രസതന്ത്ര നൊബേൽ രണ്ട് വനിതകൾക്ക്- വിസ്മയമായി ക്രിസ്പർ സങ്കേതം.

Read Time:12 Minute

സീമ ശ്രീലയം
ഇമ്മാനുവെല്ലെ ഷാർപെന്റിയർ (Emmanuelle Charpentier ), ജെന്നിഫർ എ. ഡൗഡ്‌ന (Jennifer A. Doudna) എന്നീ രണ്ടു വനിതകൾക്കാണ് ഇത്തവണ രസതന്ത്ര നൊബേൽ എന്നത് ഏറെ ശ്രദ്ധേയം. ക്രിസ്പർ കാസ്-9 എന്ന അതി നൂതന ജീൻ എഡിറ്റിങ് സങ്കേതം വികസിപ്പിച്ചെടുത്തതിനാണ് പുരസ്ക്കാരം. ക്രിസ്പർ എന്ന തന്മാത്രാ കത്രികയുപയോഗിച്ച് ജന്തുക്കളുടെയും സസ്യങ്ങളുടെയും സൂക്ഷ്മജീവികളുടെയുമൊക്കെ ഡി.എൻ.എ യിൽ അഭിലഷണീയമായ മാറ്റങ്ങൾ വരുത്താം. ശാസ്ത്രകല്പിത കഥകളെയും വെല്ലും വിധം വിസ്മയപ്പെരുമഴ തന്നെ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിവുള്ളൊരു സങ്കേതമാണ് ക്രിസ്പർ. ക്ലസ്റ്റേഡ് റഗുലേർലി ഇന്റർസ്പേസ്ഡ് ഷോർട്ട് പാലിൻഡ്രോമിക് റിപ്പീറ്റ്സ് എന്നാണ് ക്രിസ്പറിന്റെ (CRISPR) പൂർണ്ണരൂപം.

ഇമ്മാനുവെല്ലെ ഷാർപെന്റിയറും ജെന്നിഫർ എ. ഡൗഡ്‌നയും

ജർമ്മനിയിലെ ബെർലിനിൽ മാക്സ്പ്ലാങ്ക് യൂണിറ്റ് ഫോർ ദ് സയൻസ് ഓഫ് പാതോജൻസിന്റെ ഡയറക്റ്ററാണ് ഇമ്മാനുവെല്ലെ ഷാർപെന്റിയർ. കലിഫോർണിയ ബെർക്കിലി സർവ്വകലാശാലയിൽ പ്രഫസറാണ് ജെന്നിഫർ ഡൗഡ്ന. ലോകമെങ്ങുമുള്ള വനിതാ ഗവേഷകർക്കും പെൺകുട്ടികൾക്കും പ്രചോദനമാണ് നൊബേൽ പുരസ്ക്കാര ജേതാക്കളായ ഈ വനിതകൾ. മേരിക്യൂറി, ഐറീൻ ജോലിയോ ക്യൂറി, ഡൊറോത്തി ക്രോഫൂട്ട് ഹോഡ്ജ്‌കിൻ, ആദ യൊനാത്, ഫ്രാൻസെസ് എച്ച്.ആർനോൾഡ് എന്നിവരാണ് ഇതിനു മുമ്പ് രസതന്ത്ര നൊബേൽ പുരസ്ക്കാരത്തിനർഹരായ വനിതകൾ.

അക്ഷരാർത്ഥത്തിൽ ജീവന്റെ വിസ്മയങ്ങൾ കൈപ്പിടിയിലൊതുക്കാൻ സഹായിച്ച ജനിതക കത്രികയാണ് ക്രിസ്പർ. ഈ സങ്കേതം ഉപയോഗിച്ച് ഡിഎൻഎ തന്തുക്കൾ നിശ്ചിത സ്ഥാനത്ത്കൃത്യമായി മുറിക്കാം, ജീൻ നീക്കം ചെയ്യാം, ജീനുകളിൽ അറ്റകുറ്റപ്പണികൾ നടത്താം, പുതിയ ജീൻ സന്നിവേശിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യാം.

