टार्ट्राज़िन पारदर्शिता – यह सामान्यतः उपयोग किया जाने वाला खाद्य रंग कैसे स्वास्थ्य देखभाल को आगे बढ़ा सकता है

वैज्ञानिक अंतर्दृष्टियों के लिए बेहतर दृश्य

चिकित्सा अनुसंधान अत्यधिक रूप से पशु मॉडल पर किए गए अध्ययनों पर निर्भर करता है, और दवा में हमारी प्रगति बेहतर विश्लेषणात्मक विधियों से गहराई से प्रभावित हुई है, जिसमें मल्टीओमिक्स के सभी घटक शामिल हैं: जीनोमिक्स, ट्रांसक्रिप्टोमिक्स, प्रोटियोमिक्स, मेटाबोलोमिक्स, आदि। all the components of multiomics: genomics, transcriptomics, proteomics, metabolomics, etc.

लेकिन कभी-कभी, बहुत कम उन्नत अवलोकन सबसे उपयोगी होते हैं। उदाहरण के लिए अंगों की गति, नसों का आकार, आदि। यह जितना सुनने में सरल लगता है, उतना नहीं है, क्योंकि स्कैनर और एमआरआई जैसी उन्नत इमेजिंग तकनीकों को महीने में हजारों चूहों पर प्रयोग करना व्यावहारिक या उचित बजट में संभव नहीं है।

आदर्श रूप से, शोधकर्ता परीक्षण नमूनों के शरीर और अंगों में सीधे देखना चाहते हैं, और यह भी सबसे कम लागत पर।

This might just become a reality, thanks to the work of no less than 21 researchers at Stanford University. They discovered that a common dye molecule used as food coloring can essentially make the body of mice “transparent” for analysis, and published their results in the prestigious publication Science, under the title “Achieving optical transparency in live animals with absorbing molecules”.

शरीरों के माध्यम से देखना कैसे

The research started by observing the limitations of many deep-tissue optical imaging methods, including two-photon microscopy, near-infrared-II fluorescence imaging, and optical tissue clearing.

इन सभी में कुछ अंतर्दृष्टि मिलती है, लेकिन या तो पर्याप्त प्रवेश गहराई और रिज़ॉल्यूशन की कमी है या जीवित जानवरों के लिए अनुपयुक्त हैं। इसलिए जीवित जानवरों की अच्छी आंतरिक दृश्यता अभी भी जीवविज्ञानियों और चिकित्सा शोधकर्ताओं के बीच एक अधूरी आवश्यकता है।

शोधकर्ताओं ने Lorentz oscillator model नामक भौतिक सिद्धांत से सिद्धांत बनाया। निहित भौतिकी में गहराई से न जाते हुए, यह सिद्धांत निर्धारित करता है कि परमाणु विद्युतचुंबकीय तरंगों (जिसमें दृश्यमान और अदृश्य प्रकाश शामिल है) पर कैसे प्रतिक्रिया करते हैं।

इस मूलभूत सिद्धांत से, शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला कि विशिष्ट अणु जब पानी में घुले होते हैं, तो जल-आधारित घोलों का अपवर्तनांक बढ़ा देते हैं।

परिणामस्वरूप, यह पानी और लिपिड्स को लगभग समान अपवर्तनांक देता है, जिससे पूरा शरीर कुछ प्रकाश आवृत्तियों के प्रति समान रूप से पारदर्शी हो जाता है।

स्रोत: Science

“हमने भविष्यवाणी की थी कि निकट-अल्ट्रावायलेट स्पेक्ट्रम (300 से 400 नैनोमीटर) और दृश्यमान स्पेक्ट्रम के नीले क्षेत्र (400 से 500 नैनोमीटर) में तीव्र अवशोषण प्रतिध्वनियों वाले डाई अणु, जब पानी में घुले होते हैं, तो लंबी तरंगदैर्ध्य पर जल माध्यम के वास्तविक अपवर्तनांक को बढ़ाने में प्रभावी होते हैं।

परिणामस्वरूप, जल-घुलनशील डाई पानी और लिपिड्स के बीच RI अंतर को प्रभावी रूप से कम कर सकते हैं, जिससे जीवित जैविक ऊतकों की ऑप्टिकल पारदर्शिता प्राप्त होती है।”

