Logo

अन्तर्राष्ट्रिय

कृत्रिम मुटु : ६१ वर्ष लामो असम्भव मेसिनको खोजी

किन पूर्ण कृत्रिम मुटु निर्माण सोचेभन्दा चुनौतीपूर्ण भयो ?



सहर मुनि सुरुङ बनाउनदेखि चन्द्रमाको यात्रासम्म, मानवजातिको इन्जिनियरिङ उपलब्धिहरू असाधारण छन् । त्यसोभए, किन पूर्ण कृत्रिम मुटु निर्माण गर्नु सोचेभन्दा बढी चुनौतीपूर्ण साबित भएको छ ?

पूर्ण कृतिम मुटुको पूर्ण ईन्जिनियरिङ्लाई हाम्रो आफ्नै अनुकरण गर्ने असफल प्रयासहरू भन्दा स्पष्ट रूपमा अरू कुनै कुराले देखाउँदैन। कृत्रिम मुटु निर्माणको यो इतिहास उत्कृष्ट खोज र निरन्तर क्लिनिकल विफलताको साथ बिरामित छ । सन् १९६२ मा, जोन एफ केनेडीले वैज्ञानिकहरुलाई एक दशकभित्रमा चन्द्रमामा मानिस अवतरण गर्न र सुरक्षित रूपमा पृथ्वीमा फर्काउन चुनौती दिए । चन्द्रमा अवतरण अघि सफलतापूर्वक एउटा कृतिम मुटु बनाउनको लागि सन् १९६४ मा, कार्डियोभास्कुलर सर्जन माइकल डेबेकीले राष्ट्रपति लिन्डन बी जोन्सनलाई कृत्रिम मुटु विकासको काम गर्न आर्थिक सहयताको लागि राजी गराए ।

सन् १९६९ मा अपोलो ११ को प्रक्षेपण हुनुभन्दा तीन महिनाअघि टेक्सास हार्ट इन्स्टिच्युटले पहिलो कृत्रिम मुटुको प्रत्यारोपण गर्दा दुवै उद्देश्यहरू (चन्दमामा पुग्ने र कृतिम मुटु निर्माण गर्ने) स्पष्ट रूपमा हाँसिल भएका थिए । यद्यपि, अहिले चन्द्रमा अवतरणको विषयमा अन्तरिक्ष यान सञ्चालन, मार्स रोभर र अन्तर्राष्ट्रिय अन्तरिक्ष स्टेशन सञ्चालन लगायतमा व्यापक उपलब्धि हाँसिल भएको छ । र, अनुसन्धान मंगल ग्रहमा मानिसको बसोबासका लागि उपर्युक्त आधार विकास गर्ने नयाँ लक्ष्य तिर छ तर भरपर्दो प्राकृतिक मुटुजस्तै काम गर्ने पूर्ण कृत्रिम मुटु अझै पहुँचभन्दा बाहिर छ ।

कृत्रिम मुटुको इतिहास पनि मुटु प्रत्यारोपणसँग जोडिएको छ । सन् १९६० को प्रारम्भमा यो फेरि एक आशाजनक सपना बन्यो, तर सन् १९६७ मा केप टाउनमा कार्डियक सर्जन क्रिस्टियन बारनार्डले कृतिम मुटुको पहिलो सफल प्रत्यारोपण गरे। त्यसपछि कृत्रिम मुटुको उद्देश्य परिवर्तन भयो। कृतिम मुटु जीवनभरको लागि उपयुक्त हुन आवश्यक ठानिएन । कृतिम मुटु राख्नुको उद्देश्य प्रत्यारोपण दाता नभेटिएसम्म बिरामीलाई जीवित राख्नु भयो ।

