सूक्ष्मजीवशास्त्रातील भारताची वाटचाल

- डॉ. प्रगती अभ्यंकर apragati10@gmail.com

साधारणतः १६७४ च्या सुमारास अँटनी वॉन ल्युवेंहोक यांनी पहिल्यांदा काचेच्या भिंगातून सूक्ष्मजीव पाहिले आणि सूक्ष्म जीवशास्त्राचा जन्म झाला. तेव्हापासून हे शास्त्र सर्व दिशांनी विकास पावत गेलं. सुरुवातीच्या काळात केवळ रोग, औषध आणि विविध किण्वनप्रक्रियांपर्यंत सीमित असलेलं हे शास्त्र होतं. जसजसे या सूक्ष्मजीवांचे विविध पैलू समोर येऊ लागले तसतसं वैज्ञानिक आधारावर हे शास्त्र संपूर्ण जगभर पाय रोवू लागलं.

आपला भारत देशही यात मागं राहू शकत नव्हता. भारतात सूक्ष्मजीवशास्त्राचं लक्ष प्रामुख्यानं दोन पैलूंवर आहे. सूक्ष्मजीव आणि त्यांच्याद्वारे होणारे रोग, तसंच या सूक्ष्मजीवांचे संभाव्य उपयोग आणि वापर. उदाहरणार्थ : विविध किण्वनप्रक्रिया, प्रतिजैविकं, क्लोनिंग, जैवतंत्रज्ञान...यांचा उपयोग करून सूक्ष्मजीवांमध्ये बदल घडवणं, जैवनियंत्रक  (Biocontrol), जैविक उपचारण  (Bioremediation) इत्यादी. विसाव्या शतकात या शास्त्राच्या अनेक शाखा विकसित झाल्या. औद्योगिक सूक्ष्मजीवशास्त्र (Industrial Microbiology), शेतीचं किंवा मातीचं सूक्ष्म जीवशास्त्र (Agricultural Microbiology and Soil Microbiology), पर्यावरणाचं सूक्ष्मजीवशास्त्र (Environmental Microbiology), समुद्रातील सूक्ष्मजीवशास्त्र (Marine Microbiology), अन्नाचं सूक्ष्मजीवशास्त्र (Food Microbiology), भूगर्भ सूक्ष्मजीवशास्त्र (Geomicrobiology), तसंच चिकित्सा किंवा वैद्यकीय सूक्ष्मजीवशास्त्र (Medical Microbiology).

भारत अजूनही विकसनशील देश आहे. आपली प्रचंड लोकसंख्या क्षयरोग, हिवताप, कॉलरा आणि एचआयव्हीसारख्या रोगांविरुद्ध लढा देत आहे. या सर्वांच्या मुळाशी प्रतिजैविकं विरुद्ध निर्माण होणारा अवरोध हे प्रमुख कारण आहे. या क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणावर संशोधन सुरू आहे. यात प्रमुख संशोधनसंस्था ,शैक्षणिक संस्था, मोठी आणि अद्ययावत रुग्णालयं (इथं संशोधनकेंद्रं आणि विकासकेंद्रं असतात) यांचा सहभाग आहे. इथं उपलब्ध असणारं व सतत पुढं जाणारं वैज्ञानिक कौशल्य व खर्च कमी करणारी वैद्यकीय व औषधनिर्मितीची शास्त्रीय पद्धती यांमुळे भारतातही सूक्ष्मजीवशास्त्र आघाडीवर आहे.