टार्ट्राज़िन की खोज

सैद्धांतिक अंतर्दृष्टि से आगे बढ़ते हुए, उन्होंने एक वास्तविक डाई अणु की खोज की जो आवश्यक विशेषताओं से मेल खाता हो। उन्होंने टार्ट्राज़िन पाया, जो अमेरिकी खाद्य एवं औषधि प्रशासन (FDA) द्वारा अनुमोदित एक सामान्य खाद्य डाई है।

उन्होंने पाया कि टार्ट्राज़िन का प्रभाव जीवित कृंतकों में त्वचा, मांसपेशी और संयोजी ऊतकों को उलटने योग्य रूप से पारदर्शी बना देता है। टिश्यू‑नकली scattering हाइड्रोजेल और ex vivo (नमूना/निकाले गए) जैविक ऊतकों पर परीक्षण करते हुए, उन्होंने यह भी पाया कि छवि रिज़ॉल्यूशन को माइक्रोमीटर स्तर तक घटाया जा सकता है।

स्रोत: Science

“पारदर्शी” चूहे

व्यावहारिक रूप से, इसका मतलब था कि सही प्रकाश स्थितियों में, शोधकर्ता गहरे ऊतकों को देख सकते थे, चूहों की त्वचा और सतही ऊतकों के माध्यम से देख सकते थे।

स्रोत: Science

शोषक डाई अणुओं का उपयोग करके, हम जीवित चूहे की सामान्यतः अपारदर्शी उदर को एक पारदर्शी माध्यम में बदल सकते हैं। यह “पारदर्शी उदर” फ्लोरेसेंट प्रोटीन‑लेबल्ड एंटेरिक न्यूरॉन्स का प्रत्यक्ष दृश्य प्रदान करता है, जिससे उनके आंदोलन को कैप्चर किया जा सकता है जो जीवित चूहों में अंतर्निहित आंत गति को प्रतिबिंबित करता है।.

यह दृष्टिकोण उदर के अलावा चूहे के शरीर के अन्य भागों में भी उपयोग किया जा सकता है, उदाहरण के लिए “चूहे के सिर की खोपड़ी पर मस्तिष्क रक्त वाहिकाओं को देखने के लिए और चूहे की पिछली पैर पर मांसपेशी सारकोमेरों की उच्च‑रिज़ॉल्यूशन माइक्रोस्कोपिक इमेजिंग के लिए”।

यह यह भी संकेत देता है कि अन्य समान एजेंट खोजे जा सकते हैं और उपयोग में लाए जा सकते हैं, संभवतः अधिक दक्षता और उपयोग की आसान लागत के साथ।

जैविक इमेजिंग में निवेश

आधुनिक चिकित्सा की शुरुआत से, वैज्ञानिक प्रगति अवलोकन उपकरणों में सुधार द्वारा लाई गई है, पहले माइक्रोस्कोप से लेकर आज के जीनोमिक सीक्वेंसर तक।

यह आज भी सत्य है, कई नई तकनीकों के उभरने के साथ, यहाँ चर्चा किए गए “पारदर्शी” चूहों से लेकर जीवित ऊतकों की उन्नत 3D दृश्यावली तक।

यदि आप बायोटेक या मेडिकल इमेजिंग कंपनियों को चुनने में रुचि नहीं रखते हैं, तो आप ETFs जैसे Global X Aging Population ETF (AGNG), ARK Genomic Revolution ETF (ARKG), या Vanguard Health Care ETF (VHT) में भी देख सकते हैं, जो बढ़ती आयु बढ़ाने वाली स्वास्थ्य देखभाल और बायोटेक उद्योग में अधिक विविध एक्सपोजर प्रदान करेंगे।

या आप हमारे लेख “5 Best Genome Sequencing Companies” को देख सकते हैं।

मेडिकल इमेजिंग एवं डेटा कंपनियां

1. Illumina, Inc.

Illumina अग्रणी जीनोमिक्स कंपनी है, उद्योग में अब तक की सबसे बड़ी और सबसे स्थापित, जिसकी आय $1.2 बिलियन है, जो पिछले 5 वर्षों में 11% CAGR से बढ़ी है।

