جسم کے راز (7) ۔ سپر ریزولیوشن مائیکروسکوپی اور خلیاتی مشاہدہ

میں ایک تاریک کمرے میں بیٹھا ہوں جہاں درجہ حرارت کو بہترین طریقے سے کنٹرول کیا گیا ہے – ماحول میں کوئی اتار چڑھاؤ نہیں ہونا چاہیے۔ مشین خود دو بڑی میزوں کو بھرتی ہے۔ مائیکروسکوپ کا مرکزی حصہ ایک خاص طور پر بڑی میز پر رکھا ہے، کیونکہ اس میں کمرے میں ہونے والے عام ارتعاش (Ambient Vibrations) سے اسے الگ تھلگ کرنے کے لیے ایک سسٹم شامل ہے۔ نینو پیمانے پر فطرت کا مشاہدہ کرنے کے لیے، چیزوں کو نینو پیمانے پر مستحکم رکھنا ضروری ہے۔ میزوں کے ایک طرف دھاتی ڈبوں کی ایک سیریز رکھی ہے، جن میں لیزر اور ان کے الیکٹرانک کنٹرول موجود ہیں، جو آپٹیکل فائبر کے ذریعے مائیکروسکوپ میں روشنی ڈالتے ہیں۔ مجھے شاذ و نادر ہی مائیکروسکوپ کے دوربین میں دیکھنے کی ضرورت پڑتی ہے کیونکہ جو کچھ میں دیکھوں گا وہ میرے سامنے ایک بڑی کمپیوٹر سکرین پر نظر آ رہا ہے۔ ایک ساتھ والی سکرین پر سلائیڈر اور گرافک نظر آتے ہیں جن سے لیزر کی طاقت، لائٹ ڈیٹیکٹر کی حساسیت، پکسل کا سائز، جس رفتار سے لیزر اسکین کرتے ہیں،  اسکین کرنے کی تعداد، لینز مختلف گہرائیوں کو دکھانے کے لیے کتنا فاصلہ طے کرتا ہے، پن ہول کا سائز، اور بہت کچھ ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔ سافٹ ویئر کوسمجھنے میں کچھ وقت لگتا ہے۔ آپ کو ہارڈ ویئر کو بھی کسی حد تک سمجھنا ہے۔ مختلف عناصر کی پوزیشن کو بالکل ٹھیک کرنے کے لیے تاکہ سب کچھ ہم آہنگی کے ساتھ ہو جائے۔ جیسا کہ کہ ایک الیکٹرانک موسیقار بہترین آواز حاصل کرنے کے لیے اپنے آڈیو سیمپلر اور سنتھیسائزر کے ساتھ کرتا ہے۔ جس نے بھی پہلے کبھی سپر ریزولیوشن مائیکروسکوپ استعمال نہیں کیا، اس کے لیے یہ انوکھا تجربہ ہوتا ہے۔ کسی میدان میں، جنگل میں یا پگڈنڈی پر چہل قدمی ہمیں فطرت کے قریب لاتی ہے، لیکن ایک تاریک کمرے میں جہاں ہوا بمشکل حرکت کر رہی ہوتی ہے، ہم فطرت کے گہرے رازوں کا مشاہدہ کرتے ہیں۔
۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔
میری لیب میں حاصل کردہ سپر ریزولیوشن تصاویر نے ایک نایاب جینیاتی بیماری جسے چینیاک-ہیگاشی سنڈروم (Chediak-Higashi syndrome) کہا جاتا ہے، کے مریضوں کے علاج کے لیے ایک نئے خیال کو جنم دیا۔ اس سنڈروم والے بچے ان جراثیم سے لڑنے کے قابل نہیں ہوتے جن سے عام حالات میں آسانی سے نمٹا جا سکتا ہے، اور وہ اکثر کم عمری میں ہی مر جاتے ہیں۔ عام حالات میں، دفاعی خلیات کینسر کے خلیات یا وائرس سے متاثرہ خلیات – میں زہریلے انزائم کو خارج کر کے انہیں مار دیتے ہیں۔ یہ انزائم دفاعی خلیات کے اندر مائع کے چھوٹے قطروں میں محفوظ ہوتے ہیں، جنہیں لائٹک گرینیول (Lytic Granules) کہا جاتا ہے، اور ہر ایک چکنائی کے مالیکیول کی ایک پتلی تہہ سے گھرا ہوتا ہے۔ جب ایک دفاعی خلیہ کسی بیمار خلیے، جیسے کینسر سیل یا وائرس سے متاثرہ خلیے کا سامنا کرتا ہے، تو دفاعی خلیے کی سطح سے باہر نکلنے والے رسیپٹر پروٹین بیمار خلیے کی بیرونی کوٹنگ پر موجود مالیکیولز کو پکڑ لیتے ہیں۔ اس کے بعد دفاعی خلیہ بیمار خلیے سے چپک جاتا ہے، جس سے ایک مضبوط سطحی رابطہ قائم ہو جاتا ہے۔ جب خلیہ پوزیشن میں آ جاتا ہے، تو لائٹک گرینیولز – جن میں زہریلے انزائمز ہوتے ہیں – کو بیمار خلیے کے بالکل ساتھ، دفاعی خلیے کے کنارے پر جمع ہونے میں تقریباً ایک منٹ لگتا ہے، اور وہاں وہ لمحہ بھر کے لیے رک جاتے ہیں۔ پھر، ایک ایسے عمل میں جو ابھی تک مکمل طور پر سمجھ میں نہیں آیا ہے، ان لائٹک گرینیولز میں سے کچھ دفاعی خلیے کے بیرونی کنارے کے ساتھ مل جاتے ہیں (لائٹک گرینیولز کی کوٹنگ اور پورے خلیے کی سطح ایک جیسے چکنائی کے مالیکیولز سے بنی ہوتی ہے)، تاکہ ان کا مواد – مہلک انزائمز – دفاعی خلیے سے نکل کر بیمار خلیے پر خارج ہو جائیں۔ تقریباً چند منٹوں میں، بیمار خلیہ واضح طور پر پھول جاتا ہے اور بلبلے بناتا ہے۔ براہ راست دیکھنا آسان نہیں۔ بیمار خلیوں کے پروٹین اور جینیاتی مواد ٹکڑوں میں کٹ جاتے ہیں اور ختم ہو جاتے ہیں۔ مردہ خلیے کے باقیات کو پھر ایک اور قسم کا دفاعی خلیہ نگل لیتا ہے، جہاں انہیں مزید توڑا جاتا ہے اور ان کے کیمیائی اجزاء کو دوبارہ استعمال کیا جاتا ہے، اسی طرح جیسے جب ہمیں دفن کیا جاتا ہے، تو ہمارے مالیکیولر حصے زمین میں موجود جانداروں کے ذریعے دوبارہ استعمال کیے جا سکتے ہیں۔
لیکن چینیاک-ہیگاشی سنڈروم والے بچوں میں یہ عمل کام نہیں کرتا۔ لہذا کونراڈ کرزیوسکی کے ساتھ کام کرتے ہوئے، ہم نے لیب ڈش میں دفاعی خلیوں میں چینیاک-ہیگاشی سنڈروم کا سبب بننے کے لیے معلوم جین کو جان بوجھ کر تبدیل کیا اور انہیں سپر ریزولیوشن مائیکروسکوپ سے جانچا۔ ہم یہ سمجھنے کی امید کر رہے تھے کہ یہ جینیاتی تغیر دفاعی خلیوں کو کس طرح تبدیل کرتا ہے، تاکہ یہ وضاحت کرنے میں مدد مل سکے کہ اس سنڈروم والے بچے کچھ خاص قسم کے جراثیم کا شکار کیوں ہوتے ہیں۔