कृषी-आधारित अर्थव्यवस्थेमुळे सूक्ष्मजीवशास्त्रातील संशोधनानं नैसर्गिकरीत्या ते वळणही घेतलं. अनेक सरकारी संशोधनसंस्था, उदाहरणार्थ : भारतीय कृषी अनुसंधान परिषद (Indian Council of Agriculture Research) आणि भारतीय कृषी अनुसंधान संस्था (Indian Agriculture Research Institute) व त्यांच्या अनेक उपशाखा यांमध्ये सातत्यानं विविध प्रकारच्या पिकांवर, त्यावरच्या रोगांवर, तसंच विविध परिस्थितींमध्ये पिकांचं संरक्षण व व्यवस्थापन, नायट्रोजन-निर्धारण (Nitrogen Fixation), जैविक खतं (Biofertiliser), बायोगॅस (Biogas) इत्यादी विषयांवर संशोधन सुरू असतं. याचा परिणाम म्हणजे, भारतानं कृषिक्षेत्रात केलेली प्रगती. जैवतंत्रज्ञानाद्वारे ‘बीटी कॉटन’ ही कापसाची जात भारतात लागवडीसाठी केंद्र सरकारद्वारा प्रमाणित करण्यात आली आहे, तसंच आता नव्यानं ‘बीटी मस्टर्ड’लाही मान्यता देण्यात आली आहे.

भारतानं औद्योगिकीकरणाच्या दिशेनं वेगवान प्रगती केली; परंतु याचा परिणाम म्हणजे, खूप मोठ्या प्रमाणावर प्रदूषकं वातावरणात सोडली जाऊ लागली आणि त्यामुळे आपल्याला आरोग्यासंदर्भातल्या अनेक प्रकारच्या तक्रारींना सामोरं जावं लागतं, तसंच कृषी-उत्पादन वाढवण्यासाठी केला गेलेला रासायनिक कीटकनाशकांचा बेसुमार वापर याचेही परिणाम आता दिसू लागले आहेत. सूक्ष्मजीवांचा उपयोग करून हे परिणाम कसे कमी करता येतील व जीवनाचा दर्जा कसा उंचावता येईल यावरही विविध संस्थांमध्ये संशोधन सुरू आहे.

अगदी अलीकडे सूक्ष्मजीवशास्त्राशी निगडित अन्य एक शाखा विकसित झाली आहे व ती म्हणजे जनुकीय शास्त्राची (Microbial Genetics). अनेक सूक्ष्मजीवांच्या जनुकीय रचनेचा अभ्यास करून त्यावरून निष्कर्ष काढून त्यांचा उपयोग मानवी विकासासाठी व समृद्ध जीवनासाठी करून घेण्याकडे या संशोधनाचा रोख आहे. याचे परिणाम आगामी काळात दिसतील. सन १८९६ मध्ये प्लेगची साथ आल्यावर प्लेगविरुद्धची लस ‘हाफकिन इन्स्टिट्यूट’मध्ये विकसित करण्यात आली. सन १९७० मध्ये भारतात तोंडावाटे घ्यायची ‘पोलिओ’ची लस विकसित केली गेली व तिचं उत्पादन सुरू झालं. सन १९९७ मध्ये ‘हिपॅटायटिस बी’ या काविळीच्या प्रकाराविरुद्ध लस भारतात तयार झाली. सन २००९ मध्ये ‘स्वाइन फ्लू एच वन एन वन’विरुद्ध लस तयार झाली.

विकसित लशी उत्पादित करण्याच्या अनेक कंपन्या भारतात सुरू झाल्या. यांची स्वतःची संशोधनकेंद्र व विकासकेंद्रं आहेत (‘भारत बायोटेक’ आणि ‘सिरम इन्स्टिट्यूट ऑफ इंडिया’ ही त्यांपैकी सर्वपरिचित नावं). यांच्या सहकार्यामुळे लसीकरण सर्वदूर पोहोचलं आणि भारतात अनेक रोगांविरुद्ध यशस्वी लढा देण्यात आला.