स्रोत: Illumina

अधिकांश जीनोमिक सीक्वेंसर कंपनियों की तरह, Illumina सीक्वेंसर बेचकर पैसा कमाती है, लेकिन मुख्यतः सीक्वेंसर द्वारा उपयोग किए जाने वाले उपभोग्य पदार्थ बेचकर, जहाँ प्रति मशीन राजस्व आमतौर पर समय के साथ बढ़ता है क्योंकि यह पूर्ण क्षमता पर उपयोग होता है।

कंपनी का नया जीनोमिक सीक्वेंसर मॉडल, NovaSeqX, सफल है, 2023 में कुल 390 शिपमेंट्स के साथ। इसने Illumina के ग्राहकों में बड़े पैमाने पर जीनोमिक सीक्वेंसिंग को अपनाने को तेज किया, जिसमें अधिक मल्टी‑ओमिक्स विश्लेषण (कई “-omics” तकनीकों का मिश्रण) और सिंगल‑सेल तथा स्पेशियल विश्लेषण के बड़े पैमाने शामिल हैं।

Illumina पर चर्चा करते समय, एक नई जीनोमिक अनुप्रयोग, रक्त नमूने में कैंसर का पता लगाने वाली “लिक्विड बायोप्सी” के लिए विस्तृत व्याख्या आवश्यक है। Illumina ने इस तकनीक पर काम किया और फिर इसे Grail नामक कंपनी में अलग कर दिया।

Grail तकनीकी और व्यावसायिक दोनों दृष्टिकोण से बहुत सफल है, जिसमें 7,500 प्रदाता Grail के परीक्षणों को लिखते हैं और 100,000 परीक्षणों की सीमा को पार कर चुके हैं। इसने 6 विभिन्न रक्त कैंसरों में 92% कैंसर पुनरावृत्ति का पता लगाया।

कई वर्षों बाद, Illumina ने इस कंपनी को बहुत अधिक कीमत पर फिर से अधिग्रहित किया।

इससे कई समस्याएँ उत्पन्न हुईं। सबसे पहले, यूएस और ईयू दोनों में नियामक प्राधिकरणों ने एकाधिकार जोखिम के बारे में चिंता जताई, क्योंकि Illumina कई Grail प्रतिस्पर्धियों को जीनोमिक सीक्वेंसर मशीनें आपूर्ति करता है।

इससे ईयू ने €432 मिलियन का जुर्माना लगाया। यदि यह अधिग्रहण प्रतिबंधित करने वाला निर्णय हल नहीं होता, तो “Illumina एक वर्ष के भीतर Grail को बेच देगा यदि वह ईयू कोर्ट में अपनी चुनौती जीत नहीं पाता।”

स्रोत: Illumina

एक और समस्या समूह महंगे Grail स्पिन‑ऑफ, धन जुटाने, और Illumina में पुनः समावेश की शर्तों से आया।

सक्रिय निवेशक कार्ल इकेन ने कंपनी के बोर्ड पर हमला किया और यह संकेत दिया कि संभावित रूप से बेईमान या दुर्भावनापूर्ण लेन‑देनों को अंदरूनी लोगों के पक्ष में किया गया था, जो कंपनी के शेयरधारकों के हितों के विरुद्ध है। SEC भी इस प्रश्न की जांच कर रहा है।

अब तक, CEO को बदल दिया गया है, एक अन्य बोर्ड सदस्य ने पद छोड़ दिया है, 4 नए बोर्ड सदस्य नियुक्त किए गए हैं, और Illumina ने एक “Stewardship-Focused Update” प्रकाशित किया है। आप इन संदेहों और आरोपों के बारे में अधिक पढ़ सकते हैं इस लेख श्रृंखला में Non-GAAP investing द्वारा।

कंपनी का स्टॉक जुलाई 2021 के उच्च स्तर से लगभग 80% गिरकर 2013 के स्तर पर वापस आ गया है।

