অণুজীবের সীমানা ছাড়িয়ে স্তন্যপায়ী সিন্থেটিক বায়োলজি মানব চিকিৎসার সর্বকালের সেরা বিপ্লব নিয়ে এসেছে: মানব কোষকে স্বয়ংসম্পূর্ণ, বুদ্ধিমান জীবন্ত ওষুধ (Living Therapeutics) হিসেবে প্রোগ্রাম করা। অন্ধ রাসায়নিক কেমোথেরাপির পরিবর্তে আজ রোগীর নিজস্ব রক্ত থেকে টি-কোষ (T-cell) সংগ্রহ করে ল্যাবরেটরিতে জেনেটিক সার্কিট বসিয়ে ক্যান্সারের বিরুদ্ধে যোদ্ধা হিসেবে শরীরে ফেরত পাঠানো হচ্ছে। এই পর্বে আমরা সিএআর-টি (CAR-T) সেল এবং ওয়েন্ডেল লিমের বিখ্যাত সিননচ (synNotch) রিসেপ্টর-এর গাণিতিক ও আণবিক কার্যপ্রণালী বিশ্লেষণ করব।

১. কাইমেরিক অ্যান্টিজেন রিসেপ্টর (CAR)-এর গঠন

ক্যান্সার কোষ প্রায়ই শরীরের সাধারণ রোগ প্রতিরোধ ব্যবস্থার চোখ ফাঁকি দেয়। কাইমেরিক অ্যান্টিজেন রিসেপ্টর (CAR) হলো একটি কৃত্রিম রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিন যা সরাসরি ক্যান্সার কোষের পৃষ্ঠের প্রোটিনকে অ্যান্টিবডির নিখুঁত ক্ষমতায় শনাক্ত করে:

  1. বাইরের অ্যান্টিজেন বাইন্ডার (scFv): অ্যান্টিবডির ভ্যারিয়েবল চেইন থেকে তৈরি, যা ক্যান্সার কোষের পৃষ্ঠে শক্তভাবে আটকে যায়।
  2. অভ্যন্তরীণ সিগন্যালিং ডোমেন: কোষের ভেতরে থাকে ( ext{CD3}zeta) এবং কো-স্টিমুলেটরি ডোমেন (( ext{CD28}) বা ( ext{4-1BB}))।

ক্যান্সার কোষকে স্পর্শ করা মাত্রই এই ডোমেনগুলো সক্রিয় হয়ে পারফোরিন ও গ্র্যানজাইম নামক আণবিক বিষ নির্গমন করে টিউমার কোষকে ধ্বংস করে দেয়।

২. সুস্থ অঙ্গের ক্ষতি প্রতিরোধে সিননচ (synNotch) রিসেপ্টর

সলিড টিউমারের অনেক প্রোটিন সুস্থ হৃদপিণ্ড বা ফুসফুসের কোষেও অল্প পরিমাণে থাকে। ফলে সাধারণ সিএআর-টি সেল অনেক সময় সুস্থ অঙ্গ আক্রমণ করে রোগীর মৃত্যু ঘটাতে পারে (On-target, Off-tumor Toxicity)। এই সংকট দূর করতে ইউসিএসএফ-এর ওয়েন্ডেল লিম উদ্ভাবন করেন সিননচ (Synthetic Notch) রিসেপ্টর।

সিননচ রিসেপ্টর কোনো রাসায়নিক নয়, বরং এটি একটি যান্ত্রিক বল (mechanical tension)-সংবেদনশীল সুইচ:

[
ext{সিননচ রিসেপ্টর} = [ ext{বাইরের scFv}] – [ ext{নচ কোর}] – [ ext{ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর Gal4}]
]

যখন এটি টিউমারের প্রথম অ্যান্টিজেনে (( ext{Antigen A})) স্পর্শ করে, তখন কোষের টানে এর কোর অংশটি সামান্য প্রসারিত হয় এবং ভেতরের এনজাইম Gal4 প্রোটিনটিকে কেটে নিউক্লিয়াসে পাঠিয়ে দেয়।

৩. ক্যান্সারে ডিজিটাল অ্যান্ড-গেট (Boolean AND-Gate) লজিক

সিননচ রিসেপ্টরকে সিএআর-টি সেলের সুইচের সাথে যুক্ত করে বিজ্ঞানীরা তৈরি করেছেন নিখুঁত ডিজিটাল AND-গেট:

[
ext{Antigen A শনাক্তকরণ} implies ext{CAR তৈরি} implies ext{Antigen B শনাক্তকরণ} implies ext{ক্যান্সার ধ্বংস!}
]

  • সুস্থ কোষে যদি শুধু Antigen A থাকে: সিএআর তৈরি হলেও অ্যান্টিজেন B না থাকায় কোনো আক্রমণ হবে না।
  • সুস্থ কোষে যদি শুধু Antigen B থাকে: সিএআর তৈরিই হবে না, কোষ নিরাপদ থাকবে।
  • কেবল টিউমার কোষে যেখানে Antigen A এবং B উভয়ই উপস্থিত: সেখানেই কেবল ক্যান্সার কোষ নিখুঁতভাবে শনাক্ত হয়ে ধ্বংস হবে।
শাকিল মাহমুদ সজল

শাকিল মাহমুদ সজল

সফটওয়্যার প্রকৌশলী ও লেখক, ঢাকা, বাংলাদেশ। কম্পিউটার বিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান, ইতিহাস ও ভাবনার সমন্বয়ে ব্যক্তিগত নোট ও প্রবন্ধ সংকলন।