மருத்துவ அறிவியல் துறை பல ஆண்டுகளாக அதிவேகமாக வளர்ந்துள்ளது. புதிய மருத்துவ மருந்துகளை உருவாக்குவதில் முன்னேற்றம் முதல் சுகாதார கண்காணிப்பு சாதனங்களில் நானோ தொழில்நுட்பத்தை செயல்படுத்துவது வரை, நாம் ஒரு இனமாக நீண்ட தூரம் வந்துள்ளோம்.
அத்தகைய ஒரு முன்னேற்றம், ஒரு மனிதனின் உடல் மற்றும் உடலியல் அம்சங்களைப் புரிந்துகொண்டு, அவற்றின் மரபணுவை மாற்றுவதன் மூலம் மாற்றும் திறன்!
கட்டுரை வாசகருக்கு மரபியல் துறையில் ஒரு அறிமுகத்தை வழங்குகிறது, மனித மரபணு மற்றும் மரபணு எடிட்டிங் மற்றும் CRISPR தொழில்நுட்பத்தின் பயன்பாடுகள் பற்றி செல்கிறது.
மனித மரபணு
உயிரியல் ரீதியாகப் பார்த்தால், ஒரு மனிதன் பல குணாதிசயங்களைக் கொண்ட ஒரு சிக்கலான அமைப்பு. உயரம், முடி நிறம், கண் நிறம், முக அம்சங்கள் மற்றும் பல போன்ற இந்த குணாதிசயங்களை அவற்றின் டிஎன்ஏ மூலம் தீர்மானிக்க முடியும்.
டிஎன்ஏ
Deoxyribonucleic அமிலம் (DNA) என்பது அடிப்படை இரசாயன தனிமங்களால் (சர்க்கரை, பாஸ்பேட் மற்றும் அடிப்படைகள்) உருவாக்கப்பட்ட ஒரு பொருள் ஆகும், இது ஒரு உயிரினம் எவ்வாறு தோற்றமளிக்கும் மற்றும் செயல்படும் என்பது பற்றிய அனைத்து தகவல்களையும் கொண்டுள்ளது.
உயிரியலாளர்கள் மற்றும் மருத்துவ வல்லுநர்கள் டிஎன்ஏ வடிவத்தைப் படிப்பதன் மூலம், அனைவருக்கும் தனிப்பட்ட தகவலை டிகோட் செய்ய முடியும்.
மரபணுக்கள்
ஒரு மரபணு என்பது டிஎன்ஏவின் ஒரு குறிப்பிட்ட பகுதியாகும், இது ஒரு புரதத்தைக் குறிக்கிறது. மரபணுக்களால் உற்பத்தி செய்யப்படும் புரதங்களே டிஎன்ஏவின் செயல்பாடுகளைச் செய்யும் வேலையைச் செய்கின்றன.
மரபணுக்கள் பரம்பரை அலகுகளாக செயல்படுகின்றன மற்றும் பெற்றோரிடமிருந்து அவர்களின் சந்ததியினருக்கு குறிப்பிட்ட பண்புகளை கடத்துவதற்கு பொறுப்பாகும்.
ஒரு உயிரினத்தின் மரபணுக்கள் மற்றும் மரபணுப் பொருட்களின் மொத்தத் தொகை அதன் மரபணு எனப்படும். மனித மரபணுவைப் புரிந்துகொள்வது, மனிதகுலத்தைப் பாதிக்கும் ஆயிரக்கணக்கான நோய்களுக்கு சிகிச்சையளிக்க, குணப்படுத்த அல்லது தடுக்க புதிய வழிகளை உருவாக்க விஞ்ஞானிகளை அனுமதித்துள்ளது.
இங்குதான் மரபணு திருத்தம் வருகிறது.
ஜீன் எடிட்டிங்
ஜீனோம் அல்லது ஜீன் எடிட்டிங் என்பது ஒரு உயிரினத்தின் டிஎன்ஏவை மாற்ற விஞ்ஞானிகளை அனுமதிக்கும் தொழில்நுட்பங்களின் குழுவாகும். இந்த தொழில்நுட்பங்கள் மரபணுவில் குறிப்பிட்ட இடங்களில் மரபணுப் பொருளைச் சேர்க்க, நீக்க அல்லது மாற்றுவதை சாத்தியமாக்குகின்றன.