भारतीय आयुर्विज्ञान अनुसंधान परिषद (Indian Council for Medical Research) आणि राष्ट्रीय विषाणू विज्ञान संस्थान (पुणे) (National Institute of Virology) यांच्या संयुक्त प्रयत्नांनी कोरोनाच्या काळात सर्वप्रथम rt-pcr या तंत्रज्ञानाद्वारे कोरोनाचाचणीचा प्रारंभ केला. या तंत्रज्ञानाद्वारेच त्यांनी सर्वात पहिल्या कोरोनारुग्णाची यशस्वी चाचणी करून त्यावर शिक्कामोर्तब केलं. या विषाणूची प्रयोगशाळेत यशस्वी वाढ व त्याच्या विविध प्रकारांचं जनुकीय विश्‍लेषण, तसंच कोरोनाविरुद्धची पूर्णपणे भारतीय बनावटीची लसही इथंच तयार केली गेली. राष्ट्रीय विषाणू विज्ञान संस्थेच्या भारतभर असलेल्या विविध शाखांमध्ये कोरोनाच्या काळात अनेक प्रकारचं संशोधन केलं गेलं. संबंधितांनी केलेल्या अविरत परिश्रमांमुळे आपल्याला या महाभयानक साथीतून बाहेर पडता आलं.

अनेक जनुकी आजारांवर वैद्यकीय महाविद्यालयांत व संशोधनसंस्थांमध्ये संशोधन सुरू आहे. कर्करोग हे वैद्यकीय संशोधनाचं मोठं लक्ष्य आहे. रोगप्रतिकारशास्त्र किंवा इम्युनॉलॉजी (Immunology) ही सूक्ष्मजीवशास्त्राची शाखा असून तीत खूप मोठ्या प्रमाणावर संशोधन सुरू आहे.(National Institute of Immunology, New Delhi). कृषी-संशोधनक्षेत्र व त्यात सूक्ष्मजीवांचा उपयोग यावर संशोधन करण्यासाठी ओळखल्या जाणाऱ्या भारतात जवळपास ६६ संस्था आहेत. जैव आणि वैद्यकीय शास्त्रात सूक्ष्मजीवशास्त्राचा विविध प्रकारे उपयोग करून घेऊन संशोधन करणाऱ्या ६० संस्था आहेत.

रसायनशास्त्रातील मूलभूत संशोधन संस्था असताना सूक्ष्मजीवांचा विविध प्रक्रियांसाठी उपयोग करून देणाऱ्या अनेक संस्था आहेत. नॅनो तंत्रज्ञान आणि सूक्ष्मजीव (BARC; Mumbai, Institute of Nanoscience and Technology,INST, Mohali, Punjab), सागरी सूक्ष्मजीव (National Institute of Oceanography Goa,Marine and Coastal Studies, MKU, Tamilnadu), अंतराळातील सूक्ष्मजीव (ISRO), भूगर्भातील सूक्ष्मजीव (Agharkar Research Institute Pune, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology) व जैवमाहिती तंत्रज्ञान (Institute of Bioinformatics and advanced Biotechnology; Bengluru, Bioinformatics Centre; Pune), जैवतंत्रज्ञान (DBT, DST, NCCS; Pune), सूक्ष्मजीवांतील विविधता (NCMR,NBRI) इत्यादी विषयांवर सखोल संशोधन करणाऱ्या अनेक संशोधनसंस्था भारतभर पसरलेल्या आहेत.

वैज्ञानिक तथा औद्योगिक अनुसंधान परिषद (CSIR) याअंतर्गत येणाऱ्या अनेक संशोधनसंस्था, भारत सरकारच्या असलेल्या विविध संशोधनसंस्था, उदाहरणार्थ : DBT, DST इत्यादी. IISER,IIT,WII यांसारख्या अगणित संस्था भारतात आहेत. सूक्ष्मजीवशास्त्राशी निगडित सर्वोच्च दर्जाचं संशोधन इथं सुरू असतं. भारतातील या विषयाचा प्रवास थक्क करणारा आहे. अनेक आव्हानांना यशस्वीरीत्या सामोऱ्या जाणाऱ्या आपल्या देशाला सूक्ष्मजीवशास्त्रातील संशोधकांकडून खूप आशा व अपेक्षा आहेत. आपले संशोधक, शास्त्रज्ञ, शिक्षक प्राध्यापक या अपेक्षा पूर्णत्वास नेतील याची खात्री आहेच.

(लेखिका सूक्ष्मजीवशास्त्राच्या प्राध्यापिका आहेत)