मधुमेही व्यक्तींसाठी वरदान ठरलेल्या इन्सुलिनची निर्मिती कशी झाली?

औषधनिर्मिती कारखान्यात इन्सुलिनचं उत्पादन करायचं तर मग त्याचा कारक असणाऱ्या जनुकाची दुसऱ्या कोणत्यातरी सजीवात प्रतिष्ठापना करणं आवश्यक होतं.

त्यासाठी एश्चेरिशिया कोलाय या आपल्या आतड्यांमध्ये वावरणाऱ्या आणि पचनाला मदत करणाऱ्या जीवाणूची निवड करण्यात आली. वैज्ञानिकांचा तो लाडका जीवाणू.

डॉ. बाळ फोंडके

‘साखरेचं खाणार त्याला देव देणार’, असं म्हटलं जायचं. हे वचन कोणत्या काळात तयार झालं, याची कल्पना नाही. पण त्या वेळी मधुमेह या व्याधीची ओळख पटलेली नसावी.

आजच्या युगात या व्याधीनं ग्रासलेल्या व्यक्तींना साखर कमी खा किंवा खाऊच नका, असाच सल्ला डॉक्टर देतात. त्यात आपल्या देशात तर या व्याधीनं चांगलंच बस्तान बसवलं असल्याचं सगळेच तज्ज्ञ सांगतात. त्यामुळं आपल्या खाण्यातून गोड पदार्थ वर्ज्य करण्याकडेच कल असतो.

आपण जे गोड पदार्थ खातो त्यात तर साखर कोणत्या ना कोणत्या रूपात असतेच. पण इतरही पिष्टमय पदार्थांमध्येही साखरेचा काही अंश असतोच. पचन झाल्यावर त्यातलं ग्लुकोज रक्तात उतरतं आणि त्याचं प्रमाण वाढीला लागतं.

त्यातलं काही ग्लुकोज रक्तातल्या तांबड्या पेशींशी संधान बांधून त्यांनाच चिकटून राहतं. त्याचंच प्रत्यंतर मग ग्लायकोसिलेटेड हिमोग्लोबिनच्या मात्रेत सापडतं. म्हणूनच तर आजकाल रिकाम्या पोटावरच्या रक्तातल्या ग्लुकोजच्या प्रमाणाचं मोजमाप करण्याबरोबर या रक्तपेशींना चिकटून राहिलेल्या ग्लुकोजच्या मात्रेचं मोजमाप करणारी चाचणी करण्यावरही भर दिला जातो.

खरंतर रक्तातलं ग्लुकोजचं प्रमाण मर्यादेत राखण्याची व्यवस्था निसर्गानंच आपल्याला बहाल केली आहे. स्वादुपिंडातून पाझरणाऱ्या इन्सुलिन या संप्रेरकावर ही जबाबदारी सोपवण्यात आली आहे. पण काही वेळा या इन्सुलिनचं उत्पादन घटतं.

साहजिकच मग रक्तातल्या ग्लुकोजचा हवा तेवढा निचरा होत नाही. ते तिथंच साचून राहतं. काही वेळा स्वादुपिंडाकडून त्याचं उत्पादन व्यवस्थित झाल्यावरही ते रक्तातल्या ग्लुकोजपर्यंत नीटपणे पोचत नाही. अशा परिस्थितीतही रक्तातल्या ग्लुकोजचं प्रमाण मर्यादेबाहेर जातं. हाच मधुमेह.

साधारणपणे योग्य आहार आणि व्यायाम यांच्याद्वारे या व्याधीवर मात करता येते. त्यांच्या मदतीला तोंडाद्वारे घ्यायची काही औषधंही येतात. पण काही मंडळींच्या बाबतीत मधुमेहाचा तीव्र प्रकार भंडावतो.

अशा वेळी मग प्रत्येक जेवणाच्या आधी इन्सुलिनचं इंजेक्शन घेणं अपरिहार्य होऊन बसतं. काही व्यक्तींचा जनुकीय वारसाच इन्सुलिनच्या उत्पादनात किंवा त्याच्या कामगिरीत अडथळा निर्माण करतो. त्याही परिस्थितीत इन्सुलिनचं इंजेक्शन अनिवार्य होतं.

या उपायाची माहिती असली तरी हे इन्सुलिन मिळवायचं कसं, हा यक्षप्रश्न होताच. कारण त्याचं उत्पादन कारखान्यात करायचं तर त्यासाठीचा कच्चा माल म्हणजे स्वादुपिंड कसं हाती येईल?

माणसाच्या शरीरात एकच स्वादुपिंड असल्यामुळं किडनीसारखं त्याचं दान जिवंतपणी करता येत नाही. आणि मृत्यूनंतर ते मिळवायचं तरी त्यावर मर्यादा आहेच. इन्सुलिनची गरज त्यातून भागण्यासारखी नाही.

याला पर्याय म्हणून मग दुभत्या गुरांच्या किंवा डुकरांच्या इन्सुलिनचा वापर करण्याची कल्पना पुढं आली. सुदैवानं या प्राण्यांचं इन्सुलिन आणि मानवी इन्सुलिन यांच्यामध्ये फार मोठा फरक नसल्यामुळं ते आपलं नाही, परकं आहे, याची तत्काळ ओळख शरीराला होत नाही. त्यामुळं त्याचा स्वीकार शरीराकडून होतो.

तरीही त्याच्या सतत वापरानंतर ते परकीय असल्याची खूणगाठ शरीर बांधतंच. रोगजंतूंच्या उपसर्गामुळं होणाऱ्या रोगांपासून बचाव करणाऱ्या रोगप्रतिकारयंत्रणेची कवचकुंडलं निसर्गानं आपल्याला बहाल केलेली आहेत.

