Read Time:17 Minute
സമുദ്രത്തിനടിയില്‍ ഏകകോശ രൂപത്തില്‍ ഉടലെടുത്ത ജീവനെ ഇന്നുകാണും വിധം ആനയും മയിലും മാനും കടുവയും നീലത്തിമിംഗലവുമായി; കരയിലും കടലിലും ആകാശത്തിലും പടര്ത്തിയെടുത്ത ഇന്ദ്രജാലമാണ് ജീവപരിണാമം. പരിണാമത്തിന്റെ പ്രവര്‍ത്തനരീതികളെ അനുകരിച്ച് തുണിയിലെ അഴുക്ക് ഇളക്കിക്കളയുന്നതു മുതല്‍ കാന്‍സര്‍ രോഗചികിത്സക്ക് വരെ സഹായകമാകുന്ന എന്‍സൈമുകളും, ആന്റിബോഡികളും വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത മൂന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞരാണ് ഈ വര്‍ഷത്തെ രസതന്ത്രനൊബേൽ പുരസ്കാരം പങ്കിട്ടത്. പരിണാമത്തിന്റെ തത്വങ്ങള്‍ ഉപയോഗപ്പെടുത്തി എന്‍സൈമുകള്‍ നിര്‍മ്മിക്കാമെന്ന് കണ്ടെത്തിയ കാലിഫോര്‍ണിയ സര്‍വകലാശാലയിലെ കെമിക്കല്‍ എഞ്ചിനീയറിംഗ് പ്രൊഫസറായ ഫ്രാന്‍സെസ് എച്ച്. അര്‍നോള്‍ഡിന് പുരസ്കാരത്തുകയുടെ പകുതി ലഭിക്കും. ബാക്ടീരിയോഫേജുകളെ ഉപയോഗിച്ച് ആന്‍റിബോഡികള്‍ നിര്‍മ്മിക്കുകയും, അവ ഔഷധങ്ങളായി വികസിപ്പിക്കുകയും ചെയ്ത മിസൌറി സര്‍വകലാശാലയിലെ പ്രൊഫസര്‍ ജോര്‍ജ് പി. സ്മിത്ത്, ബ്രിട്ടീഷ് ശാസ്‌ത്രജ്ഞന്‍ സര്‍ ഗ്രിഗറി പി. വിന്റര്‍ എന്നിവര്‍ ബാക്കി പകുതി പങ്കിടും.
ഒരു ബഹുകോശ ജീവിയുടെ ശരീരം വ്യത്യസ്തങ്ങളായ നിരവധി രാസികങ്ങള്‍ കൊണ്ടാണ് രൂപപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത്. പ്രകൃതിയില്‍ നിന്ന് വസ്തുക്കളും ഊര്‍ജ്ജവും സ്വീകരിച്ചാണ് ഈ രാസവസ്തുക്കളെല്ലാം നിര്‍മ്മിക്കപ്പെടുന്നത്. എന്നാല്‍ ജീവികള്‍ നിര്‍മ്മിക്കുന്ന അതേ രാസവസ്തുക്കള്‍ തന്നെയാണ് അവയുടെ ശാരീരിക പ്രവര്‍ത്തനങ്ങളെ നിയന്ത്രിക്കുന്നത് എന്നതാണ് രസകരമായ വസ്തുത. അതിജീവനത്തിന് ആധാരമായ ഈ സവിശേഷ രാസരഹസ്യങ്ങളെ ജീനുകള്‍ വഴി ഒരു തലമുറയില്‍ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് കൈമാറാനും കഴിയും. നിരവധി രസതന്ത്രസമസ്യകളെ നേരിട്ടും പരിഹരിച്ചുമാണ് കോടിക്കണക്കിന് വര്ഷം മുന്പ് രൂപപ്പെട്ട ആദ്യ ഏകകോശജീവിയില്‍ നിന്ന് ഇന്ന് കാണുന്ന സങ്കീര്‍ണ്ണ രൂപത്തിലേക്ക് ഇവ എത്തിച്ചേര്‍ന്നത്. അഗ്നിപര്‍വതലാവയില്‍ ജീവിക്കുന്ന ബാക്റ്റീരിയയും, തണുത്തുറഞ്ഞ സമുദ്രത്തിലെ മത്സ്യവും അതിജീവനം സാധ്യമാക്കിയത് അവയുടെ ജീവിത സാഹചര്യത്തിനനുകൂലമായ വിവിധ രാസപദാര്‍ത്ഥങ്ങള്‍ നിര്‍മ്മിച്ചെടുത്തും അനന്തര തലമുറകളിലേക്ക് കൈമാറിയുമാണ്.
