पिछले कुछ वर्षों में चिकित्सा विज्ञान का क्षेत्र तेजी से विकसित हुआ है। नई चिकित्सा दवाओं के विकास में प्रगति से लेकर स्वास्थ्य निगरानी उपकरणों में नैनो टेक्नोलॉजी को लागू करने तक, हम एक प्रजाति के रूप में एक लंबा सफर तय कर चुके हैं।
ऐसी ही एक प्रगति है मनुष्य के जीनोम में परिवर्तन करके उसकी शारीरिक और शारीरिक विशेषताओं को समझने और बदलने की क्षमता!
लेख पाठक को आनुवंशिकी के क्षेत्र का परिचय प्रदान करता है, मानव जीनोम और जीन संपादन और सीआरआईएसपीआर प्रौद्योगिकी के अनुप्रयोगों के बारे में बताता है।
मानव जीनोम
जैविक रूप से कहें तो मनुष्य एक जटिल संरचना है जिसमें कई विशेषताएं हैं। ये विशेषताएं, जैसे ऊंचाई, बालों का रंग, आंखों का रंग, चेहरे की विशेषताएं इत्यादि, उनके डीएनए का उपयोग करके निर्धारित की जा सकती हैं।
डीएनए
डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए) मौलिक रासायनिक तत्वों (चीनी, फॉस्फेट और क्षार) से बना एक पदार्थ है जो एक जीवित वस्तु कैसे दिखेगी और कैसे कार्य करेगी, इसके बारे में सारी जानकारी रखती है।
जीवविज्ञानी और चिकित्सा पेशेवर डीएनए के पैटर्न का अध्ययन करके, सभी के लिए अद्वितीय जानकारी को डिकोड कर सकते हैं।
वंशाणु
जीन डीएनए का एक विशिष्ट भाग है जो एक प्रोटीन के लिए कोड करता है। जीन द्वारा निर्मित प्रोटीन ही डीएनए के कार्यों को संपन्न करने का कार्य करते हैं।
जीन आनुवंशिकता की इकाइयों के रूप में काम करते हैं और माता-पिता से उनकी संतानों में विशेष विशेषताओं को पारित करने के लिए जिम्मेदार होते हैं।
किसी जीव के जीन और आनुवंशिक सामग्री के कुल योग को उसका जीनोम कहा जाता है। मानव जीनोम को समझने से वैज्ञानिकों को मानव जाति को प्रभावित करने वाली हजारों बीमारियों के इलाज, इलाज या यहां तक कि रोकथाम के नए तरीके विकसित करने की अनुमति मिली है।
यहीं पर जीन संपादन आता है।
जीन संपादन
जीनोम या जीन संपादन प्रौद्योगिकियों का एक समूह है जो वैज्ञानिकों को किसी जीव के डीएनए को बदलने की अनुमति देता है। ये प्रौद्योगिकियाँ जीनोम में विशेष स्थानों पर आनुवंशिक सामग्री को जोड़ना, हटाना या बदलना संभव बनाती हैं।
अन्य आनुवंशिक इंजीनियरिंग तकनीकों के विपरीत, जो मेजबान जीनोम में आनुवंशिक सामग्री को बेतरतीब ढंग से सम्मिलित करती हैं, ये तकनीकें अत्यधिक विशिष्ट स्थानों पर सम्मिलन को लक्षित करती हैं।
यह कैसे काम करता है?
