जिवाणूजन्य आजारांशी लढण्याला संशोधनाने बळ

प्रश्‍न - भटनागर पुरस्कार मिळालेले हे संशोधन नक्की काय आहे? जिवाणूंशी निगडित असलेल्या या संशोधनाचे वेगळेपण काय आहे?
डॉ. साईकृष्णन कायरात - अन्नप्रक्रिया, जैवतंत्रज्ञान यांसह पर्यावरणीय परिसंस्थेत जिवाणू महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात. तसेच क्षयरोग, न्यूमोनियासारखे बहुतेक आजार जिवाणूंमुळे होतात. जीवसृष्टीतील या महत्त्वपूर्ण घटकाचा सखोल अभ्यास होणे गरजेचे आहे. त्यासाठी जिवाणूंतील संरचना अथवा प्रतिमा ‘थ्रीडी’ स्वरूपात उपलब्ध होणे गरजेचे होते. त्याचे संशोधन आमच्या गटाने आधुनिक सूक्ष्मदर्शकांच्या माध्यमातून केले आहे. जिवाणूंमध्ये स्वत-ची प्रतिकारशक्ती असते जिला ‘रिस्ट्रिक्‍शन मॉडिफिकेशन एन्झाइम’ अर्थात नवीन बदलाला प्रतिबंध करणारे प्रथिन (विकर) असे म्हणतात. हे प्रथिन बाहेरील गुणसूत्रांना (डीएनए) अथवा विषाणूंना जिवाणूंमध्ये प्रवेश करण्यापासून रोखते. याच प्रथिनाची प्रतिमा ‘इलेक्‍ट्रॉन क्रायो मायक्रोस्कोपी’च्या साह्याने आम्ही अभ्यासली. जिवाणूंच्या शरीरात विषाणूंना प्रवेश करण्यापासून हे प्रथिन कसा प्रतिबंध करते, त्याची कामाची पद्धत काय आहे, त्यात कोणकोणते बदल होतात याचा अभ्यास आम्ही करत आहोत.

जगात कित्येक वर्षांपासून ‘रिस्ट्रिक्‍शन मॉडिफिकेशन एन्झाइम’या प्रथिनाचा अभ्यास करण्यात येतो. परंतु प्रथमच त्याची संपूर्ण रचना ‘थ्रीडी’ स्वरूपात जगापुढे आणण्यात आमच्या प्रयोगशाळेला यश आले आहे. या प्रथिनाच्या रचनेचा अभ्यास करणे अवघड होते. कारण त्यांचा आकार सामान्य प्रथिनांपेक्षा खूप मोठा आहे. (अंदाजे २०० डाल्टन ते ०.५ मेगा डाल्टन) खरेतर हे प्रथिन म्हणजे विकर (एन्झाइम) आहे. त्यामुळे हे विकर विषाणूंच्या (व्हायरस) ज्या भागावर चिकटते अथवा वाढते, त्या भागासह त्याची ‘थ्रीडी’ प्रतिमा आम्ही मिळवली आहे. यामुळे अगदी अणूंची संरचनासुद्धा आपल्याला समजते. 

- मूलभूत विज्ञानातील या संशोधनांचा सर्वसामान्यांना काय फायदा होईल?
- ‘रिस्ट्रिक्‍शन मॉडिफिकेशन एन्झाईम’ या प्रथिनासंदर्भात आम्ही जी मूलभूत रचनात्मक पार्श्‍वभूमी उपलब्ध केली आहे, त्यावर जगभरातील कोणतीही प्रयोगशाळा आणि संशोधक उपयोजनात्मक संशोधन करू शकतात. प्रामुख्याने जिवाणूंशी निगडित वैद्यकशास्त्रातील संशोधन यावर होणे गरजेचे आहे. जिवाणूजन्य आजारांवरील प्रतिजैविके (ॲन्टिबायोटिक्‍स), नवीन उपचारपद्धती यांसाठी हे संशोधन महत्त्वाची भूमिका बजावेल. ज्याप्रमाणे माणूस स्मार्ट बनत चाललाय, त्याचप्रमाणे जिवाणूसुद्धा स्मार्ट बनत आहेत. त्यांच्यातील बदलाची प्रक्रिया जलदगतीची आहे. त्यामुळे ते अधिक सक्षम बनत आहेत. प्रतिजैवकांना अधिक प्रभावी बनविण्यासाठी या प्रथिनांच्या ‘थ्रीडी’ रचनेचा फायदा होईल. पर्यायाने सर्वसामान्य लोकांना जिवाणूजन्य आजारांविरुद्ध लढण्याची ताकद भविष्यात या संशोधनातून प्राप्त होईल.

- जिवाणूजन्य आजारांच्या उपचारांमध्ये प्रतिजैवकांचा प्रभाव कमी होताना दिसतो. यामागे काय कारण असावे? त्यावर काही संशोधन चालू आहे काय? तुमचे संशोधन यात काय भूमिका बजावेल?
- जिवाणूजन्य आजारांवर उपचार म्हणून प्रतिजैवकांचा औषध म्हणून वापर केला जातो. वर्षानुवर्षे ही प्रतिजैविके वापरल्यामुळे आजारांना कारणीभूत जिवाणूंनी प्रतिजैवकांशी लढण्याची क्षमता निर्माण केली आहे. एक प्रकारे जिवाणूंनी स्वत-चीच प्रतिकारशक्ती वाढवली आहे. त्यामुळे आपण घेत असलेल्या प्रतिजैवकांचा त्यांच्यावर कोणताच परिणाम होत नाही. जगभरामधील प्रगत देश जिवाणूजन्य आजारांचा भविष्यात वाढणारा धोका लक्षात घेऊन त्यावर संशोधन करत आहेत. त्यातूनच ‘बॅक्‍टेरियाफेज’ नावाची उपचारपद्धती विकसित झाली आहे. यामध्ये आजाराला कारणीभूत गुणसूत्रांना अथवा विषाणूंना सामान्य जिवाणूंच्या शरीरात प्रवेश करण्यासाठी प्रतिबंध केला जातो. त्यामुळे मूळ आजाराचे कारणच नष्ट होते.

