वंशाणु संपादन प्रविधि र यसपल्टको नोबेल पुरस्कार

डिसी नेपाल

२८ कार्तिक २०७७ ८:०७

यस वर्षको रसायनशास्त्रको नोबेल पुरस्कारको घोषणा अक्टोबर ७, २०२० मा बसेको स्वेडिस राजकीय विज्ञान प्रज्ञा–प्रतिष्ठानको नोबेल पुरस्कार छनौट समितिले गरेको छ।

यस वर्षको रसायनशास्त्रको पुरस्कार दुई महिला वैज्ञानिकहरु म्याक्स प्लाङ्क संस्थान, बर्लिन, जर्मनीकी इमानुएला सार्पेन्टियर (Emmanuelle Charpentier) र क्यालिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले, संयुक्त राज्य अमेरिकाकी जेनिफर ए डाउड्ना (Jennifer A. Doudna) लाई संयुक्तरुपमा प्रदान गरिएको छ। नोबेल फाउण्डेसनले प्रदान गर्ने एक करोड स्वेडिस क्रोनरको पुरस्कार सार्पेन्टियर र डाउड्नाबीच बराबर बाढिने छ।

उनीहरुले विकास गरेको कृस्पर–क्यास ९ वंशाणु संपादन प्रविधि (CRISPR–Cas 9 gene-editing tools) को व्यापक उपयोगितालाई सम्मान गर्दै यो पुरस्कार दिइएको हो। सवै जीवको कोषमा पाइने वंशाणुहरु धेरै न्युक्लियोटाइडहरु (nucleotides) जोडिएर बनेको पोलिमर यौगिक हो।

यसले जीवको वृद्धि र विकासलाई नियन्त्रण गर्दछ। वंशाणु संपादन प्रविधिवाट वैज्ञानिकहरु कुनैपनि जीवको वंशाणु परिवर्तन गर्न सक्दछन् र जीवको शारीरिक कृया र विकासमा परिवर्तन ल्याउन सक्दछन्। यस प्रविधिवाट वंशाणुलाई निश्चित ठॉउमा काट्न सकिन्छ र वैज्ञानिकले आफूले चाहेअनुरुप वंशाणुको कुनै पनि ठॉउको न्युक्लियोटाइडहरुलाई परिवर्तन गर्न पनि सक्दछन्।

कृस्पर ब्याक्टेरियाको वंशाणुमा भएको केही न्युिक्लयोटाइडहरुको दोहरिएका सानो अनुक्रम हो। यो ब्याक्टेरियाको प्रतिरोधक प्रणाली हो जसले ब्याक्टेरियालाई संक्रमण गर्ने भाइरसलाई नष्ट गर्दछ।

यस प्रविघिलाई ‘वंशाणु कैंची’ पनि भनिन्छ। धेरै प्रकारका सम्पादन प्रविधिहरुको विकास गरिएको छ, जस मध्ये कृस्पर–क्यास ९ प्रविधि एक त्यस्तै प्रविधि हो। यो ब्याक्टेरियामा भाइरससँग लड्नका लागि प्राकृतिकरुपमा विकास भएको वंशाणु संपादन प्रविधि हो।

ब्याक्टेरियाको कोषमा भएको यही प्रविधिलाई सुधार गरेर वैज्ञानिकहरुले कृस्पर–क्यास ९ प्रविधिको विकास गरेका हुन्। यस प्रविधिवाट छिटो छरितो र कुशलतापूर्वक वंशाणु सम्पादन गर्न सकिने भएकोले विभिन्न प्रयोगशालाले यसको प्रयोग व्यापकरुपमा गरिरहेका छन्।

कृस्पर–क्यास–९ प्रविधिले गर्दा वैज्ञानिकहरुलाई आफ्नो चाहनाअनुसार वंशाणुको सम्पादन गर्न संभव भएको छ। यो प्रविघिवाट मानवलगायत अन्य प्राणी, विरुवा र सुक्ष्मजीवहरुको वंशाणु परिवर्तन गर्न सकिन्छ।

यस प्रविधिको व्यापक उपयोगिता देखिसकिएको छ। भविष्यमा यसको प्रयोग सबै प्रकारको रोग नियन्त्रण वा उन्मुलनको लागि, बढी र गुणस्तरीय उत्पादन दिने विरुवा उत्पादन गर्न, रोगका कारक परजीवीहरुको उन्मुलन गर्न र यस्तै अन्य उपयोगको लागि हुँदै जाने छ।