ക്രിസ്പർ ജീൻ എഡിറ്റിങ്ങിൽ കാസ്-9 എൻസൈം ആണ് ഒരു തന്മാത്രാ കത്രിക പോലെ പ്രവർത്തിച്ച് ഡിഎൻഎ ഇഴകൾ മുറിക്കുന്നത്. ഈ എൻസൈമിനെ നിശ്ചിത സ്ഥാനത്ത് എത്തിക്കാനുള്ള വഴികാട്ടിയായി ഒരു ഗൈഡ് ആർഎൻഎ യും ഉപയോഗിക്കുന്നു. ജനിതക രോഗങ്ങളെയും അർബ്ബുദത്തെയും എയ്‌ഡ്സിനെയും പാർക്കിൻസൺസിനെയുമൊന്നും പേടിക്കേണ്ടാത്ത ഒരു കാലം, ഏതു പ്രതികൂല സാഹചര്യങ്ങളെയും അതിജീവിക്കുന്ന, അത്യുല്പാദന ശേഷിയുള്ള കാർഷിക വിളകൾ, ജനിതക മാറ്റം വരുത്തിയെടുക്കുന്ന സൂക്ഷ്മജീവികളുടെ അത്ഭുതലോകം ഇങ്ങനെ ക്രിസ്പറിന്റെ സാദ്ധ്യതകൾ വിശാലമായിക്കൊണ്ടേയിരിക്കുകയാണ്. നമ്മുടെയൊക്കെ ജീവിതത്തെ മാറ്റിമറിക്കുന്ന, അസാമാന്യ ശേഷിയുള്ള ഒരു സങ്കേതമാണ് ക്രിസ്പർ എന്നാണ് രസതന്ത്ര നൊബേൽ കമ്മിറ്റി ഈ സങ്കേതത്തെ വിലയിരുത്തിയത്.

ബാക്റ്റീരിയകളിൽ നിന്നാണ് ഈ അത്ഭുത ജീൻ എഡിറ്റിങ് വിദ്യയുടെ ജൈവരസതന്ത്ര രഹസ്യം പിടികിട്ടിയത്. ബാക്റ്റീരിയകളെ വൈറസ് ബാധിക്കുമ്പോൾ അതിനെ പ്രതിരോധിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന വിദ്യമനസ്സിലാക്കി അതിൽ ചില പരിഷ്ക്കാരങ്ങൾ വരുത്തിയതിൽ നിന്നാണ് ക്രിസ്പർ ജീൻ എഡിറ്റിങ് സങ്കേതത്തിന്റെ പിറവി. പല കണ്ടുപിടിത്തങ്ങളെയും പോലെ തികച്ചും അപ്രതീക്ഷിതമായിരുന്നു ഇതും. സ്ട്രെപ്റ്റോകോക്കസ് പയോജെൻസ് ബാക്റ്റീരിയകളെക്കുറിച്ചു പഠനങ്ങൾ നടത്തുന്നതിനിടയിലാണ് അതിനു മുമ്പ് അറിയാതിരുന്ന ഒരു തന്മാത്ര ഇമ്മാനുവെല്ലെ ഷാർപെന്റിയറുടെ ശ്രദ്ധയിൽപ്പെട്ടത്. tracrRNa ആയിരുന്നു അത്. തുടർന്നുള്ള വിശദമായ പഠനങ്ങളിലൂടെ ഇത് ബാക്റ്റീരിയയുടെ പുരാതന പ്രതിരോധ സംവിധാനമായ ക്രിസ്പർ/കാസിന്റെ ഭാഗമാണ് ഇതെന്നു തിരിച്ചറിഞ്ഞു. വൈറസ്സിന്റെ ഡി.എൻ.എ യെ തകർത്തുകൊണ്ടാണ് ഈ ബാക്റ്റീരിയകൾ വൈറസ്സിനെ പ്രതിരോധിക്കുന്നതെന്ന കണ്ടെത്തൽ നൂതന സാദ്ധ്യതകളിലേക്കുള്ള വാതിലുകളാണ് തുറന്നത്. 2011-ൽ ഷാർപെന്റിയർ തന്റെ കണ്ടെത്തലുകൾ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു. അതേ വർഷം തന്നെ ജൈവരസതന്ത്രജ്ഞയും RNA ഗവേഷണങ്ങളിൽ അഗ്രഗണ്യയുമായ ജെന്നിഫർ ഡൗഡ്‌നയുമായി ഗവേഷണത്തിൽ കൈകോർക്കുകയും ചെയ്തു. ഇരുവരുടെയും സംയുക്ത ഗവേഷണത്തിലൂടെ 2012-ൽ ബാക്റ്റീരിയയിലെ ജീൻ എഡിറ്റിങ് വിദ്യ ഒരു ടെസ്റ്റ് ട്യൂബിൽ സാദ്ധ്യമാക്കാനും അതിനെ പുനർ രൂപകല്പന നടത്താനും സാധിച്ചു. ഈ നൂറ്റാണ്ടിലെ വിസ്മയനേട്ടം എന്നു നിസ്സംശയം വിശേഷിപ്പിക്കാവുന്ന , ജീവന്റെ കോഡ് തന്നെ മാറ്റിയെഴുതാൻ ശക്തിയുള്ള ഒരു സങ്കേതത്തിന്റെ പിറവിയായിരുന്നു അത്. ബാക്റ്റീരിയയിലെ സ്വാഭാവിക ക്രിസ്പർ കാസ് 9 ‘കത്രിക’യ്ക്ക് വൈറസ് ഡി.എൻ.എ യെ തിരിച്ചറിഞ്ഞു നശിപ്പിക്കാനുള്ള കഴിവുണ്ട്. എന്നാൽ ഈ തന്മാത്രാ കത്രികയെ ഒന്നു റീപ്രോഗ്രാം ചെയ്ത് അതിന്റെ നിയന്ത്രണം കൈപ്പിടിയിലൊതുക്കിയതോടെ ഏതു ഡി.എൻ.എ യും നിശ്ചിത സ്ഥലത്ത് കിറുകൃത്യമായി മുറിക്കാനും എഡിറ്റ് ചെയ്യാനും കഴിയുമെന്ന സ്ഥിതിയായി.

