আমাদের শরীরের ভিতরে সংকেতের একটি অবিরাম আদান-প্রদান চলতে থাকে, যা আমরা প্রায় লক্ষ্যই করি না। অঙ্গ ও স্নায়ুতন্ত্রের মধ্যে এই অগোচর সংলাপ প্রতি সেকেন্ডে ঘটে — কিছু সংকেত প্রদাহের কথা জানায়, আবার অন্যরা টিস্যুর ক্ষতি বা পুনরুদ্ধারের কথা।
অঙ্গগুলি বিচ্ছিন্নভাবে বিরাজ করে না। অন্ত্র, হৃদয়, অগ্ন্যাশয়, ত্বক ও অনাক্রম্য টিস্যু স্নায়ুতন্ত্রের সঙ্গে নিয়ত «কথা বলে», ভিতরে কী ঘটছে সে সম্পর্কে তথ্য বিনিময় করে। কিন্তু দীর্ঘকাল ধরে বিজ্ঞানীরা এই কথোপকথনের কেবল একটি অংশই দেখতে পেতেন।
তাঁরা হয় অঙ্গটি নিজেই, নয়তো একটি সম্পূর্ণ স্নায়ুগ্রন্থি অধ্যয়ন করতে পারতেন। কিন্তু কোন নিউরনগুলি নির্দিষ্ট টিস্যুর সঙ্গে যুক্ত এবং এই মুহূর্তে সেই কোষগুলির ভিতরে কী ঘটছে, তা সঠিকভাবে নির্ণয় করা কঠিন ছিল। ফলে এমন হয় যেন একটি বিশাল কক্ষ মানুষে ভরা, কিন্তু কে যে আমাদের আগ্রহের অঙ্গটির সঙ্গে কথা বলছে তা জানা যায় না।
এখন এমন একটি পদ্ধতি এসেছে, যা প্রায় অঙ্গ থেকে শুরু করে একটি পৃথক নিউরন পর্যন্ত এই সংযোগ অনুসরণ করতে দেয়, তাদের মধ্যেকার নীরবতার প্রাচীর ভেঙে দেয়।
2026 সালের সেপ্টেম্বরে হাইডেলবার্গের গবেষকরা একটি জার্নালে প্রকাশ করেছেন Nature Protocols -এ প্রযুক্তিটির একটি বিস্তারিত প্রোটোকল Trace-n-Seq — এমন একটি পদ্ধতি, যা স্নায়ুসংযোগের শারীরবৃত্তীয় অনুসরণকে পৃথক কোষে জিনের সক্রিয়তার বিশ্লেষণের সঙ্গে মিলিত করে। এটি ভেরা টিলের দলের কাজ, যাঁরা অগ্ন্যাশয়ের ক্যান্সারের সঙ্গে যুক্ত নিউরন অধ্যয়নের সময় প্রথম এই পদ্ধতির বিকাশ ঘটিয়েছিলেন।
কেন এই নিউরনগুলি দেখা এত কঠিন ছিল
এমন একটি স্নায়ুতন্তু কল্পনা করুন, যা অগ্ন্যাশয়ে শেষ হয়েছে। এর প্রান্ত অঙ্গটির ভিতরে অবস্থিত, কিন্তু নিউরনের দেহটি অনেক দূরে থাকতে পারে — প্রান্তীয় স্নায়ুগ্রন্থিতে, বা গ্যাংলিয়নে, কখনও কখনও অঙ্গ থেকে কয়েক সেন্টিমিটার দূরে।
আর এখানেই একটি চিরাচরিত পদ্ধতিগত ফাঁদ ছিল, যা বছরের পর বছর গবেষকদের বিভ্রান্ত করেছে।