ജീവപരിണാമവും ഡിസൈനര്‍ എന്‍സൈമുകളും
ജീവശരീരത്തിലെ രാസപ്രവര്‍ത്തനങ്ങളെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന രാസവസ്തുക്കളാണ് എന്‍സൈമുകള്‍. നിരവധി അമിനോആസിഡുകള്‍ കൂടിച്ചേര്‍ന്നതാണ് ഇവയുടെ ഘടന. ഇരുപത് അമിനോആസിഡുകള്‍ മാത്രമാണ് ശരീരത്തിലുള്ളത് എങ്കിലും അവയുടെ പലതരത്തിലുള്ള കൂടിച്ചേരല്‍ വഴി നിര്‍മ്മിക്കാവുന്ന എൻസൈമുകളും പ്രോട്ടീനുകളും എണ്ണമറ്റതാണ്. എൻസൈമുകളില്‍ ഘടനാമാറ്റം വരുത്തി പുതിയ ഗുണങ്ങള്‍ രൂപപ്പെടുത്താനായിരുന്നു ഫ്രാന്‍സെസ് എച്ച്. ആര്‍നോള്‍ഡിന്‍റെ ആദ്യശ്രമം. എന്നാല്‍ അമിനോ ആസിഡുകളുടെ കൂടിച്ചേരല്‍ സാധ്യതകളുടെ സങ്കീര്‍ണ്ണത കാരണം അവര്‍ക്ക് ആ ശ്രമങ്ങള്‍ ഉപേക്ഷിക്കേണ്ടി വന്നു. ആയിരക്കണക്കിന് അമിനോ ആസിഡുകള്‍ കൂടിച്ചേര്‍ന്നും കെട്ടുപിണഞ്ഞും കിടക്കുന്ന അവയുടെ ഘടനയെ വഴക്കിയെടുക്കാനുള്ള സാങ്കേതിക സംവിധാനങ്ങളും അന്നുണ്ടായിരുന്നില്ല. അപ്പോഴാണ് പരിണാമത്തിന്റെ രീതിശാസ്ത്രത്തെ ഉപയോഗപ്പെടുത്താനുള്ള സാധ്യതയെക്കുറിച്ച് അവര്‍ ചിന്തിക്കുന്നത്. പ്രതികൂലമായ സാഹചര്യങ്ങളില്‍ ജീവിവര്‍ഗങ്ങളുടെ അതിജീവനം സാധ്യമാകുന്നത് പ്രധാനമായും രണ്ട് വഴികളിലൂടെയാണ്‌, ജനിതക വ്യതിയാനവും, പ്രകൃതി നിര്‍ദ്ധാരണവും. ജീനുകളില്‍ സംഭവിക്കുന്ന വ്യതിയാനങ്ങള്‍ പുതിയ സ്വഭാവങ്ങള്‍ക്ക് കാരണമാവുകയും ഇവയില്‍ ഏറ്റവും അതിജീവനശേഷിയുള്ളവ നിലനില്‍ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. സ്വാഭാവികമായി നടക്കുന്ന ഈ പ്രക്രിയയെ പരീക്ഷണശാലയിലേക്ക് കൊണ്ടുവരികയാണ് ഫ്രാന്‍സെസ് ചെയ്തത്.