जीन संपादन में एंजाइम शामिल होते हैं। एंजाइम वे प्रोटीन होते हैं जो रासायनिक प्रक्रियाओं को सक्षम या तेज़ करते हैं। जीन संपादन में उपयोग किए जाने वाले इंजीनियर्ड एंजाइमों को न्यूक्लियस कहा जाता है और वे डीएनए को काट सकते हैं।
न्यूक्लिज़ को एक अन्य रसायन के साथ इंजीनियर किया जाता है जो उन्हें डीएनए स्ट्रैंड्स तक मार्गदर्शन करता है जिन्हें उन्हें काटना होता है। ये कटे हुए डीएनए स्ट्रैंड पुनर्जीवित हो सकते हैं, लेकिन इस बार उन्हें वांछित डीएनए स्ट्रैंड में बदलने के लिए वांछित जानकारी दी गई है।
नए स्ट्रैंड का मतलब है नए जीन और नए जीन का मतलब है नई विशेषताएं।
मनुष्य को प्रभावित करने वाली विभिन्न बीमारियों की जांच के लिए वैज्ञानिक जीन संपादन का उपयोग करते हैं।
वे चूहों और मछलियों जैसे जानवरों के जीनोम को संपादित करते हैं और देखते हैं कि ये परिवर्तन उनके स्वास्थ्य को कैसे प्रभावित करते हैं। फिर उन्होंने अपने निष्कर्षों का उपयोग यह अनुमान लगाने के लिए किया कि मानव जीनोम में समान परिवर्तन मानव स्वास्थ्य को कैसे प्रभावित कर सकते हैं।
इसके अलावा, वैज्ञानिक जीन थेरेपी विकसित कर रहे हैं। इन उपचारों में जीन संपादन का उपयोग करके मनुष्यों में बीमारियों को रोकना और उनका इलाज करना शामिल है।
सीआरआईएसपीआर प्रौद्योगिकी
जीन संपादन तकनीक में एक बड़ी सफलता क्लस्टर्ड रेगुलरली इंटरसेप्ड शॉर्ट पैलिंड्रोमिक रिपीट (सीआरआईएसपीआर) की शुरूआत है।
सीआरआईएसपीआर एक रक्षा प्रणाली पर आधारित है जो कुछ बैक्टीरिया में स्वाभाविक रूप से पाई जाती है। ऐसे बैक्टीरिया के डीएनए में कई छोटे पैलिंड्रोमिक अनुक्रम होते हैं (ऐसे शब्द जो आगे और पीछे दोनों तरफ समान होते हैं, जैसे आरएएआर)।
बैक्टीरिया इन पैलिंड्रोमिक अनुक्रमों के अंदर उन वायरस के अंशों को संग्रहित करेंगे जिनसे वे लड़े थे।
यह कैसे काम करता है?
CRISPR में प्रयुक्त एंजाइम को Cas9 कहा जाता है। यह एंजाइम खुद को संक्रमित पलिंड्रोमिक अनुक्रम से जोड़ता है और डीएनए को टुकड़ों में काट देता है, जिससे वायरस के बारे में जानकारी बरकरार रहती है।
सशस्त्र कैस प्रोटीन वायरल डीएनए को पहचान लेगा और यदि जीवाणु उसी वायरस से दोबारा संक्रमित हो जाता है तो उसे तुरंत नष्ट कर देगा।
सीआरआईएसपीआर के अनुप्रयोग
सीआरआईएसपीआर का उपयोग अनुसंधान, स्वास्थ्य देखभाल, पालतू प्रजनन, खाद्य उत्पादन, हरित ईंधन और बहुत कुछ सहित कई तरीकों से किया गया है।
1। अनुसंधान
जानवरों में आनुवंशिक विकारों को कम करने से संबंधित अध्ययनों में सीआरआईएसपीआर प्रणाली लागू की जा रही है और मानव आंख और रक्त रोगों के इलाज के लिए क्लिनिक में जल्द ही नियोजित होने की संभावना है।
चीन और संयुक्त राज्य अमेरिका ने लक्षित कैंसर उपचारों के लिए CRISPR-Cas9 का उपयोग करके दो नैदानिक परीक्षणों को मंजूरी दे दी है।
बायोमेडिकल अनुप्रयोगों से परे, इन उपकरणों का उपयोग अब फसल और पशुधन प्रजनन में तेजी लाने, नए रोगाणुरोधी इंजीनियर बनाने और जीन ड्राइव के साथ रोग फैलाने वाले कीड़ों को नियंत्रित करने के लिए अध्ययन में किया जा रहा है।
2। स्वास्थ्य सेवा
वैज्ञानिक CRISPR-Cas9 तकनीक से बैक्टीरिया को मारने वाले वायरस (बैक्टीरियोफेज) के जीनोम को संशोधित करके एंटीबायोटिक-प्रतिरोधी बैक्टीरिया को नष्ट करने के तरीके विकसित करने में सक्षम हुए हैं।
ये प्रणालियाँ मानव रोग के लिए पशु मॉडल बनाने और संक्रमित कोशिकाओं से एचआईवी को हटाने में भी सक्षम बनाती हैं।