புரவலன் மரபணுக்களில் மரபணுப் பொருளை தோராயமாகச் செருகும் பிற மரபணு பொறியியல் நுட்பங்களைப் போலல்லாமல், இந்த நுட்பங்கள் மிகவும் குறிப்பிட்ட இடங்களில் உள்ள செருகல்களை இலக்காகக் கொண்டுள்ளன.
இது எப்படி வேலை செய்கிறது?
மரபணு திருத்தம் என்சைம்களை உள்ளடக்கியது. என்சைம்கள் இரசாயன செயல்முறைகளை செயல்படுத்தும் அல்லது விரைவுபடுத்தும் புரதங்கள். மரபணு திருத்தத்தில் பயன்படுத்தப்படும் பொறிக்கப்பட்ட என்சைம்கள் நியூக்லீஸ் என்று அழைக்கப்படுகின்றன, மேலும் அவை டிஎன்ஏவை வெட்டலாம்.
நியூக்லீஸ் அவர்கள் வெட்ட வேண்டிய டிஎன்ஏ இழைகளுக்கு வழிகாட்டும் மற்றொரு இரசாயனத்துடன் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த வெட்டப்பட்ட டிஎன்ஏ இழைகள் மீளுருவாக்கம் செய்ய முடியும், ஆனால் இந்த நேரத்தில் அவை விரும்பிய டிஎன்ஏ இழைகளாக மாறுவதற்கு தேவையான தகவல்களுடன் வழங்கப்படுகின்றன.
புதிய இழைகள், புதிய மரபணுக்கள் மற்றும் புதிய மரபணுக்கள் புதிய பண்புகளைக் குறிக்கின்றன.
மனிதர்களை பாதிக்கும் பல்வேறு நோய்களை ஆய்வு செய்ய விஞ்ஞானிகள் மரபணு எடிட்டிங் பயன்படுத்துகின்றனர்.
அவர்கள் எலிகள் மற்றும் மீன் போன்ற விலங்குகளின் மரபணுக்களை திருத்துகிறார்கள், மேலும் இந்த மாற்றங்கள் அவற்றின் ஆரோக்கியத்தை எவ்வாறு பாதிக்கின்றன என்பதைக் கவனிக்கிறார்கள். மனித மரபணுக்களில் இதே போன்ற மாற்றங்கள் மனித ஆரோக்கியத்தை எவ்வாறு பாதிக்கும் என்பதைக் கணிக்க அவர்கள் தங்கள் கண்டுபிடிப்புகளைப் பயன்படுத்தினர்.
மேலும், விஞ்ஞானிகள் மரபணு சிகிச்சையை உருவாக்கி வருகின்றனர். இந்த சிகிச்சைகள் மரபணு எடிட்டிங் மூலம் மனிதர்களுக்கு ஏற்படும் நோய்களைத் தடுப்பதும் சிகிச்சையளிப்பதும் அடங்கும்.
CRISPR தொழில்நுட்பம்
மரபணு எடிட்டிங் தொழில்நுட்பத்தில் ஒரு பெரிய திருப்புமுனையானது க்ளஸ்டர்டு ரெகுலர்லி இன்டர்ஸ்பெர்ஸ்டு ஷார்ட் பாலிண்ட்ரோமிக் ரிபீட்ஸ் (CRISPR) அறிமுகமாகும்.
CRISPR என்பது சில பாக்டீரியாக்களில் இயற்கையாக ஏற்படும் ஒரு பாதுகாப்பு அமைப்பை அடிப்படையாகக் கொண்டது. அத்தகைய பாக்டீரியாவில் உள்ள டிஎன்ஏ பல குறுகிய பாலிண்ட்ரோமிக் தொடர்களைக் கொண்டுள்ளது (ஆர்ஏஆர் போன்ற முன்னும் பின்னும் ஒரே மாதிரியான வார்த்தைகள்).
பாக்டீரியா இந்த பாலிண்ட்ரோமிக் காட்சிகளுக்குள் அவர்கள் போராடிய வைரஸ்களின் பிட்களை சேமிக்கும்.
இது எப்படி வேலை செய்கிறது?
CRISPR இல் பயன்படுத்தப்படும் என்சைம் Cas9 என்று அழைக்கப்படுகிறது. இந்த நொதி பாதிக்கப்பட்ட பாலிண்ட்ரோமிக் வரிசையுடன் தன்னை இணைத்துக்கொண்டு, டிஎன்ஏவை துண்டுகளாக வெட்டி, வைரஸைப் பற்றிய தகவல்களைத் தக்க வைத்துக் கொள்கிறது.