[box type=”info” ]നിയന്ത്രിത പരിണാമം എന്ന ഈ പ്രക്രിയയില്‍ ഒരു പ്രത്യേക എൻസൈമിനെ നിര്‍മ്മിക്കുന്ന ജീനുകളില്‍ ക്രമരഹിതമായ വിധത്തില്‍ ജനിതക മാറ്റം വരുത്തിയ ശേഷം ബാക്ടീരിയയില്‍ സന്നിവേശിപ്പിക്കുകയും, ഈ ബാക്റ്റീരിയകള്‍ ജീനിന്റെ അനുബന്ധ എന്‍സൈം നിര്‍മ്മിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പിന്നീട് പ്രകൃതിനിര്‍ദ്ധാരണത്തില്‍ സംഭവിക്കുന്നതുപോലെ ഏറ്റവും മികച്ചതിനെ മാത്രം വേര്‍തിരിച്ചെടുത്ത് ആവശ്യമെങ്കില്‍ വീണ്ടും ജനിതകമാറ്റങ്ങള്‍ വരുത്തി തുടക്കത്തിലുള്ളതില്‍ നിന്ന് തീര്‍ത്തും വിഭിന്നമായ രാസസ്വഭാവമുള്ള എന്‍സൈമുകള്‍ നിര്‍മ്മിച്ചെടുക്കുന്നു. അങ്ങനെ വെള്ളത്തില്‍ മാത്രം രാസത്വരകമായി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന സബ്റ്റിലിസിന്‍ എന്ന എന്സൈമിനെ ഓര്‍ഗാനിക് ലായകത്തില്‍ രാസപ്രവര്‍ത്തനശേഷിയുള്ളതായി മാറ്റാന്‍ ഇവര്‍ക്ക് കഴിഞ്ഞു.[/box]സങ്കീര്‍ണ്ണമായ ഘടനമൂലം സുനിശ്ചിതമായ മാറ്റങ്ങള്‍ അസാധ്യമായതിനാല്‍ പകരം ക്രമരഹിതമായ മ്യൂട്ടേഷന്റെ അനിശ്ചിതത്വത്തിന്‍റെ സാധ്യത ഉപയോഗപ്പെടുത്തുകയാണ് ഫ്രാന്‍സെസ് ചെയ്തത്. നിയന്ത്രിത പരിണാമത്തിന്റെ സാധ്യതകളെ കൂടുതല്‍ വിപുലമാക്കിയ മറ്റൊരാള്‍ ഡച്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞനായ വില്ലെം പി സി സ്റ്റെമ്മര്‍ ആയിരുന്നു. പ്രത്യുല്പാദന പ്രക്രിയക്ക് സമാനമായി ജീനുകളുടെ പുനസംയോജനം വഴി കൂടുതല്‍ മെച്ചപ്പെട്ട എന്‍സൈമുകള്‍ രൂപപ്പെടുത്താമെന്ന് അദ്ദേഹം കണ്ടെത്തി. ഡി എന്‍ എ ഭാഗങ്ങളെ പലതായി മുറിച്ച് കൂട്ടിക്കലർത്തിയാണ് ഇത് സാധ്യമാക്കിയത്. 2013ല്‍ അന്തരിച്ചതിനാലാണ് നൊബേൽപട്ടികയില്‍ അദ്ദേഹത്തിന് ഇടം ലഭിക്കാതെ പോയത്. ഇന്ന് അസാധ്യമായ രാസപ്രവര്‍ത്തനങ്ങളെ സാധ്യമാക്കും വിധത്തിലേക്ക് നിയന്ത്രിത പരിണാമം വളര്‍ന്നുകഴിഞ്ഞു. ഗ്ലൂക്കോസിനെ ജൈവഇന്ധനമായ ഐസോബ്യൂട്ടനോള്‍ ആക്കിമാറ്റാനുള്ള ശ്രമങ്ങള്‍ ഫ്രാന്‍സെസ് എച്ച് ആര്‍നോള്‍ഡിന്‍റെ പരീക്ഷണശാലയില്‍ തന്നെ നടന്നുവരുന്നു.