যখন বিজ্ঞানীরা অঙ্গের একটি নমুনা নিয়ে আধুনিক একক-কোষ আরএনএ সিকোয়েন্সিং করতেন, তখন তাঁরা টিস্যু গঠনকারী সব ধরনের কোষ দেখতে পেতেন: অনাক্রম্য কোষ, রক্তনালির কোষ, ফাইব্রোব্লাস্ট। কিন্তু যে নিউরনগুলি এই অঙ্গটি নিয়ন্ত্রণ করে, তাদের দেহ নমুনায় একেবারেই থাকত না — কারণ তারা সম্পূর্ণ ভিন্ন জায়গায়, দূরবর্তী গ্যাংলিয়নে অবস্থিত।
আবার যদি সম্পূর্ণ একটি স্নায়ুগ্রন্থি অধ্যয়ন করা হয়, তখন উল্টো সমস্যা দেখা দেয়: সেখানে হাজার হাজার নিউরন থাকে, যা শরীরের সম্পূর্ণ ভিন্ন ভিন্ন অংশ ও অঙ্গের সঙ্গে যুক্ত। সমৃদ্ধ আণবিক চিত্র পাওয়া সম্ভব, কিন্তু কোন নিউরনগুলি আমাদের আগ্রহের অঙ্গের সঙ্গে সম্পর্কিত তা বোঝা তখন প্রায় অসম্ভব।
Trace-n-Seq আমাদের প্রয়োজনীয় কথোপকথনকারীদের খুঁজে পেতে দেয়।
Trace-n-Seq কীভাবে কাজ করে
নামটিতে দুটি মূল নীতি একত্রিত হয়েছে: নিউরনের পথ অনুসরণ করা এবং তারপর তার আণবিক প্রোফাইল পড়া।
প্রথমে গবেষণার টিস্যুতে একটি বিশেষ ফ্লুরোসেন্ট মার্কার Fast Blue প্রবেশ করানো হয়। এই পদার্থটি স্নায়ুপ্রান্ত দ্বারা গৃহীত হয় এবং উল্টো দিকে যাত্রা শুরু করে — অ্যাক্সন বরাবর উপরে, নিউরনের দেহের দিকে, যে প্রক্রিয়াটিকে প্রতীপ অ্যাক্সোনাল পরিবহন বলা হয়। এভাবে গবেষণার টিস্যুর সঙ্গে সত্যিই যুক্ত নিউরনগুলি নীল রঙে জ্বলজ্বল করতে শুরু করে।
এরপর গবেষকরা সংশ্লিষ্ট স্নায়ুগ্রন্থিগুলি বের করেন এবং বিশেষ কোষ বাছাই পদ্ধতির (FACS) সাহায্যে কেবল চিহ্নিত নিউরনগুলিকেই আলাদা করেন, একই গ্যাংলিয়নের হাজার হাজার অন্য নিউরন ছেঁটে ফেলেন, যেগুলি এই অঙ্গের সঙ্গে যুক্ত নয়।
এরপর একক-কোষ আরএনএ সিকোয়েন্সিং প্রয়োগ করা হয়, যা নির্বাচিত প্রতিটি নিউরনের জিনগত প্রতিকৃতি উন্মোচন করে।
আর এখানেই বিজ্ঞানীরা কেবল সংযোগের একটি সুন্দর শারীরবৃত্তীয় মানচিত্র পান না। তাঁরা দেখতে পারেন প্রতিটি পৃথক নিউরনে কোন জিনগুলি কাজ করে, সে কোন অণু উৎপাদন করে, তার পৃষ্ঠে কোন রিসেপ্টর রয়েছে। পদ্ধতিটি দুটি প্রশ্নকে একত্রিত করে একটিতে:
«এই স্নায়ুটি কোথায় যায়?» এবং «যে কোষটি সেখানে যায়, তার ভিতরে কী ঘটছে?»
এই দুটি স্তরের — শারীরবৃত্তীয় ও আণবিক — সমন্বয়ই প্রযুক্তিটিকে বিশেষভাবে শক্তিশালী করে তোলে।
স্নায়ুতন্ত্র আমাদের ধারণার চেয়ে অনেক বেশি নমনীয়
Trace-n-Seq সুস্থ টিস্যুর সঙ্গে যুক্ত নিউরনগুলির সঙ্গে প্রদাহযুক্ত বা রোগাক্রান্ত টিস্যুতে স্নায়ুসংযোগ স্থাপনকারী নিউরনগুলির তুলনা করতে দেয়। জিনের অভিব্যক্তি পরিবর্তিত হয় কি না, নতুন কার্যকরী অবস্থা দেখা দেয় কি না এবং কোন ধরনের নিউরনগুলি রোগের প্রতি বিশেষভাবে তীব্র প্রতিক্রিয়া দেখায়, তা দেখা সম্ভব।
পদ্ধতিটি তুলনামূলকভাবে বিরল কোষগোষ্ঠীগুলিও শনাক্ত করতে সক্ষম, যা সম্পূর্ণ একটি স্নায়ুগ্রন্থি বিশ্লেষণে সহজেই হারিয়ে যায়। এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, কারণ কোনও অঙ্গের সঙ্গে যুক্ত স্নায়ু অবশ্যই একটি অপরিবর্তনীয় «কেবল» নয়।
এর কোষগুলি টিস্যুতে যা ঘটছে তার প্রতিক্রিয়ায় নিজেদের খাপ খাইয়ে নিতে পারে, নিজেদের আণবিক স্বাক্ষর পরিবর্তন করতে পারে। রোগ স্নায়ুতন্ত্রকে পরিবর্তন করতে পারে — আর স্নায়ুতন্ত্রও পাল্টে দিতে পারে রোগের গতিপথ। এই পারস্পরিক প্রভাব বছরের পর বছর লুকিয়ে ছিল, অদৃশ্য ছিল ঠিক এই কারণেই যে আমরা রোগাক্রান্ত অঙ্গের সঙ্গে যুক্ত একটি পৃথক নিউরনের ভিতরে উঁকি দিতে পারতাম না।
অগ্ন্যাশয়ের ক্যান্সার দেখিয়েছে এই সংলাপ কতটা গুরুত্বপূর্ণ
আসলে Trace-n-Seq কাল থেকেই জন্মায়নি। ভেরা টিলের গবেষক দল প্রথম অগ্ন্যাশয়ের ক্যান্সার অধ্যয়নের সময় বিস্তারিতভাবে এই পদ্ধতি প্রয়োগ করেছিলেন। জার্নালে প্রকাশিত একটি গবেষণাপত্রে Nature 2025 সালের এপ্রিলে বিজ্ঞানীরা এই প্রযুক্তি ব্যবহার করে পাঁচ হাজারেরও বেশি নিউরন বিশ্লেষণ করেছিলেন, যার মধ্যে প্রায় চার হাজার সুস্থ অগ্ন্যাশয় ও টিউমার টিস্যুর সঙ্গে যুক্ত ছিল।
ফলাফল ছিল হতবাক করার মতো: টিউমার তার সঙ্গে যুক্ত নিউরনগুলিকে পুনঃপ্রোগ্রাম করতে সক্ষম, তাদের আণবিক অবস্থা আমূল পরিবর্তন করে। অর্থাৎ স্নায়ুতন্ত্র কেবল টিউমারের পাশ দিয়ে যায় না। এটি রোগের জটিল অণুপরিবেশের অংশ হয়ে ওঠে, ক্যান্সারের বিকাশে সক্রিয় অংশগ্রহণকারী, নিষ্ক্রিয় দর্শক নয়।
এই কাজটিই হয়ে ওঠে নতুন বিস্তারিত Trace-n-Seq প্রোটোকলের মূল ভিত্তি, যা এখন প্রকাশিত হয়েছে Nature Protocols-এ, পদ্ধতিটিকে বিস্তৃত বৈজ্ঞানিক সমাজের জন্য সহজলভ্য করে তুলছে।
এখন পদ্ধতিটি অনেক বেশি বিস্তৃতভাবে প্রয়োগ করা যায়
বিশেষভাবে আকর্ষণীয় বিষয় হলো, প্রযুক্তিটি কেবল ক্যান্সারের সঙ্গে আবদ্ধ নয়। লেখকরা উল্লেখ করেছেন, এটি প্রদাহ, অটোইমিউন রোগ, ফাইব্রোসিস, টিস্যু পুনরুৎপাদন এবং অন্যান্য রোগতাত্ত্বিক অবস্থায় স্নায়ু নিয়ন্ত্রণ অধ্যয়নের জন্য ব্যবহার করা যায়। এটি গবেষণার জন্য অত্যন্ত বিস্তৃত ক্ষেত্র উন্মুক্ত করে।
