മലമ്പനിയെ ചെറുക്കാന്‍ ജനിതക സാങ്കേതികവിദ്യ

[author title=”പ്രൊഫ.കെ.ആര്‍.ജനാര്‍ദനന്‍” image=”https://luca.co.in/wp-content/uploads/2019/07/KRJ.jpg”]ശാസ്ത്ര ലേഖകൻ[/author]

ആര്‍ട്ടിമിസിയ അന്നുവ (Artemisia annua) എന്ന ഒരു ചൈനീസ് ഔഷധസസ്യത്തില്‍ നിന്നാണ് മലേറിയ ചികിത്സക്കാവശ്യമായ ആര്‍ട്ടിമിസിനിന്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത്. ജനിതകസാങ്കേതിക വിദ്യയിലൂടെ ഈ സസ്യത്തിന്റെ ആര്‍ട്ടിമിസിനിന്‍ ഉത്പാദനശേഷി വര്‍ധിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ശ്രമങ്ങള്‍ വിജയം കണ്ടിരിക്കുകയാണ്.

അനോഫിലസ് കൊതുക് (Anopheles) | കടപ്പാട് : വിക്കിപീഡിയ

[dropcap][/dropcap]രിത്രപരമായി നാലായിരം വര്‍ഷം മുമ്പേ തിരിച്ചറിഞ്ഞിട്ടുള്ള ഒരു രോഗമാണ് മലമ്പനി അഥവാ മലേറിയ (Malaria).. പ്ലാസ്‌മോഡിയം(Plasmodium) എന്ന ഏകകോശജീവിയാണ് ഈ അസുഖമുണ്ടാക്കുന്നത്. ഇത് പരത്തുന്നതാകട്ടെ, അനോഫിലസ് (Anopheles) വിഭാഗത്തില്‍പെടുന്ന പെണ്‍കൊതുകുകളും. കൊതുകിലും മനുഷ്യരിലുമായാണ് പ്ലാസ്‌മോഡിയം അതിന്റെ ജീവിതചക്രം പൂര്‍ത്തിയാക്കുന്നത്. പ്ലാസ്‌മോഡിയത്തിന്റെ മൂന്നു ഗണങ്ങള്‍ ഇന്ത്യയില്‍ കാണുന്നുണ്ട്. വൈവാക്‌സ്  (Vivax),ഫാള്‍സിപാരം(Falciparum),  മലേറിയ (Malariae) എന്നിവയാണത്. ആഗോളതലത്തില്‍, ഏറ്റവും കൂടുതല്‍ മരണങ്ങള്‍ക്ക് കാരണമായിത്തീരുന്നത് പ്ലാസ്‌മോഡിയം ഫാള്‍സിപാരമാകുന്നു.

പ്ലാസ്മോഡിയത്തിന്റെ ജീവചക്രം
പ്ലാസ്മോഡിയത്തിന്റെ ജീവചക്രം |കടപ്പാട് : വിക്കിപി‍ഡിയ

കൊതുകുകള്‍ പെരുകുന്നത് തടയാന്‍ കീടനാശിനികളുടെ പ്രയോഗവും മറ്റു പ്രതിരോധമാര്‍ഗങ്ങളും വ്യാപകമായിട്ട് ഉപയോഗിച്ചിട്ടുപോലും മലമ്പനി ഒരു ആഗോള ആരോഗ്യപ്രശ്‌നമായി തുടരുന്നു. ലോകാരോഗ്യസംഘടനയുടെ മതിപ്പ് പ്രകാരം 2016-ല്‍ മാത്രം, 91 രാജ്യങ്ങളിലായി 216 ദശലക്ഷം ജനങ്ങളെ മലേറിയ ബാധിച്ചു. അവരില്‍ 4,45,000 പേര്‍ മരണമടയുകയും ചെയ്തു. ആര്‍ട്ടിമിസിനിന്‍ (Artemisinin) എന്ന രാസയൗഗികമാണ് മലമ്പനിരോഗ ചികിത്സക്ക് ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്ന ഏറ്റവും ഫലപ്രദമായ ഔഷധം. മധുരകാഞ്ഞിരം (Sweet workwood)  എന്ന് സാധാരണയായി വിളിക്കപ്പെടുന്ന ആര്‍ട്ടിമിസിയ അന്നുവ (Artemisia annua) എന്ന ശാസ്ത്രീയനാമമുള്ള ഒരു ചൈനീസ് ഔഷധസസ്യത്തിലാണ് ആര്‍ട്ടിമിസിനിന്‍ നിര്‍മിക്കപ്പെടുന്നത്. പ്ലാസ്‌മോഡിയം ഫാള്‍സിപാരം വഴി ഉണ്ടാകുന്ന മലമ്പനിക്ക് ഇന്ന് ലഭ്യമായിട്ടുള്ള ഏറ്റവും നല്ല ചികിത്സാവിധി ആര്‍ട്ടിമിസിനിന്‍ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു സമ്മിശ്ര ചികിത്സ(ArtemisininCombination Therapies, ACTs ആക്റ്റ്) ആണെന്ന് ലോകാരോഗ്യസംഘടന അഭിപ്രായപ്പെടുന്നു.