ആന്റിബോഡികളുടെ പ്രോട്ടീന്‍ പിടിത്തം
ഒരുപ്രത്യേക എൻസൈം അഥവാ പ്രോട്ടീന്‍ നിര്‍മ്മിക്കുന്ന ജീനിനെ തിരിച്ചറിഞ്ഞാല്‍ മാത്രമേ നിയന്ത്രിത പരിണാമം വഴി പുതിയ ജൈവതന്മാത്രകള്‍ നിര്‍മ്മിക്കാനാവൂ. എണ്‍പതുകളില്‍ വിവിധ ജീനുകള്‍ നിര്‍മ്മിക്കുന്ന പ്രോട്ടീനുകള്‍ ഏതെല്ലാമെന്ന് പരിമിതമായ അറിവേ ഉണ്ടായിരുന്നുള്ളൂ. അജ്ഞാത ജീനുകളേയും അവ നിര്‍മ്മിക്കുന്ന പ്രോട്ടീനുകളേയും തമ്മില്‍ ബന്ധിപ്പിക്കാനുള്ള കണ്ണി കണ്ടെത്തുകയാണ് ജോര്‍ജ് പി സ്മിത്ത് ചെയ്തത്. ബാക്റ്റീരിയകളെ ആക്രമിക്കുന്ന വൈറസായ ബാക്റ്റീരിയോ ഫേജിനെയും ആന്റിബോഡികളേയുമാണ് ഇതിനായി ഉപയോഗിച്ചത്. അജ്ഞാതജീന്‍ കഷണങ്ങളെ ബാക്റ്റീരിയോഫേജിലേക്ക് പ്രവേശിപ്പിക്കുകയാണ് ആദ്യപടി. ഫേജിന്റെ പുറംതോടിലെ പ്രോട്ടീനിലേക്ക് പുതിയ ജീന്‍ നിര്‍മ്മിച്ച പ്രോട്ടീനും കൂട്ടിച്ചേര്‍ക്കപ്പെടുന്നു. പലതരം പ്രോട്ടീനുകളടങ്ങിയ മിശ്രിതത്തില്‍ നിന്ന് ഓരോന്നായി വേര്‍തിരിച്ചെടുക്കാന്‍ ആന്റിബോഡികളെ ഉപയോഗിക്കുകയാണ് അടുത്ത ഘട്ടം. ശരീരത്തിലെത്തുന്ന അന്യവസ്തുക്കളേയും രോഗാണുക്കളേയും നിര്‍വീര്യമാക്കുന്ന പ്രത്യേകതരം പ്രോട്ടീനുകളാണ് ആന്‍റിബോഡികള്‍.
സോറിയാസിസ് മുതല്‍ കാന്‍സര്‍ വരെ മാറ്റാം
ശരീരത്തിന്‍റെ രാസായുധങ്ങളായി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന ആന്റിബോഡികളെ ഔഷധമായി ഉപയോഗിക്കാനാവുമോ എന്ന അന്വേഷണം സജീവമാകുന്നത് ഇക്കാലത്താണ്. ആദ്യകാലത്ത് എലികളില്‍ രോഗബാധിതമായ കോശങ്ങളില്‍ നിന്നുള്ള പ്രോട്ടീന്‍ കുത്തിവെച്ചാണ് ആന്‍റിബോഡികള്‍ ഉത്പാദിപ്പിച്ചിരുന്നത്. എന്നാല്‍ ഇത് പലപ്പോഴും വിജയിച്ചില്ലെന്ന് മാത്രമല്ല, മനുഷ്യശരീരം ഈ അന്യപദാര്‍ത്ഥത്തെ തിരസ്കരിക്കാന്‍ സാധ്യത കൂടുതലുമാണ്. ഫേജ് ഡിസ്പ്ലേ ഉപയോഗിച്ച് മനുഷ്യനില്‍ കാണുന്ന അതേ ആന്‍റിബോഡികള്‍ നിര്‍മ്മിക്കാന്‍ സാധിക്കുമോ എന്നായിരുന്നു ഗ്രിഗറി പി വിന്‍ററിന്റെ അന്വേഷണം. ബാക്റ്റീരിയോഫേജുകളെ ഉപയോഗിച്ച് ആന്‍റിബോഡികളില്‍ മാറ്റംവരുത്തി കൂടുതല്‍ കാര്യക്ഷമമായി പ്രോട്ടീനുകളോട് ബന്ധിപ്പിക്കാവുന്ന പുതിയ ആന്റിബോഡികളുടെ കൂട്ടത്തെ നിര്‍മ്മിച്ചെടുത്തു. കാന്‍സര്‍ കോശങ്ങളെ കൃത്യമായി തിരിച്ചറിഞ്ഞു പിടികൂടുന്ന ആന്റിബോഡി 1994 ല്‍ അദ്ദേഹത്തിന്‍റെ നേതൃത്വത്തില്‍ വികസിപ്പിച്ചു. തുടര്‍ന്ന് അദ്ദേഹവും കൂട്ടുകാരും ഒരു കമ്പനി രൂപീകരിക്കുകയും ശരീരം തന്നെ കോശങ്ങളെ നശിപ്പിക്കുന്ന ഓട്ടോ ഇമ്മ്യൂണ്‍ രോഗങ്ങള്‍ക്ക് പ്രതിവിധിയായി അഡാലിമുമാബ് എന്ന ആദ്യത്തെ ആന്റിബോഡി മരുന്ന് വിപണിയിലെത്തിക്കുകയും ചെയ്തു. ഇന്ന് സന്ധിവാതവും സോറിയാസിസും പോലുള്ള രോഗങ്ങള്‍ക്ക് ഔഷധമായി ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു.പിന്നീട് ഈ രംഗത്ത് ഊര്‍ജ്ജിതമായ ഗവേഷണങ്ങള്‍ നടക്കുകയും ശരീരമാസകലം പടര്‍ന്ന കാന്‍സറിനെപ്പോലും ഭേദമാക്കാവുന്ന ആന്റിബോഡി ഔഷധങ്ങള്‍ നിര്‍മ്മിക്കുകയും ചെയ്തു. ഓട്ടോ ഇമ്മ്യൂണ്‍ രോഗമായ ല്യൂപസ്, മാരകമായ ആന്ത്രാക്സ് എന്നിവയ്ക്കൊക്കെ ആന്റിബോഡി മരുന്നുകള്‍ ഇപ്പോള്‍ ലഭ്യമാണ്. അല്‍ഷിമേഴ്സിനുള്ള മറുമരുന്നും ഉടനെ വിപണിയിലെത്തുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കാം.
പൊതുവേ പുരുഷന്മാര്‍ അടക്കിവാഴുന്ന മേഖലയാണ് ശാസ്ത്ര വിഷയങ്ങളിലെ നൊബേൽ പുരസ്കാരങ്ങള്‍. അഞ്ചു ശതമാനത്തോളം മാത്രമാണ് ഇക്കാലം വരെ ഈ രംഗത്തെ ഒട്ടാകെയുള്ള സ്ത്രീപ്രാതിനിധ്യം. ചരിത്രം തിരുത്തിക്കൊണ്ട് രസതന്ത്രത്തിലും ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലും ഓരോ വനിതകള്‍ ഇത്തവണ നൊബേൽ നേടി.