ஆயுதம் தாங்கிய காஸ் புரதம் வைரஸ் டிஎன்ஏவை அடையாளம் கண்டு, அதே வைரஸால் மீண்டும் பாக்டீரியா பாதிக்கப்பட்டால் உடனடியாக அதை அழித்துவிடும்.
CRISPR இன் பயன்பாடுகள்
CRISPR ஆராய்ச்சி, சுகாதாரம், செல்லப்பிராணி வளர்ப்பு, உணவு உற்பத்தி, பச்சை எரிபொருள் மற்றும் பலவற்றை உள்ளடக்கிய பல்வேறு வழிகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
1. ஆராய்ச்சி
CRISPR அமைப்புகள் விலங்குகளின் மரபணுக் கோளாறுகளைத் தணிப்பது தொடர்பான ஆய்வுகளில் செயல்படுத்தப்பட்டு வருகின்றன, மேலும் மனிதனின் கண் மற்றும் இரத்தத்தின் நோய்களுக்கு சிகிச்சையளிப்பதற்காக மருத்துவ மனையில் விரைவில் பயன்படுத்தப்படும்.
இலக்கு வைக்கப்பட்ட புற்றுநோய் சிகிச்சைகளுக்கு CRISPR-Cas9 ஐப் பயன்படுத்தி இரண்டு மருத்துவ பரிசோதனைகளுக்கு சீனாவும் அமெரிக்காவும் ஒப்புதல் அளித்துள்ளன.
பயோமெடிக்கல் பயன்பாடுகளுக்கு அப்பால், இந்த கருவிகள் இப்போது பயிர் மற்றும் கால்நடை வளர்ப்பை விரைவுபடுத்தவும், புதிய நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளை உருவாக்கவும், மரபணு இயக்கங்களுடன் நோய் பரப்பும் பூச்சிகளைக் கட்டுப்படுத்தவும் ஆய்வுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
2. ஹெல்த்கேர்
CRISPR-Cas9 தொழில்நுட்பத்துடன் பாக்டீரியாவைக் கொல்லும் வைரஸ்களின் (பாக்டீரியோபேஜ்கள்) மரபணுக்களை மாற்றியமைப்பதன் மூலம் ஆண்டிபயாடிக் எதிர்ப்பு பாக்டீரியாவை அழிக்கும் முறைகளை விஞ்ஞானிகள் உருவாக்க முடிந்தது.
இந்த அமைப்புகள் மனித நோய்க்கான விலங்கு மாதிரிகளை உருவாக்கவும், பாதிக்கப்பட்ட உயிரணுக்களிலிருந்து எச்.ஐ.வி.யை அகற்றவும் உதவுகின்றன.
மனித நோயின் சுட்டி மாதிரியில், CRISPR ஒரு மரபணு பிழையை சரிசெய்தது, இதன் விளைவாக நோயுற்ற எலிகளை மருத்துவ ரீதியாக மீட்க முடிந்தது.
3. செல்லப்பிராணி இனப்பெருக்கம்
மரபணு மாற்றப்பட்ட உயிரினங்களை உருவாக்க ஆரம்பகால கருக்களுக்கு CRISPR பயன்படுத்தப்பட்டது, மேலும் அவற்றின் திசுக்களில் கணிசமான மரபணு திருத்தத்தை அடைய ஆய்வக விலங்குகளுக்குள் செலுத்தப்பட்டது.
CRISPR அடிப்படையிலான அணுகுமுறைகள் எலிகள், எலிகள் மற்றும் பிற மனிதரல்லாத விலங்குகள் உள்ளிட்ட விலங்குகளின் மரபணுக்களை மாற்றியமைக்கப் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன. இந்த அணுகுமுறைகள் உற்பத்தித்திறனை அதிகரிக்கவும், நோய் எதிர்ப்பு சக்தியை அதிகரிக்கவும், செல்லப்பிராணிகளில் தேடப்படும் பண்புகள்/அம்சங்களை செயல்படுத்தவும் பயன்படுத்தப்படலாம்.
CRISPR ஐப் பயன்படுத்தி, நாம் ஒரு தலைமுறை நாவல் விலங்கு மாதிரிகளை அறிமுகப்படுத்த முடியும்.
4. உணவு உற்பத்தி
CRISPR மரபணு எடிட்டிங் தொழில்நுட்பம் பயிர் விளைச்சலையும் தரத்தையும் மேம்படுத்தலாம்; தாவர வறட்சி எதிர்ப்பு, களைக்கொல்லி மற்றும் பூச்சிக்கொல்லி எதிர்ப்பு, உணவு பாதுகாப்பு மற்றும் பாதுகாப்பை அதிகரிக்கும்.