यह Illumina जैसी बड़ी और स्थापित कंपनी के लिए काफी चौंकाने वाली स्थिति थी, चाहे ये आरोप कितने भी सत्य हों या न हों, क्योंकि यह Grail को पहले बेचने के प्रबंधन निर्णय को नकारात्मक रूप से दर्शाता है। कम से कम, यह एक महँगा गलती साबित हुआ है।

निवेशक यह आकलन करना चाहेंगे कि क्या वे कार्ल इकेन के साथ जुड़ने के लिए तैयार हैं, जो एक दंतकथात्मक और विवादास्पद सक्रिय निवेशक हैं, जिनकी प्रभावशाली ट्रैक रिकॉर्ड है।

और यदि पिछले कुछ वर्षों की खराब शासन अब पूरी तरह से कीमत में परिलक्षित हो गई है, और शायद कंपनी के मूल्यांकन को अत्यधिक नुकसान पहुंचाया है, इसके मजबूत जीनोमिक सीक्वेंसिंग व्यवसाय नेतृत्व की तुलना में।

2. 10x Genomics, Inc.

10x Genomics (TXG ) स्पेशियल बायोलॉजी में अग्रणी है, जो जीनोम और ट्रांसक्रिप्टोम को 3D में अध्ययन करता है, जिससे जीन की गतिविधि को कोशिकीय या यहाँ तक कि अंतःकोशिकीय स्तर पर दृश्य किया जा सकता है।

कंपनी की स्थापना 2012 में हुई थी, जिसमें संस्थापकों में से एक सेर्ज़ सैक्सनोव थे, जो व्यक्तिगत जीनोम परीक्षण कंपनी 23andMe के अनुसंधान एवं विकास निदेशक हैं।

10x Genomics ने R&D ($1 बिलियन से अधिक निवेश) और अधिग्रहणों के मिश्रण से विकास किया। उल्लेखनीय रूप से, इसका Visium प्लेटफ़ॉर्म 2018 में Spatial Transcriptomics के अधिग्रहण के माध्यम से प्राप्त हुआ।

स्रोत: 10x Genomics – 10x Genomics acquisitions timeline

यह वही तरीका है जिससे 10x Genomics ने 2020 में Readcoor और Cartana को अधिग्रहित करके अपनी Xenium प्लेटफ़ॉर्म प्राप्त की।

2020 में, इसने Chromium प्लेटफ़ॉर्म लॉन्च किया, जिसे अगले वर्ष Chromium X में अपडेट किया गया।

2021 में Tetramer Shop के अधिग्रहण के माध्यम से, 10x Genomics ने 2022 में BEAM (Barcode Enabled Antigen Mapping) लॉन्च किया। यह शोधकर्ताओं को प्रतिरक्षा प्रणाली के घटकों को विस्तृत रूप से पहचानने की अनुमति देता है। यह प्रतिरक्षा और नई बीमारियों पर शोध में बहुत प्रभावशाली हो सकता है।

राजस्व Q2 2023 में वर्ष‑दर‑वर्ष 17% बढ़ा, Xenium बिक्री द्वारा संचालित, जिसमें अगस्त 2023 में 100 यूनिट बिक्री की मील का पत्थर पार किया गया।

कंपनी ने भी सितंबर 2023 में अपने मुख्य प्रतिद्वंद्वी Nanostring के खिलाफ एक महत्वपूर्ण जीत हासिल की. Nanostring को अब अधिकांश ईयू में अपने CosMx Spatial Molecular Imager (SMI) उपकरण बेचने से प्रतिबंधित किया गया है, क्योंकि यह 10x Genomics के पेटेंट का उल्लंघन करता है।

कंपनी अभी भी प्रारंभिक चरण में है, जो Illumina के शुरुआती दिनों के समान है। अभी के लिए, स्पेशियल बायोलॉजी शैक्षणिक और मूलभूत शोध की दुनिया तक सीमित है। लेकिन कई बायोटेक्नोलॉजी की तरह, यह एक दिन व्यापक हो सकता है, धीरे‑धीरे एक मेडिकल टूल बन सकता है, और फिर “रूटीन” परीक्षण में बदल सकता है। किसी भी स्थिति में, स्थापित मशीनों की बढ़ती संख्या उपभोग्य पदार्थों की बिक्री और राजस्व वृद्धि को प्रेरित करनी चाहिए।