ആര്‍ട്ടിമിസിയ അന്നുവ (Artemisia annua) | കടപ്പാട് : വിക്കിപിഡിയ

ആക്റ്റ്(ACT) എന്ന ചികിത്സാ ക്രമത്തിന് വേണ്ടിവരുന്ന ആര്‍ട്ടിമിസിനിന്‍ ഇന്ന് കാര്‍ഷികോല്‍പാദനം വഴിയാണ് ലഭ്യമാകുന്നത്. ഔഷധസസ്യത്തിന്റെ ഇലകളാണ് മുഖ്യസ്രോതസ്സ്. എന്നാല്‍ സസ്യത്തില്‍നിന്ന് വളരെ കുറഞ്ഞ അളവില്‍ മാത്രമേ ആര്‍ട്ടിമിസിനിന്‍ സംസ്‌കരിച്ചെടുക്കാന്‍ കഴിയുന്നുള്ളൂ (ഉണങ്ങിയ ഇലയുടെ ഭാരത്തിന്റെ 0.1 ശതമാനം മുതല്‍ 1.0 ശതമാനംവരെ). ഇത് ഔഷധത്തിന്റെ ആഗോള ഡിമാന്‍ഡിനെ നേരിടാന്‍ പര്യാപ്തമല്ല. സ്വാഭാവികമായി, ആര്‍ട്ടിമിസിനിന്റെ നിര്‍മാണത്തിന് ബദല്‍ മാര്‍ഗങ്ങള്‍ തേടേണ്ടതുണ്ട്. കണ്ടെത്തിയ ഒരു മാര്‍ഗം ഒരു അര്‍ധസംശ്ലേഷണപ്രക്രിയ (Semi Synthetic Process) ആണ്. യീസ്റ്റ് കുമിളുകളെ പ്രചോദിപ്പിച്ച് ആന്‍ട്ടിമിസിനിന്റെ പൂര്‍വഗാമി (Precursor) ആയ ആര്‍ട്ടിമിസിനിക് അമ്ലം (Artemisinic acid)സംശ്ലേഷണം ചെയ്യിക്കുന്നു. പിന്നീട് അതിനെ ആര്‍ട്ടിമിസിനിന്‍ ആക്കി മാറ്റുന്നു. ഇത് വളരെ ചെലവേറിയ ഒരു പ്രക്രിയ ആയതിനാല്‍ കാര്‍ഷികോല്‍പാദനത്തെ വിസ്ഥാപിക്കാനായി ഉപയോഗിക്കാന്‍ കഴിയുന്നില്ല. ആ സാഹചര്യത്തിലാണ് ആര്‍ട്ടിമിസിയ അന്നുവ സസ്യത്തെ കൂടുതല്‍ ആര്‍ട്ടിമിസിനിന്‍ നിര്‍മിക്കാന്‍ തക്കവണ്ണം മാറ്റിയെടുക്കാനാകുമോയെന്ന ചിന്ത ശാസ്ത്രജ്ഞരില്‍ ഉണ്ടായത്. 

[box type=”info” align=”” class=”” width=””] ജനിതക സാങ്കേതിക വിദ്യ

ജീവജാലങ്ങളിൽ ജനിതകപരിഷ്കരണം വരുത്തി, പുതിയ ഉപയോഗങ്ങൾക്ക് അവയെ സജ്ജമാക്കുന്ന പ്രക്രിയയാണ് ജനിതകസാങ്കേതികവിദ്യ അഥവാ ജനിതക എൻജിനീയറിങ്ങ്. ജീവജാലങ്ങളുടെ വളർച്ചയും വികാസവും തീരുമാനിക്കുനത് അതിന്റെ ജനിതക വസ്തുവിൽ (ഡി. എൻ. എ) അടങ്ങിയിട്ടുള്ള നിർദ്ദേശങ്ങൾ ആണ്. ഡി.എൻ.എ. യെ ആവശ്യമായ സ്ഥലത്തു വെച്ച് മുറിക്കുകയും അഭിലഷണീയക്രോമസോമുകളിൽ കൂട്ടിച്ചേർക്കുകയും ചെയ്യുന്ന ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ വികസിപ്പിച്ചത് ദാനിയേൽ നാഥാൻസ്, ഹാമിൽട്ടൺ സ്മിത്ത്‌ എന്നീ ശാസ്ത്രജ്ഞർ ചേർന്നാണ് [/box]