मानव रोग के एक माउस मॉडल में, सीआरआईएसपीआर ने एक आनुवंशिक त्रुटि को ठीक किया, जिसके परिणामस्वरूप रोगग्रस्त चूहों का नैदानिक बचाव हुआ।
3. पालतू प्रजनन
आनुवंशिक रूप से संशोधित जीवों को बनाने के लिए प्रारंभिक भ्रूणों पर सीआरआईएसपीआर लागू किया गया है, और उनके ऊतकों में पर्याप्त जीन संपादन प्राप्त करने के लिए प्रयोगशाला जानवरों में इंजेक्ट किया गया है।
चूहों, चूहों और अन्य गैर-मानव प्राइमेट्स सहित जानवरों के जीनोम को संशोधित करने के लिए सीआरआईएसपीआर पर आधारित दृष्टिकोण का उपयोग किया गया है। इन तरीकों को उत्पादकता, रोग प्रतिरोधक क्षमता बढ़ाने और पालतू जानवरों में वांछित लक्षणों/विशेषताओं को सक्रिय करने के लिए नियोजित किया जा सकता है।
सीआरआईएसपीआर का उपयोग करके, हम नए पशु मॉडल की एक पीढ़ी भी पेश करने में सक्षम हो सकते हैं।
4. खाद्य उत्पादन
सीआरआईएसपीआर जीन संपादन तकनीक फसल की पैदावार और गुणवत्ता में सुधार कर सकती है; पौधों में सूखा प्रतिरोध, शाकनाशी और कीटनाशक प्रतिरोध, खाद्य सुरक्षा और संरक्षा में वृद्धि।
यह एंटीबायोटिक प्रतिरोध को दूर करने, उत्पाद शेल्फ जीवन में सुधार करने और पौधों को पालतू बनाने की प्रक्रिया में तेजी लाने में भी मदद कर सकता है।
बेहतर गुणवत्ता वाले पौधों का मतलब जानवरों के लिए बेहतर गुणवत्ता वाला चारा है, जिससे उनके स्वास्थ्य को बढ़ावा मिलता है। चूँकि पौधे और जानवर हमारी खाद्य श्रृंखला का आधार बनते हैं, इसलिए हमें बेहतर भोजन गुणवत्ता और उत्पाद मिल सकते हैं।
5. हरित ईंधन
हरित ईंधन वह ईंधन है जो जैविक स्रोतों से उत्पन्न होता है और पर्यावरण के अनुकूल है।
सीआरआईएसपीआर ने फोटोट्रोपिक शैवाल से दोगुनी मात्रा में बायोडीजल (हरित ईंधन का एक रूप) का उत्पादन करना संभव बना दिया है।
यह ईंधन शैवाल में लिपिड उत्पादन को दोगुना करके, जीन को संशोधित करने के लिए सीआरआईएसपीआर का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है। लिपिड ज्वलनशील होते हैं और अनिवार्य रूप से बायोडीजल बनाते हैं।
लेकिन क्या जीन संपादन नैतिक है?
कार्रवाई के प्राकृतिक तरीके में बदलाव निश्चित रूप से नैतिक चिंताओं को आमंत्रित करेगा। सीआरआईएसपीआर जैसी जीन संपादन तकनीकों का उपयोग करके मानव आनुवंशिकी में बदलाव को स्पष्ट समर्थन नहीं मिला है। ऐसा इसलिए है क्योंकि अंडे और शुक्राणु कोशिकाओं के जीन में किए गए परिवर्तन भविष्य की पीढ़ियों तक पारित हो सकते हैं।
इस बात पर बड़ी बहस चल रही है कि क्या इस तकनीक का उपयोग सामान्य मानवीय गुणों (जैसे बुद्धि या ऊंचाई) को बढ़ाने के लिए किया जाना चाहिए।
इस तकनीक का उपयोग करते समय सुरक्षा संबंधी चिंताएं भी उत्पन्न होती हैं क्योंकि लक्ष्य से परे प्रभाव (गलत स्थान पर संपादन) और मोज़ेकवाद (जब कुछ कोशिकाएं संपादन करती हैं लेकिन अन्य नहीं) होने की संभावना हमेशा बनी रहती है।
नैतिकता और सुरक्षा के बारे में चिंताओं के आधार पर, प्रजनन कोशिकाओं का जीनोम संपादन वर्तमान में कई देशों में अवैध है।
निष्कर्ष
मानव जीनोम को समझने से हमें नैनो पैमाने पर स्वास्थ्य देखभाल प्रौद्योगिकी में क्रांति लाने की अनुमति मिली है।
जीन संपादन और सीआरआईएसपीआर तकनीक ने बीमारी को खत्म करने और यहां तक कि मानव खामियों को ठीक करने के मामले में अभूतपूर्व अनुप्रयोग प्रदान किए हैं।
वैज्ञानिकों का अनुमान है कि ये प्रौद्योगिकियाँ उत्तम विशेषताओं के साथ होमो सेपियन्स की रोग-मुक्त पीढ़ी बनाने की कुंजी हैं।
जीन संपादन पर आपके क्या विचार हैं? हमें टिप्पणियों में बताएं।
एक जवाब लिखें