ती आप-पर भावाच्या तत्त्वावर काम करते. शरीरात शिरणाऱ्या सजीव किंवा निर्जीव पदार्थांच्या बाहेरच्या आवरणावर त्याची निर्विवाद ओळख पटवणारे काही रेणू असतात.

जणु ते त्याचं ओळखपत्रच. शरीराच्या रोगप्रतिकार यंत्रणेचे पाईक असलेले लिम्फपेशीरूपी सैनिक त्याचं वाचन करून तो आपला आहे किंवा आपल्या मदतीला बोलावलेला पाहुणा आहे, की वाईट इराद्यानं प्रवेश करू पाहणारा घुसखोर आहे, याची छाननी करतात.

आणि जर त्या आगंतुकाचा मनसुबा घातक असल्याचं सिद्ध झालं तर त्याच्याविरुद्ध जंग छेडून त्याला नामशेष करतात.

गुरांच्या इन्सुलिनबाबतही कालांतरानं हेच होतं. त्यामुळं मग ते निकामी ठरतं. त्याला प्रतिबंध करायचा तर मग मानवी इन्सुलिनचंच इंजेक्शन द्यायला हवं.

तिथंच ग्यानबाची मेख होती. कारण त्याचं कारखान्यात उत्पादन करण्याचा काही तोडगा सापडत नव्हता. परंतु निसर्गदत्त जनुकीय वारशात हवे तसे बदल करणाऱ्या जैवतंत्रज्ञानाचा, बायोटेक्नॉलॉजीचा, उदय झाल्यानंतर तो सापडला.

इन्सुलिन हे प्रथिनच आहे. अमिनो आम्लाच्या एकाच साखळीनं ते बांधलेलं आहे. मात्र ती साखळी सरळसोट न राहता ती मध्येच दुमडली जाते. त्यातून तिचं त्रिमिती रूप तयार होतं.

तेव्हा औषधनिर्मिती कारखान्यात त्या प्रथिनाचं उत्पादन करायचं तर मग त्याचा कारक असणाऱ्या जनुकाची दुसऱ्या कोणत्यातरी सजीवात प्रतिष्ठापना करणं आवश्यक होतं. त्यासाठी एश्चेरिशिया कोलाय या आपल्या आतड्यांमध्ये वावरणाऱ्या आणि पचनाला मदत करणाऱ्या जीवाणूची निवड करण्यात आली.

वैज्ञानिकांचा तो लाडका जीवाणू होता. त्यांच्या अनेक संशोधनांमध्ये त्याची मोलाची मदत झाली होती. कारण एक तर त्याची प्रयोगशाळेत वाढ करणं शक्य होतं. शिवाय ती वाढही वेगानं होत होती. या त्याच्या गुणधर्मांचा फायदा करून घेण्याचं ठरलं.

त्यानुसार ती जनुकं जीवाणूच्या जनुकांना जोडण्यात आली. स्वतःच्या जगण्यासाठी जीवाणूची जनुकं निरनिराळ्या प्रथिनांचं उत्पादन करतच होती. आता त्यात या मानवी जनुकाची भर पडल्यानंतर कोणताही दुजाभाव न ठेवता ई. कोलायनं त्यापासून इन्सुलिनच्या साखळीचं उत्पादन करायलाही सुरुवात केली. ते तसं पाण्यात विरघळणारं असल्यामुळं त्या जीवाणूच्या द्रवांमध्येही ती साखळी सहजगत्या उतरू शकली.

तरीही ते परिपूर्ण इन्सुलिन नव्हतं. कारण ते योग्य जागी दुमडून त्याचं कार्यकारी त्रिमिती अवतारात रूपांतर करणारी यंत्रणा जीवाणूमध्ये नव्हती. ते साहजिकच होतं. कारण काही झालं तरी ते प्रथिन त्याचं स्वतःचं नव्हतं. मग त्याचं योग्य ते बाळंतपण करणारी यंत्रणा त्याच्या ठायी असावीच कशी! पण ती अडचण पार करणं अवघड नव्हतं.

कारण जीवाणूकडून मिळालेल्या सरळसोट साखळीवर योग्य ते संपादन करून तिचं प्रयोगशाळेमध्ये कार्यक्षम रेणूत स्थित्यंतर करणं शक्य होतं. तसंच त्या प्रक्रियेत त्या रेणूचं शुद्धीकरणही होत होतं. ते करून मग मानवी इन्सुलिनचं उत्पादन होऊ लागलं.

ते रुग्णांवर वापरण्यापूर्वी ज्या परवानग्या आवश्यक असतात त्याही यथायोग्य चाचण्यांनंतर मिळाल्या. सरतेशेवटी ह्यम्युलिन असं त्याचं बारसं होऊन हे कृत्रिम मानवी इन्सुलिन बाजारात आलं. मधुमेही व्यक्तींना मोठाच दिलासा मिळाला.

नंतरच्या काळात त्यातल्या काही त्रुटी नजरेला आल्या. त्याला ई. कोलाय या जीवाणूचेच काही गुणधर्म कारणीभूत असल्याचं ध्यानात आल्यानं त्याच्या ऐवजी सॅकॅरोमासेस सेरेव्हिसिये या एक प्रकारच्या यीस्टच्या पेशी वापरायला सुरुवात झाली.

त्याची वाढ अधिक सोपी आणि झपाट्यानं होत असल्यामुळं तीही एक इष्टापत्तीच ठरली. आज बाजारात मिळणारं ह्युम्युलिन ही या यीस्टचीच देणगी आहे. मूळ वारशात इष्ट ते बदल करून माणसाच्या आरोग्याला हातभार लावणारं हे वारसा हस्तांतरणाचं तंत्रज्ञान आता इतर अनेक बाबतीतही वापरलं जात आहे.

------------------