ആര്‍ട്ടിമിസിനിന്‍ (Artemisinin)

ഷാങ്ഗായ് ഷിയാവോ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെ കെക്സ്ഥാന്‍ ടാങ് (Kexuan Tang) എന്ന സസ്യശാസ്ത്രജ്ഞനും സഹപ്രവര്‍ത്തകരും ചേര്‍ന്ന് ആര്‍ട്ടിമിസിയ അന്നുവ സസ്യത്തില്‍ ജനിതകപരിഷ്‌കാരം വരുത്തി, അതിനെ ഉയര്‍ന്ന തോതില്‍ ആര്‍ട്ടിമിസിനിന്‍ സ്വാഭാവികമായി തന്നെ ഉല്പാദിപ്പിക്കാന്‍ പ്രേരിപ്പിക്കുന്നതില്‍ വിജയം കണ്ടെത്തി. സസ്യത്തിന്റെ ക്രോമസോമുകളില്‍ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന മൊത്തം ജീനുകളുടെ അനുക്രമം (sequence) നിര്‍ണയിക്കാന്‍ ഗവേഷകര്‍ക്ക് കഴിഞ്ഞു. അവയില്‍, പ്രോട്ടിന്‍ കോഡ് ചെയ്യുന്ന 63,226  ജീനുകള്‍ ഉണ്ടെന്ന് കണ്ടെത്തി. കുറേ വര്‍ഷങ്ങള്‍ നീണ്ടുനിന്ന ശ്രമങ്ങളുടെ ഫലമായിട്ടാണ് ഈ ജീന്‍  അനുക്രമ പ്രക്രിയ പൂര്‍ത്തിയാക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞത്. പിന്നീട് അന്‍പതിനായിരത്തിലധികം വരുന്ന ജീന്‍ സഞ്ചയത്തില്‍ നിന്ന് ആര്‍ട്ടിമിസിനിന്‍ ഉല്പാദനത്തില്‍ നിര്‍ണായക പങ്കു വഹിക്കുന്ന മൂന്ന് ജീനുകളെ  തിരിച്ചറിഞ്ഞു. ഈ മൂന്നു ജീനുകളെ കേന്ദ്രീകരിച്ച് ജനിതകപരിഷ്‌കാരം വരുത്തി, അവയുടെ സക്രിയത വര്‍ധിപ്പിച്ച്, സസ്യത്തിന്റെ ഇലകളില്‍ ആര്‍ട്ടിമിസിനിന്റെ അളവ് ഉയര്‍ത്തി. അങ്ങനെ, ഉണങ്ങിയ ഇലയുടെ ഭാരത്തിന്റെ 0.1 – 1.0 ശതമാനം ആയിരുന്ന ആര്‍ട്ടിമിസിനിന്റെ ഉല്പാദനം 3.2 ശതമാനം ആയി വര്‍ധിച്ചു. പരീക്ഷണശാലയില്‍നിന്ന് ലഭിച്ച ഈ വിവരങ്ങള്‍ 2018 ഏപ്രില്‍മാസത്തെ ‘മോളിക്കുലാര്‍ പ്ലാന്റ്’ എന്ന ജേര്‍ണലില്‍ പ്രസിദ്ധീകരിക്കപ്പെട്ടു.

കെക്സ്ഥാന്‍ ടാങ് (Kexuan Tang) | Copyrighted Picture : synergy.sg

എന്നാല്‍ പരീക്ഷണശാലാതലത്തില്‍ ലഭിച്ച ഫലങ്ങള്‍, വാണിജ്യാടിസ്ഥാനത്തില്‍ വലിയ കൃഷിക്കളങ്ങളിലേക്ക് എത്തിക്കാന്‍ ഇനിയും ഒട്ടേറെ ഫീല്‍ഡ് ട്രയലുകള്‍ ആവശ്യമാണ്. പരീക്ഷണശാലയിലെ സാഹചര്യങ്ങള്‍ പാടത്ത് ഒരുക്കിയെടുക്കാന്‍ നല്ല അധ്വാനം വേണ്ടിവരും. കൂടാതെ ജനിതകമാറ്റം വരുത്തിയ സസ്യങ്ങളുടെ വാണിജ്യാടിസ്ഥാനത്തിലുള്ള കൃഷിക്ക് ബന്ധപ്പെട്ട അധികാരസ്ഥാപനങ്ങളില്‍ നിന്ന് അംഗീകാരവും അനുമതിയും ലഭിക്കണം. ഈ തടസ്സങ്ങളെല്ലാം താമസംവിനാ നീക്കിയെടുക്കാന്‍ കഴിയുമെന്നാണ് പ്രതീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നത്.


അധിക വിവരങ്ങള്‍ക്ക്

  1. Molecular-plant – Journal -2018 April

Leave a Reply