ഷാർപെന്റിയറും ഡൗഡ്നയും ചുരുൾ നിവർത്തിയ ക്രിസ്പർ രഹസ്യങ്ങൾ മനുഷ്യകോശങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയും വിധം വികസിപ്പിച്ചെടുത്തതിൽ എം.ഐ.ടി.ഗവേഷകനായ ഫെങ് ഷാങ്ങിനും ഒരു പ്രധാന പങ്കുണ്ട്. തുടർന്നങ്ങോട്ട് പല ഗവേഷണശാലകളിൽ നിന്നും ക്രിസ്പർ ഗവേഷണങ്ങളിൽ ഉണ്ടായിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന കുതിച്ചുചാട്ടങ്ങൾ ലോകത്തെ അമ്പരപ്പിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. അർബ്ബുദം , പാർക്കിൻസൺസ് തുടങ്ങിയ രോഗങ്ങളും സിസ്റ്റിക് ഫൈബ്രോസിസ്, മസ്കുലാർ ഡിസ്ട്രോഫി, ഹീമോഫീലിയ, സിക്കിൾ സെൽ അനീമിയ, ഹണ്ടിങ്‌ടൺ ഡിസീസ് തുടങ്ങി നിരവധി ജനിതക രോഗങ്ങളും ക്രോമസോം തകരാറുകളുമൊക്കെ ഭേദമാക്കാൻ ക്രിസ്പർ ഉപയോഗിച്ചുള്ള നൂതന ചികിൽസാരീതികൾ സഹായിക്കുമെന്നു തന്നെയാണ് വിവിധ ഗവേഷണങ്ങളുടെ പ്രാഥമിക ഫലങ്ങൾ നൽകുന്ന സൂചന.ചർമ്മ കോശങ്ങളെ വിത്തുകോശങ്ങളാക്കൽ, സാധാരണ കോശങ്ങളെ നാഡീകോശ സമാന കോശങ്ങളാക്കി മാറ്റൽ എന്നിവയും ക്രിസ്പർ വിദ്യയിലൂടെ സാധ്യമാണെന്ന് തെളിഞ്ഞുകഴിഞ്ഞു. ക്രിസ്പർ കാസ്-9 എൻസൈമിന്റെ ജീൻ എഡിറ്റിങ് പ്രവർത്തനത്തിന്റെ വ്യക്തമായ ത്രിമാന ദൃശ്യങ്ങൾ ക്രയോജനിക് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പിയിലൂടെ ലഭ്യമാക്കുന്നതിൽ കാനഡയിലെ യൂണിവേഴ്സിറ്റിഓഫ് ബ്രിട്ടീഷ് കൊളംബിയ ഗവേഷകർവിജയിച്ചതും ശ്രദ്ധേയ നേട്ടമാണ്. എം.ഐ.ടി. ഗവേഷകർ വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത ക്രിസ്പർ അധിഷ്ഠിത കോവിഡ്-19 ടെസ്റ്റ് കിറ്റ് ആയ ഷെർലോക്ക് ക്രിസ്പർ സാർസ്കോവ്-2 കിറ്റും വാർത്തകളിൽ നിറഞ്ഞിരുന്നു. ആഗോളതാപനത്തെയും കാലാവസ്ഥാവ്യതിയാനങ്ങളെയുമൊക്കെ അതിജീവിക്കാൻ ശേഷിയുള്ള കാർഷിക വിളകളും ക്രിസ്പർ എന്ന ജീൻ എഡിറ്റിങ് സങ്കേതം നൽകുന്ന വലിയൊരു പ്രതീക്ഷയാണ്. നൂതന ഔഷധങ്ങളും എൻസൈമുകളുമൊക്കെ സംശ്ലേഷണം ചെയ്യാൻ കഴിയും വിധം ബാക്റ്റീരിയകളെയും മറ്റും എളുപ്പത്തിൽ രൂപകല്പന ചെയ്യാമെന്നതും വലിയ സാധ്യത തന്നെ.