இது ஆண்டிபயாடிக் எதிர்ப்பை அகற்றவும், தயாரிப்பு அடுக்கு ஆயுளை மேம்படுத்தவும், தாவர வளர்ப்பு செயல்முறையை துரிதப்படுத்தவும் உதவும்.
சிறந்த தரமான தாவரங்கள் விலங்குகளுக்கு சிறந்த தரமான தீவனம் என்று பொருள், இதனால் அவற்றின் ஆரோக்கியம் அதிகரிக்கும். தாவரங்களும் விலங்குகளும் நமது உணவுச் சங்கிலியின் அடிப்படையாக இருப்பதால், நாம் சிறந்த உணவுத் தரத்தையும் பொருட்களையும் பெற முடியும்.
5. பச்சை எரிபொருள்
பசுமை எரிபொருள் என்பது கரிம மூலங்களிலிருந்து உற்பத்தி செய்யப்படும் எரிபொருளாகும் மற்றும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்தது.
CRISPR ஆனது ஃபோட்டோட்ரோபிக் ஆல்காவிலிருந்து இருமடங்கு பயோடீசலை (பச்சை எரிபொருளின் ஒரு வடிவம்) உற்பத்தி செய்வதை சாத்தியமாக்கியுள்ளது.
மரபணுக்களை மாற்றுவதற்கு CRISPR ஐப் பயன்படுத்தி, ஆல்காவில் கொழுப்பு உற்பத்தியை இரட்டிப்பாக்குவதன் மூலம் இந்த எரிபொருள் பெறப்படுகிறது. லிப்பிடுகள் எரியக்கூடியவை மற்றும் அடிப்படையில் பயோடீசலை உருவாக்குகின்றன.
ஆனால் மரபணு திருத்தம் நெறிமுறையா?
இயற்கையான நடவடிக்கையை மாற்றுவது நெறிமுறைக் கவலைகளை அழைப்பது உறுதி. CRISPR போன்ற மரபணு எடிட்டிங் தொழில்நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி மனித மரபியலை மாற்றுவது தெளிவான ஆதரவைக் காணவில்லை. ஏனெனில் முட்டை மற்றும் விந்தணுக்களின் மரபணுக்களில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் எதிர்கால சந்ததியினருக்குக் கடத்தப்படலாம்.
சாதாரண மனிதப் பண்புகளை (புத்திசாலித்தனம் அல்லது உயரம் போன்றவை) மேம்படுத்த இந்தத் தொழில்நுட்பம் பயன்படுத்தப்பட வேண்டுமா என்பதில் பெரும் விவாதம் உள்ளது.
இந்த தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தும் போது பாதுகாப்புக் கவலைகளும் எழுகின்றன, ஏனெனில் இலக்கு இல்லாத விளைவுகள் (தவறான இடத்தில் திருத்தங்கள்) மற்றும் மொசைசிசம் (சில செல்கள் திருத்தத்தை எடுத்துச் செல்லும் போது மற்றவை இல்லை).
நெறிமுறைகள் மற்றும் பாதுகாப்பு பற்றிய கவலைகளின் அடிப்படையில், இனப்பெருக்க உயிரணுக்களின் மரபணு திருத்தம் தற்போது பல நாடுகளில் சட்டவிரோதமானது.
தீர்மானம்
மனித மரபணுவைப் புரிந்துகொள்வது நானோ அளவிலான சுகாதார தொழில்நுட்பத்தில் புரட்சியை ஏற்படுத்த அனுமதித்துள்ளது.
மரபணு எடிட்டிங் மற்றும் சிஆர்ஐஎஸ்பிஆர் தொழில்நுட்பம் ஆகியவை நோயை ஒழிப்பதிலும், மனித குறைபாடுகளை சரிசெய்வதிலும் அற்புதமான பயன்பாடுகளை வழங்கியுள்ளன.
இந்த தொழில்நுட்பங்கள் சரியான குணாதிசயங்களைக் கொண்ட ஹோமோ சேபியன்களின் நோயற்ற தலைமுறையை உருவாக்குவதற்கு முக்கியமாகும் என்று விஞ்ஞானிகள் கணித்துள்ளனர்.
மரபணு திருத்தம் பற்றிய உங்கள் பார்வை என்ன? கருத்துகளில் எங்களுக்குத் தெரியப்படுத்துங்கள்.
ஒரு பதில் விடவும்