धेरै उच्च प्रयोगात्मक उपचारहरू जस्तै, पहिलो केस एक बिरामीमा गरिएको थियो जसको मुटुको उपचार गर्ने विकल्पहरू सकिएको थियो । मुटुको उपचार गर्दा गर्दा मुटु नै कमजोर भएको, मुटुको भागहरु पातलो भएको र सुन्निएको बायाँ भेन्ट्रिकलको ठूलो एन्युरिज्म (धमनी च्यातिएको वा फुलेको अवस्था) मर्मत गर्न ४७ वर्षीय पुरुषको शल्यक्रिया भइरहेको थियो ।

उनलाई मुटु–फोक्सोको मेसिनले सहयोग गरिएको थियो, जसले मुटुलाई बाइपास गरेर शरीरमा रगत बगाइराखेको थियो। तर, उनको मुटु निकै कमजोर भएकाले शल्यक्रियापछि मेसिनबाट छुटाउन सकिएन । उनलाई मुटु प्रत्यारोपणको कडा आवश्यकता थियो । डेबेकीका सहयोगी डेन्टन कूलीले उनलाई नयाँ प्रयोगात्मक पूूर्ण कृत्रिम मुटु राखेर हेर्ने प्रस्ताव गरे र उनले स्वीकार गरे ।

बिरामीलाई उक्त नयाँ पूर्ण कृतिम मुटुले ६४ घण्टासम्म स्थिर राख्ने अपेक्षा थियो जसबाट बिरामीलाई निकै फाइदा हुने अपेक्षा थियो किनकी त्यतिबेलासम्म मिल्दो दाताको मुटु खोजिनेछ र त्यसपछि प्रत्यारोपण गरिनेछ । यो सुरुमा पूर्ण कृत्रिम मुटुको लागि एक विजय जस्तो भयो, तर दुर्भाग्यवश सेप्सिस (शरिरको रगत तथा तन्तुमा पस्ने एक प्रकारको ब्याक्टेरिया वा ब्याक्टेरियाबाट निर्मित टक्सिन) बाट ३२ घण्टा पछि ती बिरामीको मृत्यु भयो। त्यति मात्र होइन, ती बिरामीलाई प्रयोग गरिएको पूर्ण कृतिम मुटुका उपकरणले रगत र मृगौला दुवैलाई क्षति पुर्‍याएको थियो र विस्तार गर्न सकिने थैलीका भित्तामा रगत जमेको थियो । यसले समस्याहरूको शृङ्खलाको घोषणा गर्यो जसले वैज्ञानिकहरू र इन्जिनियरहरूलाई पूर्ण कृतिम मुटुमा थप काम गर्न बाध्य बनायो । संक्रमण र सेप्सिस कुनै पनि उपकरणको लागि निरन्तर चुनौती बन्यो ।
पहिलो जार्भिक मुटुु, अर्को पूर्ण कृतिम मुटु प्रत्यारोपण पुनरावृत्ति, पाँच बिरामीहरूमा प्रत्यारोपण गरिएको थियो र जसमध्ये एकजना बिरामी ६२० दिनसम्म बाँचे। तर दुई जना बिरामीलाई गम्भीर स्ट्रोक भयो, र अन्ततः सबै सेप्सिस वा रगतको समस्याले मरे। पूर्ण कृतिम मुटु प्रत्यारोपण पनि एक अस्थिर सुरुवात भयो, बार्नार्डको पहिलो बिरामी १८ दिन पछि मरे । बेलायतमा पहिलो बिरामी, जसको मुटुको प्रत्यारोपण कार्डियोथोरासिक सर्जन डोनाल्ड रस द्वारा लन्डनको राष्ट्रिय हृदय अस्पतालमा गरिएको थियो, उनी केवल ४५ दिन बाँचे, र मुटु प्रत्यारोपणको सामान्य सफलता दर निराशाजनक रह्यो ।