മനുഷ്യ ഭ്രൂണങ്ങളിലെ ക്രിസ്പർ പരീക്ഷണമാണ് വൻ വിവാദങ്ങൾക്കും ആശങ്കകൾക്കും വഴിയൊരുക്കുന്നത്. 2015-ൽ ചൈനയിലെ സൺയാറ്റ്‌സെൻ യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഗവേഷകർ മനുഷ്യഭ്രൂണങ്ങളിൽ ആദ്യമായി ക്രിസ്പർ സങ്കേതം ഉപയോഗിച്ച് ജനിതക മാറ്റം വരുത്തിയതും പിന്നീട് പോർട്‌ലാന്റിലെ ഓറിഗൺ ഹെൽത്ത് ആന്റ് സയൻസ് യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിൽ മിതാലിപോവിന്റെ നേതൃത്വത്തിൽ നടന്ന സമാന ഗവേഷണങ്ങളും ഇതിനുദാഹരണമാണ്. ഒരു വർഷം മുമ്പ് ചൈനീസ് ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ഹീ ജിയാൻകുയിയുടെ നേതൃത്വത്തിലുള്ള ഗവേഷകസംഘം ഭ്രൂണങ്ങളിൽ നടത്തിയക്രിസ്പർ ജീൻ എഡിറ്റിങ്ങിലൂടെ എച്ച് ഐ വി ബാധയെചെറുക്കുന്ന ലുലു, നാന എന്നീ ഇരട്ടക്കുഞ്ഞുങ്ങളെ സൃഷ്ടിച്ചത് വൻ വിവാദങ്ങൾക്ക് തിരികൊളുത്തിക്കഴിഞ്ഞു. മനുഷ്യ ഭ്രൂണങ്ങളിൽ ക്രിസ്പർ ഉപയോഗിച്ചുള്ള ജീൻ എഡിറ്റിങ്ങിന്റെ ധാർമ്മികതയുംനൈതികതയുമൊക്കെവൻചർച്ചാവിഷയമായിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. ജനിതക രോഗങ്ങളെ ചെറുക്കുക എന്ന ലക്ഷ്യത്തോടെ പല ലാബുകളിലും ക്രിസ്പർ ജീൻ എഡിറ്റിങ് പരീക്ഷണങ്ങൾ നടക്കുന്നുണ്ട്. ഇതിന്റെ മറവിൽ നിയമങ്ങളെല്ലാം കാറ്റിൽപ്പറത്തിക്കൊണ്ട് എല്ലാം തികഞ്ഞ ഡിസൈനർ ശിശുക്കൾ പിറവിയെടുത്തേക്കും എന്ന ആശങ്ക ശക്തമായിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. ഭ്രൂണാവസ്ഥയിൽ തന്നെ സ്വന്തം കുഞ്ഞിന്റെ ഭാവി തീരുമാനിക്കാനുള്ള അവസരം മാതാപിതാക്കൾക്ക് ലഭിച്ചാൽ ഉണ്ടാവുന്ന പൊല്ലാപ്പുകൾ ചില്ലറയൊന്നുമല്ല. ഭ്രൂണാവസ്ഥയിൽ വരുത്തുന്ന ജനിതക മാറ്റം അടുത്ത തലമുറയിലേക്ക് കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുകയും ചെയ്യും. പല രാജ്യങ്ങളിലും മനുഷ്യഭ്രൂണങ്ങളിലുള്ള ജനിതക പരിഷ്ക്കരണത്തിന് കർശന വിലക്കുകളുണ്ട്.