ہم نے دریافت کیا کہ ان جینیاتی طور پر تبدیل شدہ دفاعی خلیوں کے اندر معمول سے دو گنا بڑے زہریلے انزائمز کے تھیلے تھے۔ وہ ساختی جالی – جو ٹینس ریکٹ کی تاروں کی طرح ہوتی ہے – کے ذریعے گزرنے کے لیے بہت بڑے تھے جو خلیے کی سطح کے نیچے ہوتی ہے اور خلیے کو اس کی شکل دیتی ہے، اور اس وجہ سے وہ بیمار خلیوں پر حملہ شروع کرنے کے قابل نہیں ہوں گے۔ یہ وہ وجہ ہو سکتی ہے کہ اس سنڈروم والے بچے کچھ قسم کے انفیکشن سے اچھی طرح سے کیوں نہیں نمٹ پاتے، کیونکہ ان کے دفاعی خلیے آسانی سے مناسب حملہ شروع نہیں کر سکتے۔
۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔
اس کے نتیجے میں ہمیں یہ سوچنے پر مجبور کیا کہ جالی کو کھولنے کا کوئی طریقہ تلاش کرنا – یعنی ریکٹ کی تاروں کے درمیان سوراخوں کا سائز بڑھانا – متاثرہ دفاعی خلیے کی بیمار خلیوں کو مارنے کی صلاحیت کو بحال کر سکتا ہے۔ مجھے ایک دوا کے بارے میں معلوم تھا جو بالکل یہی کر سکتی ہے، جسے بعض قسم کے کینسر کے مریضوں کے علاج کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ تھیلیڈومائڈ تھی۔  تھیلیڈومائڈ کے جسم میں بہت سے اثرات ہوتے ہیں – لیکن ایک چیز جو یہ کرتی ہے، وہ یہ ہے کہ یہ دفاعی خلیے کی ساختی جالی کے کھلنے کو بڑھاتی ہے، جس سے ان کے لیے کینسر کے خلیوں کو مارنا آسان ہو جاتا ہے۔
کرزیوسکی اور میں نے پہلی بار ستمبر 2013 میں جرمنی کے ہائیڈلبرگ میں ایک سائنسی میٹنگ کے دوران ہوٹل کے بار میں چینیاک-ہیگاشی سنڈروم کے بارے میں بات چیت شروع کی۔ وہ براہ راست اس بیماری کا مطالعہ کر رہے تھے اور میری لیب کو دفاعی خلیوں کو مارتے ہوئے دیکھنے کے لیے سپر ریزولیوشن مائیکروسکوپی استعمال کرنے میں مہارت حاصل تھی۔ ایسا لگا جیسے ہمیں مل کر کام کرنا چاہیے۔ بالآخر، اس سے ہمیں یہ جانچنے کا موقع ملا کہ آیا وہ دوا چینیاک-ہیگاشی سنڈروم والے بچوں کی مدد کر سکتی ہے۔ 
اگلے قدم کے طور پر ہم نے ان کے خون سے دفاعی خلیات کو الگ کیا اور یہ جانچا کہ آیا تھیلیڈومائڈ کو شامل کرنے سے بیمار خلیوں کو مارنے کی ان کی صلاحیت بحال ہو جائے گی۔ جواب کچھ حد تک ہاں نکلا۔ یہ کوئی طبی پیش رفت نہیں ہے، کیونکہ ہم نے جانوروں یا انسانوں پر کوئی تجربہ نہیں کیا، اور اس دوا کے، ناپسندیدہ مضر اثرات ہو سکتے ہیں۔ لیکن سائنسی طور پر، یہ ایک مفید پیش رفت تھی – ایک بیماری اور علاج کے طور پر کس قسم کا نقطہ نظر کام کر سکتا ہے، اسے سمجھنا اہمیت رکھتا ہے اور نئی پیشرفت کے دروازے کھولتا ہے۔ اور یہ سب سپر ریزولیوشن مائیکروسکوپی کی بدولت ہوا۔
(جاری ہے)