यहाँ समस्या शल्यक्रियाको मेकानिक वा नयाँ मुटुको प्रारम्भिक प्रदर्शनमा थिएन। यो दाताको मुटुसँग प्राप्तकर्ताको प्रतिरक्षा प्रणालीको बेमेल थियो। यद्यपी, दाताको मुटु बिरामीसँग प्रायः लगभग धेरै तन्तुहरुसहित मिल्ने भए पनि मुटुले काम गर्नका लागि प्रतिरक्षा प्रणालीलाई दबाउनुपर्ने हुन्छ । प्रारम्भिक दिनहरूमा प्रतिरक्षा प्रणालीलाई दबाउनका लागि औषधिहरू धेरै परिष्कृत थिएनन्, तर सन् १९९० को प्रारम्भमा साइक्लोस्पोरिनको विकासले प्रतिरक्षा प्रणाली दबाएर मुटु प्रत्यारोपण गर्ने काममा नाटकीय सुधार प्राप्त भयो । तर यो सफलता आफैँमा चुनौतीपूर्ण भयो किनकी मुटुका दाताहरुभन्दा धेरै बिरामीहरुलाई मुटु प्रत्यारोपणको आवश्यकता भयो ।

बेलायतामा मात्रै सात लाख ५० हजार भन्दा बढी मुटुको विफलताको साथ बाँचिरहेका बिरामीका बाबजुद प्रत्येक वर्ष लगभग २०० मुटु प्रत्यारोपण मात्र सम्भव भएको छ र यस्तै तथ्याङ्कहरू विश्वव्यापी रूपमा देखिन्छन् । यो खाडल भर्न, वैज्ञानिकहरूले सुँगुरहरूको मुटु मानव प्रतिरक्षा प्रणालीसँग मिल्दो बनाउनको लागि आनुवंशिक रूपमा परिमार्जन गरे ताकि ती मुटुहरु बिरामीहरूमा प्रत्यारोपण गर्न सम्भव होस् ।

यो धेरै जटिल र चुनौतीपूर्ण साबित भए पनि पहिलो क्लिनिकल प्रत्यारोपण सन् २०२२ मा सुरु भयो । यसमा पनि खासै सफलता हाँसिल भएन तर पनि डाक्टरहरु मुटु प्रत्यारोपणमा केही सफलता प्राप्त भएको बताउँछन । युनिभर्सिटी अफ मेरिल्याण्ड मेडिसिनका डाक्टरहरुले ५७ वर्षका डेभिट बेननेटलाई सुँगुरको मुटु प्रत्यारोपण गरिदिएका थिए । उनको दुई महिनापछि मृत्यु भयो । उनको मुटु ‘जटिल कारण’हरुबाट असफल भएर मृत्यु भएको भनियो ।

मुटु प्रत्यारोपणको सफलताले दाता नभेटेसम्म बिरामीलाई जीवित राख्ने वा ‘प्रत्यारोपणको लागि पुल’ को माध्यम हुने गरी पूर्ण कृत्रिम मुटुको खोजीलाई नयाँ गति दिएको थियो । दशकौं लामो प्रयासमा, कृत्रिम मुटु निर्माणमा प्रविधिहरूले कृतिम मुटु अझ जैविकअनुकूल (बायोकम्प्याटिबल), राम्रो भल्भ डिजाइन, र रगत प्रवाह राम्रो हुने गरी सुधार गरेको छ ।

सफलताहरू हाँसिल भएका छन् । एउटा अध्ययनले पूर्ण कृत्रिम मुटुका माध्यमबाट ८० प्रतिशत बिरामीहरू एक वर्षभन्दा बढी बाँचिरहेको देखाएको छ, र केही मानिसहरु ६ वर्षसम्म पनि बाँचेको देखाएको छ । एक बिरामीको मुटुको प्रत्यारोपणको लागि सबैभन्दा लामो समय एक हजार तीन सय ७३ दिनसम्म पूर्ण कृतिम मुटुले साथ दिएको थियो । तर गम्भीर संक्रामक जटिलताहरू अझै पनि सामान्य थिए, र पूर्ण कृत्रिम मुटुले मानवको मुटु अंग बराबर काम गर्ने लक्ष्य भेटाउन अझै टाढाको सपना देख्नुपर्ने भएको छ ।