[box type=”note” ]ഫ്രാന്‍സസ് എച്ച് ആര്‍നോള്‍ഡ് രസതന്ത്രനൊബേൽ നേടുന്ന അഞ്ചാമത്തെ വനിതയാണ്‌. കാന്‍സറും, മകന്‍റെ മരണവുമടക്കം നിരവധി പ്രതിസന്ധികളെ നേരിട്ടാണ് നൊബേലിന്റെ ആഹ്ളാദത്തിലേക്ക് അവര്‍ എത്തിയത്. അമേരിക്കയുടെ വിയറ്റ്നാം അധിനിവേശത്തിനെതിരെ പ്രതികരിക്കാന്‍ വീടുവിട്ടിറങ്ങിയ സംഭവം അവരുടെ സാമൂഹ്യബോധത്തിന് തെളിവാണ്. എഞ്ചിനീയറിംഗ് മേഖലയില്‍ പ്രൊഫസര്‍ഷിപ്പ്‌ നേടിയ അപൂര്‍വ്വം സ്ത്രീകളില്‍ ഒരാള്‍ കൂടിയായ ഫ്രാന്‍സെസ് ഒരു ബയോഡീസല്‍ കമ്പനിക്ക് തുടക്കമിട്ടത് കൂടാതെ ജനിതക ഗവേഷണ രംഗത്ത് പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന മറ്റൊരു കമ്പനിക്ക് നേതൃത്വം നല്‍കുകയും ചെയ്യുന്നുണ്ട്. [/box]ഭൗതികശാസ്ത്ര നോബല്‍ നേടിയ ഡോണ സ്ട്രിക്ക്ലാന്‍റ് ആ വിഷയത്തില്‍ മേരി ക്യൂറിക്കും മരിയ ഗോപ്പര്ട്ട് മേയറിനും ശേഷം നൊബേൽ നേടിയ ഏക വനിതയാണ്‌. നൊബേൽ ലഭിക്കും വരെ അവര്‍ക്കൊരു വിക്കിപീഡിയ പേജ് പോലും ഉണ്ടായിരുന്നില്ല എന്നത് ഈ രംഗത്തെ വിവേചനത്തിനുള്ള തെളിവാകുന്നു. എന്നാല്‍ സ്ത്രീയുടെ മാറിയ സാമൂഹ്യാവസ്ഥകള്‍ അടുത്തകാലത്തായി നൊബേൽ സമ്മാനങ്ങളില്‍ പ്രതിഫലിക്കുന്നുണ്ട്. വരും വര്‍ഷങ്ങളില്‍ ശാസ്ത്രരംഗത്തെ ഒട്ടേറെ സ്ത്രീകള്‍ക്ക് പ്രചോദനമാവാന്‍ ഇവര്‍ നേടിയ ബഹുമതിക്ക് കഴിയുമെന്നുറപ്പ്
ജൈവരാസവസ്തുക്കളില്‍ മാറ്റം വരുത്തി ഈ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ നടത്തിയ മുന്നേറ്റങ്ങള്‍ നിരവധി പേരുടെ രോഗം മാറ്റാനും ജീവന്‍ രക്ഷിക്കാനും മാത്രമല്ല സഹായിക്കുന്നത്. കൂടുതല്‍ പ്രകൃതിസൌഹാര്‍ദ്ദമായ ഹരിതരാസപ്രവര്‍ത്തനങ്ങളും, ജൈവഇന്ധനങ്ങളും ഒക്കെ യാഥാര്‍ത്ഥ്യമാക്കാന്‍ ഇവരുടെ ഗവേഷണം വഴി കാണിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഒരിക്കലും സാധ്യമല്ലാത്ത പല രാസപ്രവര്‍ത്തനങ്ങളെയും ഇവരുടെ ഗവേഷണം സാധ്യമാക്കി. ഈ കണ്ടുപിടിത്തങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള പുതിയ മുന്നേറ്റങ്ങള്‍ വരും നാളുകളില്‍ നമ്മുടെ ജീവിതത്തെ മാറ്റിമറിക്കുക തന്നെ ചെയ്യും. അത് കൊണ്ട് തന്നെ ഇത്തവണത്തെ രസതന്ത്രനോബല്‍ ജീവലോകത്തിന്റെ പല രഹസ്യങ്ങളേയും തൊട്ടുനില്‍ക്കുന്നതാണ്.
വീഡിയോ
Happy
0 %
Sad
0 %
Excited
0 %
Sleepy
0 %
Angry
0 %
Surprise
0 %
0
0
