিপ কেন্দ্রগুলি প্রতিষ্ঠার জন্য সুযোগ প্রদান করা গুরুত্বপূর্ণ যা স্বাস্থ্যসেবা ব্যবস্থাকে উন্নত করবে এবং অর্থনীতিকে বাড়িয়ে তুলবে। এই প্রযুক্তিগুলিকে এবং কেন্দ্রগুলিকে সমর্থন করে, ভারতও একটি উন্নয়নমূলক এবং কৌশলগত গুরুত্বপূর্ণ ক্ষেত্রে স্বয়ংসম্পূর্ণতা বৃদ্ধি করতে পারে।

(মঞ্জীরা গৌরাভরম আরএনএ বায়োকেমিস্ট্রিতে পিএইচডি করেছেন এবং একজন ফ্রিল্যান্স বিজ্ঞান লেখক। বিরাজ মেহতা বায়োমেডিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং-এ পিএইচডি করেছেন এবং ওষুধ আবিষ্কার ও উন্নয়নের জন্য NAMs বা মাইক্রোফিজিওলজিকাল সিস্টেম-ভিত্তিক অ্যাসেস স্থাপনে ফার্মাসিউটিক্যাল কোম্পানি এবং CRO-গুলিকে সমর্থন করেন।