यसैबीच, मुटु प्रत्यारोपणको लागि पुलको काम गर्ने विषयले प्रविधिलाई अर्को दिशाबाट अध्ययन गर्ने बाटो खुलाएको छ । असफल मुटुलाई पूर्ण रूपमा प्रतिस्थापन गर्नुको सट्टा, रगत प्रवाहलाई सहयोग गरेर असफल मुटुलाई नै समर्थन गर्ने पाटोतिर अनुसन्धानकर्ताहरुको ध्यान गएको छ ।

भेन्ट्रिकुलर सहायता उपकरण वा भ्याडले मुटुको भेन्ट्रिकलबाट रगतलाई पूर्णतया फरक बाटोबाट निकालेर उच्च चापमा महाधमिनीमा धकेलिदिन्छ। जसका कारण मुटुबाट बाहिर निस्किएको रगत थपियो र यसैको प्रभावले मुटुबाट शरिरका अन्य भागमा जाने रगतको मात्रा बढ्यो । यसले पूर्ण कृत्रिम मुटु निर्माण गर्ने इन्जिनियरहरूले सामना गरेको अर्को समस्या –कसरी दायाँ र बायाँ मुटुको रक्त प्रवाहलाई सन्तुलनमा राख्ने भन्ने विषय पनि हल गर्यो ।

मुटुमा दाँया र बाँया कोठाहरुबाट रगत प्रवाह हुन्छ । एक दिनमा एक लाख धड्कनको साथ, प्रत्येक धड्कनमा एक चम्चा रगत मात्र गलत ठाउँमा गएमा ५०० लिटर रगत गलत ठाउँमा जाँन्छ । यो नहोस भनेर मुटुमा जटिल जैविक संयन्त्रहरू विकसित भएका छन, तर पूर्ण कृतिम मुटु निर्माण गर्ने इन्जिनियरहरूले प्रतिक्रिया प्रणालीहरू प्राकृतिक मुटुकोजस्तै गरी काम गर्ने संयन्त्र बनाउन ठूलो लडाइँ गरिरहेका छन् । भेन्ट्रिकुलर सहायक यन्त्र अर्थात भ्याडको लागि, या त दायाँ वा बायाँ भेन्ट्रिकलले स्वतन्त्र रूपमा काम गर्यो भने यो समस्या समाधान हुन सक्छ ।

बायाँ भेन्ट्रिकुलर सहायता यन्त्रहरू, वा एलभिएडिएसले असफल भएको अन्तिम चरणको मुटुलाई बचाउन निकै ठूलो क्रान्ति ल्याएको छ। १५ हजारभन्दा भन्दा बढी बाँया भेन्ट्रिकुलर सहायक यन्त्रहरु विश्वव्यापी रूपमा प्रत्यारोपण गरिएको छ, र अन्तिम चरणको अवस्थामा रहेको मुटु विफलता भएका बिरामीहरूको लगभग एक तिहाइलाई बाँया भेन्ट्रिकुलर सहायता यन्त्रहरुबाट समर्थन गरिएको छ । सामान्यतया बाँया भेन्ट्रिकुलरको काम भनेको बिरामीहरूको मुटु प्रत्यारोपण गर्ने एक पुलको काम हो, तर वास्तवमा मुटु दाताहरुको कमीको कारण बिरामीहरू प्रायः वर्षौंसम्म बायाँ भेन्ट्रिकुलर सहायता यन्त्रको समर्थनमा बाँच्न बाध्य हुन्छन। यो यन्त्रको सहायताले ५० प्रतिशतभन्दा बढी बिरामीको बाँच्ने दर सात वर्ष देखिन्छ, र यी यन्त्रहरूमा कतिपय बिरामीहरु १३ वर्षसम्म बाँचिरहेका रिपोर्टहरू छन् ।

