सर्च-रिसर्च : जनुकांचा शल्यचिकित्सक

‘मुलाचे पाय पाळण्यात दिसतात’ या म्हणीप्रमाणेच सजीवांचे जैविक गुणधर्मही त्यांच्या ‘जनुकां’त दिसतात. माणसाचे स्वरूप हे ज्याप्रमाणे जनुकांशी निगडित आहे. त्याचप्रमाणे काही दुर्धर विकारांचे अस्तित्वही जनुकांशी निगडित आहे. कर्करोगाचा मुळपुरुष हा जनुकांतील विकृतीच असते. अशा दुर्धर आजारांचा कायमस्वरूपी बंदोबस्त करण्यासाठी शास्त्रज्ञ या जनुकांचीच शस्त्रक्रिया करण्याची भन्नाट कल्पना प्रत्यक्षात उतरवत आहेत. नुकतेच प्रकाश किरणांनी उत्तेजित केलेल्या ‘क्रिस्पर’च्या (सीआरआयएसपीआर) सहाय्याने जनुकांचे संपादन आणि डीएनएची जोडणी जलद गतीने करण्यात शास्त्रज्ञांना यश आले आहे. जनुकांची जोडतोड करण्यासाठी शास्त्रज्ञांच्या हाती एक शस्त्रक्रियेचा चाकूच सापडला आहे.

- ताज्या बातम्यांसाठी डाऊनलोड करा ई-सकाळचे ऍप

- पुण्याच्या बातम्या वाचण्यासाठी येथे ► क्लिक करा

‘जॉन हॉपकीन मेडिसीन संशोधन संस्थे’ने यासंबंधीचा शोधनिबंध नुकताच ‘सायन्स’ या शोधपत्रिकेत प्रकाशित केला आहे. या संशोधनाने केवळ डीएनएच्या दुरुस्तीबद्दल नाही, तर कर्करोग आणि वृद्ध होताना डीएनएमध्ये होणाऱ्या बदलांच्या संशोधनालाही गती प्राप्त करून दिली आहे. पूर्वी जनुकांच्या संपादनासाठी किंवा विशिष्ट प्रकारच्या जोडणीसाठी काही तासांचा वेळ लागत होता. पण या तंत्रज्ञानामुळे काही सेकंदांमध्येच संपादनाचे हे काम पूर्ण होते, असे शास्त्रज्ञांनी स्पष्ट केले आहे. जनुकांच्या शस्त्रक्रियेसाठी वापरण्यात आलेले साधन म्हणजेच ‘क्रिस्पर’ हे एक प्रकारे एकपेशीय किंवा जीवाणूंमध्ये आढळणाऱ्या डीएनएची शृंखला तयार करणारा रेणू आहे. गंमत म्हणजे जनुकांच्या संपादनाचे हे तंत्रज्ञान शास्त्रज्ञांनी जिवाणूंपासून आत्मसात केले आहे.

प्रकाशाच्या सहाय्याने नियंत्रण
जिवाणू किंवा पेशींच्यामध्ये जनुकांची शृंखला तयार करण्याचे काम ‘क्रिस्पर’ रेणू करतो. हा रेणू ‘आरएनए’च्या सहाय्याने डीएनएला शृंखला तयार करण्यासाठी दिशा देत असतो. या क्रिस्पर रेणूमध्ये ‘सीएएस-९’ नावाचे एक विशिष्ट प्रकारचे प्रथिन आढळते. हेच प्रथिन डीएनएची शृंखला तोडण्या-जोडण्याचे काम करत असते. परंतु हे करत असताना डीएनएची मोडतोड किंवा ते बाद होण्याची शक्‍यता जास्त असते. यावर उपाय म्हणून शास्त्रज्ञांनी ‘क्रिस्पर’ रेणू आणि ‘सीएएस-९’ प्रथिनावर काही प्रयोग केले. त्यांनी या दोघांपासून एक नवीनच घटक (कॉम्प्लेक्‍स) तयार केला. याला अशा प्रकारे विकसित करण्यात आले की, विशिष्ट वारंवारितेचे (फ्रिक्वेन्सी) प्रकाश किरण त्यावर पडले तरच ‘क्रिस्पर’ कार्यान्वित होईल आणि डीएनएची शृंखला तोडण्याचे किंवा शस्त्रक्रियेचे काम सुरू करेल. यामुळे एकप्रकारे ही सगळी प्रक्रियाच नियंत्रित करण्याचे साधन शास्त्रज्ञांना सापडले आहे. प्रत्यक्ष प्रयोग करण्यासाठी शास्त्रज्ञांनी भ्रुणापासून विकसित केलेल्या मूत्रपिंड आणि हाडांच्या कर्करोगग्रस्त पेशींची कृत्रिमरित्या प्रयोगशाळेत वाढ केली.

त्यानंतर क्रिस्पर रेणूला पेशीच्या आता पेशीद्रव्यात सोडण्यात आले. त्यानंतर क्रिस्पर रेणूची निश्‍चित केलेल्या ‘डीएनए’ची गाठ पडेपर्यंत शास्त्रज्ञांनी बारा तास वाट पाहिली. अखेरीस ही प्रक्रिया पूर्ण झाल्यानंतर विशिष्ट वारंवारितेचा प्रकाश त्यावर टाकण्यात आला. आणि अवघ्या ३० सेकंदात क्रिस्परच्या या नव्या कॉम्प्लेक्‍सने डीएनए शृंखला तोडण्याचे ५० टक्के काम फत्ते केले. त्यानंतर शास्त्रज्ञांनी डीएनएमध्ये होणारी दुरुस्ती अभ्यासली. प्रयोगातून जनुकांच्या शस्त्रक्रियेसाठी आणि डीएनएच्या दुरुस्तीसाठी हे तंत्रज्ञान फायदेशीर असल्याचे सिद्ध झाले. जीवशास्त्रातील हे मूलभूत संशोधन जनुकांच्या शस्त्रक्रियेबरोबरच त्यांच्याशी निगडित दुर्धर आजारांवरील उपचारासाठी निश्‍चितच महत्त्वपूर्ण ठरणार आहे.