উদাহরণস্বরূপ, দীর্ঘস্থায়ী প্রদাহের সময় অন্ত্রের সঙ্গে যুক্ত নিউরনগুলি কীভাবে পরিবর্তিত হয় — তারা সম্পূর্ণ নতুন কার্যকারিতা বিকাশ করে কি না, নাকি বিপরীতে, খাপ খাওয়ানোর ক্ষমতা হারায় — তা অধ্যয়ন করা যায়। স্নায়ুতন্ত্র কীভাবে অনাক্রম্য কোষগুলির সঙ্গে মিথস্ক্রিয়া করে এবং কোনওভাবে তাদের আচরণ নিয়ন্ত্রণ করতে সক্ষম কি না। ক্ষতিগ্রস্ত টিস্যু কীভাবে স্নায়ুতন্ত্রকে নিজের অবস্থা জানায়। আর নিউরনগুলি নিজেরাই পুনরুদ্ধারে অংশ নেয়, নাকি বিপরীতে, রোগ বজায় রাখতে সহায়তা করে।
অঙ্গের মানচিত্র থেকে — কথোপকথনের মানচিত্রের দিকে
জীববিজ্ঞানে দীর্ঘকাল ধরে একটি সুবিধাজনক বিভাজন বিদ্যমান ছিল। এই যে স্নায়ুতন্ত্র। এই যে অনাক্রম্যতন্ত্র। এই যে অঙ্গ। এই যে টিউমার। কিন্তু নতুন প্রযুক্তি ক্রমশ দেখাচ্ছে, তাদের মধ্যে সীমানা যতটা মনে হয়েছিল তার চেয়ে অনেক বেশি শর্তসাপেক্ষ, এবং শরীর কেবল আলাদা আলাদা যন্ত্রাংশের সমষ্টি নয়, বরং একটি একক নেটওয়ার্ক হিসেবে কাজ করে।
Trace-n-Seq ঠিক এই কারণেই আকর্ষণীয়। এটি শরীরকে আলাদা আলাদা উপাদানের সমষ্টি হিসেবে নয়, বরং নিরন্তর পারস্পরিক ক্রিয়ায় রত কোষগুলির একটি নেটওয়ার্ক হিসেবে অধ্যয়ন করতে দেয়, যাদের প্রত্যেকে অন্যদের সংকেতে সাড়া দেয় এবং তাদের প্রভাবিত করে।
তবে প্রযুক্তিটির প্রতি তার যা দেখায় তার চেয়ে বেশি কিছু আরোপ করা উচিত নয়। Trace-n-Seq মন পড়ে না, চেতনা মাপে না এবং এখন পর্যন্ত নিজে নিজে কোনো রোগ নিরাময় করে না। এটি একটি গবেষণা সরঞ্জাম, যেমন মাইক্রোস্কোপ বা ক্যালকুলেটর।
কিন্তু এই ধরনের সরঞ্জাম কখনও কখনও কোনো একটি আলোচিত আবিষ্কারের চেয়েও বিজ্ঞানকে বেশি বদলে দেয়, কারণ তারা এমন প্রশ্ন করতে দেয় যা আগে সঠিকভাবে গঠন করাও অসম্ভব ছিল। তারা সেই শূন্যস্থান পূরণ করে যা আগে অতিক্রম করা যায় না এমন প্রতিবন্ধক বলে মনে হত।
আমরা ইতিমধ্যেই মানবদেহের কোষের অ্যাটলাস তৈরি করতে পারি, টিস্যুর স্থানিক সংগঠন বুঝি। পরবর্তী পদক্ষেপ আরও আকর্ষণীয় হতে পারে: কেবল কে কোথায় আছে তা নয়, বরং কে কার সঙ্গে কথা বলে — এবং রোগ, পুনরুদ্ধার ও জীবনের সময় এই কথোপকথন কীভাবে বদলে যায়, তা বোঝা।
আর সম্ভবত ঠিক এই ধরনের মানচিত্রেই একদিন মস্তিষ্ক ও দেহের সংযোগের আরও অনেক বেশি সমগ্রতাবাদী চিত্র প্রকাশ পাবে — সেই সংযোগ, যা দীর্ঘকাল ধরে রহস্যময় ও সমাধানাতীত বলে মনে হয়েছিল, আর এখন নতুন আলোর রশ্মিতে উন্মোচিত হতে শুরু করেছে।