फेरि, प्रविधिले प्रगति गरेको छ, नयाँ बाँया भेन्ट्रिकल सहायता यन्त्रले राम्रो काम गरिहेको छ । एउटा सफलताको ज्ञान भनेको मुटुको पल्सिङ कार्यको साथ यसको नक्कल गर्न छोड्नु, र रगतको निरन्तर प्रवाहमा सर्नु हो। घुमाउने प्याडलहरू (इम्पेलरहरू) ले रगतलाई निरन्तर गतिमा धकेल्छ जसले एक अखण्ड यात्रा सिर्जना गर्दछ । यसमा धड्कनको अवस्था थाहा नहुँदा रोगीको अवस्थाबारे जिज्ञासा जाग्ने र अन्य असरहरु पनि हुनसक्छ, जुन चिकित्सकको लागि अप्रत्याशित निराशाजनक हुन सक्छ र साथै शरीरले रगत नयाँ ठाउँबाट प्रवाह गर्नुपर्ने अवस्था आउँदा केही अनावश्यक असरहरु उत्पादन गर्न सक्छ । बाहिरी ब्याट्री प्याकहरू अझै पनि असुविधा र संक्रमणको स्रोत हुनेछन, तर इन्डक्सन (जस्तै घरेलु इन्डक्सन चुल्हो) को आधारमा (छालाभरि) ऊर्जा हस्तान्तरण गर्ने प्रणालीहरू विकास भइरहेका छन्। बाँया भेन्ट्रिकुलर सहायता यन्त्रका एकाइहरूलाई अस्थायी उपकरण विफलताको अवस्थामा अझै पनि एउटा सानो, प्रत्यारोपित ब्याट्री चाहिन्छ ।

पूर्ण रूपमा प्रत्यारोपण गर्न मिल्ने पूर्ण कृत्रिम मुटुको खोजी जारी छ। मुटुको मागलाई पूर्ण रूपमा शक्ति दिन बाह्य ट्रान्सक्युटेनियस एकाइ (प्राकृतिक नसाजस्तै गरी कृतिम रुपमा निर्माण गरिएको शरिरका भागमा जोडिने एक विद्युतीय शक्ति)हरू विकास गर्ने प्रयास गर्नु सबैभन्दा ठूलो चुनौती छ । कृत्रिम मुटुका लागि ११० मिलिमिटर अफ मर्करीको रक्तचाप विरुद्ध प्रति मिनेट आठ लिटर रगत पम्प गर्न आवश्यक छ ।

समाधानहरू मनमोहक रूपमा नजिक देखिन्छन् । वर्षौंका धेरै असफलताहरूले पक्कै पनि वैज्ञानिकहरूमा मुटुको प्राकृतिक इन्जिनियरिङको लागि खुसी र विस्मय उत्पन्न गरेको छ ।

यो लेख द मिट प्रेस रिडरबाट साभार गरिएको हो । रामचन्द्र मिश्रले लेख अनुवाद गर्नुभएकाे हाे ।

(सियन इ हार्डिङ, कार्डियक विज्ञानमा एक मान्यता प्राप्त प्राधिकरण, इम्पेरियल कलेज लन्डनमा नेशनल हार्ट र फोक्सो संस्थानमा कार्डियक फार्माकोलजीको एमेरिटस प्रोफेसर छन, जहाँ उनले कार्डियोभास्कुलर विज्ञानको डिभिजन र कार्डियक रिजेनरेशनको बीएचएफ केन्द्रको नेतृत्व गरे। उनी ‘द एक्युजिट मेसिन’ का लेखक हुन्, जसबाट यो लेख उद्धत गरिएको हो ।)

प्रकाशित मिति : चैत्र ३, २०७९ शनिबार  ११ : १३ बजे

477
Shares

अनलाइनपाना डटकममा प्रकाशित सामग्रीबारे कुनै सूचना, गुनासो, तथा सुझाव भए हामीलाई [email protected] मा लेखी पठाउनुहोला ।