आमचे संशोधन थोडे वेगळे आहे. आमच्या संशोधनातून ‘रिस्ट्रिक्‍शन मॉडिफिकेशन एन्झाइम’च्या कार्यपद्धतीचा वापर करून आजाराला कारणीभूत जिवाणूंमध्ये विशिष्ट विषाणूंचा अथवा प्रथिनांचा शिरकाव करायचा, त्यामुळे आजारी करणारे जिवाणूच नष्ट होतील. आम्ही शोधलेल्या प्रथिनांच्या रचनेतून हे शक्‍य होणार आहे. त्यामुळे जिवाणूजन्य आजारांशी लढण्यासाठी आपल्याला बहुआयामी स्मार्ट उपचारपद्धती अवलंबावी लागेल.

- जिवाणू, विषाणूंसारख्या सूक्ष्मजीवांवर देशातील संशोधन समाधानकारक आहे काय? जागतिक स्तरावरील संशोधनात भारतीय संशोधनाची दखल घेतली जाते काय?
- आपल्याकडे सूक्ष्मजीवांवर समाधानकारक संशोधन झाले आहे. आपल्या देशाने सुरवातीपासून अशा संशोधनावर लक्ष केंद्रित केले होते. त्यामुळेच राष्ट्रीय कोशिका विज्ञान केंद्र, राष्ट्रीय विषाणू विज्ञान संस्था, अखिल भारतीय आयुर्विज्ञान संस्था, भारतीय विज्ञान शिक्षण आणि संशोधन संस्था, भारतीय विज्ञान संस्था यांसारख्या अनेक ठिकाणी सूक्ष्मजीवांवर संशोधन चालते. बऱ्याच वर्षांपासून देश जिवाणूजन्य आणि विषाणूजन्य आजारांचा मुकाबला करत आहे. त्यामुळे अनेक वैद्यकीय संस्थांबरोबरच मूलभूत विज्ञान संशोधन संस्थासुद्धा या विषयात संशोधन करत आहे. महत्त्वाची बाब म्हणजे कमी संसाधने असतानाही भारतीय शास्त्रज्ञ जागतिक स्तरावर तोडीस तोड संशोधन करत आहेत. सध्या जागतिक सहकार्यातून संशोधन पुढे नेण्याची पद्धत आहे. अर्थात ती परिस्थितीचीच अपरिहार्यता आहे. त्यातही जगभरातील शास्त्रज्ञांच्या खांद्याला खांदा लावून आपले संशोधक काम करत आहेत. 

- जगभरात जैविकयुद्धाची भीती व्यक्त केली जाते. भविष्यात अशा युद्धाला आपला देश तयार आहे काय?
- निश्‍चितच राष्ट्रीय सुरक्षेच्या दृष्टीने जैविकयुद्ध हा महत्त्वाचा प्रश्‍न आहे. पण देश यासाठी तयार आहे की नाही याचे उत्तर देण्यासाठी मी समर्थ नाही अथवा योग्य नाही. जगभरात सुरक्षेच्या दृष्टीने अत्यंत महत्त्वाचा विषय म्हणून याकडे बघितले जाते. त्यासाठी त्या देशांनी राष्ट्रीय संस्थांची उभारणी केली आहे. आपल्या देशात याची काही व्यवस्था आहे की नाही, याबद्दल सर्वसामान्य माणसांप्रमाणे मीसुद्धा अनभिज्ञ आहे. पण असे काही संकट येईल, तेव्हा त्याच्याशी दोन हात करण्याची शक्ती देशातील संशोधन संस्था आणि शास्त्रज्ञांमध्ये निश्‍चितच आहे.  

- मूलभूत संशोधनात देशाचे भविष्य काय असेल? त्याकडे आपण कसे बघता?
- देशातील संशोधन हे विद्यार्थ्यांच्या कामाच्या बळावर उभे आहे. कमी संसाधनांत परिणामकारक काम करणारे भारतीय संशोधक विद्यार्थी हेच देशाचे संशोधनातील भविष्य आहे. जागतिक स्तरावरील संशोधनात आपण बरोबरीचे योगदान देत आहोत. देशातील नामवंत शिक्षण संस्थांतून मूलभूत विज्ञानात काही करू पाहणारे विद्यार्थी आता निर्माण होत आहेत. तसेच देशामध्ये संशोधन संस्थांचे वाढत चाललेले जाळे, तसेच नवीन संशोधन प्रकल्पांमुळे विद्यार्थी आणि संशोधकांच्या कामगिरीला वाव मिळत आहे. भारतीय जनमानसातही संशोधनाला महत्त्व प्राप्त झाले आहे. त्यामुळे आपण मूलभूत संशोधनात उत्तरोत्तर समाधानकारक कामगिरी करू, यात शंका नाही.