जीवित कोषभित्रको जैविक कृया अध्ययन गर्न वंशाणु परिवर्तन गर्न आवश्यक हुन्छ। धेरै जीवहरुमा यस प्रकारको परिवर्तन गर्न कृस्पर–क्यास ९ वंशाणु सम्पादन प्रविधि आउनुभन्दा अघि धेरै नै गाह्रो वा असम्भव थियो।

यस प्रविधिको माध्यमले केही हप्तामै वंशाणु परिवर्तन गर्न सकिन्छ। यसले गर्दा यस प्रकारको अनुसन्धान सजिलो भएको छ र भविष्यमा जीव विज्ञानको ज्ञानमा ज्यादै नै वृद्धि हुनेछ।

एक दशक पहिलेनै सार्पेन्टियरले ब्यक्टेरियामा नयॉ प्रकारको आरएनएका (RNA) अणुहरु भेटाएकी थिइन्। पछि यी अणु पनि ब्यक्टेरियाको प्रतिरोघक प्रणाली कृस्पर–क्यास–९को एक अवयव हो भन्ने प्रमाणित भयो। उनले विभिन्न समयमा विभिन्न प्रयोगशालामा स्ट्रेप्टोकोकस पायोजेन्स (Streptococcus pyogenes) ब्याक्टेरियामा गरेको अनुसन्घानले भाइरसको वंशाणुलाई पहिचान गर्न ती आर्एन्ए अणुको पनि आवश्यक हुने देखाइदियो।

कृस्पर ब्याक्टेरियाको वंशाणुमा भएको केही न्युिक्लयोटाइडहरुको दोहरिएका सानो अनुक्रम हो। यो ब्याक्टेरियाको प्रतिरोधक प्रणाली हो जसले ब्याक्टेरियालाई संक्रमण गर्ने भाइरसलाई नष्ट गर्दछ।

कृस्पर प्रणालीले त्यस्ता भाइरसको वंशाणुलाई पहिचान गर्दछ र ब्याक्टेरियाको खास इन्जाइमद्वारा भाइरसका वंशाणुलाई टुक्रा टुक्रा पारिदिन्छ। पहिले नै गरिएका अनुसन्घानहरुले त्यस्ता इन्जाइमको पहिचान भइसकेको थियो। त्यस्ता इन्जाइमलाई कृस्परसँग सम्वन्घित प्रोटिन भनिन्छ, क्यास ९ त्यस्तै एउटा प्रोटिन हो।

सार्पेन्टियरले सन् २०११ मा नै यस प्रकारका आविष्कार प्रकाशित गरेकी थिइन्। त्यही समयमा डाउड्ना क्यास प्रोटिनमा काम गरिरहेकी थिइन्। यी दुईको भेट पोर्टोरिको सहरमा आयोजित एक वैज्ञानिक गोष्ठीमा भयो। उनीहरुले आ–आफ्नो अनुसन्धानबारेकोे जानकारीहरु एक चिया वैठकमा साटासाट गरे।

त्यसपछि सुरु भएको उनीहरुको सहकार्यले यस वर्षको नोबेल पुरष्कार दिलायो। उत्त सहकार्यबाट कृस्पर–क्यास ९ प्रणालीका सवै अवयवहरुलाई ब्याक्टेरियाको कोषबाट छुट्टाउन उनीहरु सफल भए। यी सवै अवयवहरु प्रयोग गरी गरिएको एक टेष्टट्युव प्रयोगमा उनीहरु डिएनएको खास भागमा काट्न पनि सफल भए। यस प्रयोगको पूर्ण विवरण सन् २०१२ को साइन्स पत्रिकामा प्रकाशित गरिएको छ।

उनीहरुले विकास गरेको यस बंशाणु सम्पादन प्रणालीको प्रयोग आघारभुत विज्ञान, चिकित्साशास्त्र र कृषिमा ब्यापकरुगमा भइरहेको छ। यसपछिका अध्ययनहरुवाट कृस्पर प्रणालीमा धेरै नै सुधार गरेको छ र त्यस्तै अन्य वंशाणू सम्पादन प्रणालीको पनि आविष्कार भएको छ।

कृस्पर–क्यास ९ वंशाणु सम्पादन प्रविधि आविष्कारको छोटो समयमा नै यति प्रयोगमा आइसकेको छ कि संसारमा मलेकुलर बायोलोजीमा अध्ययन र अनुसन्धान गर्ने कुनै अग्रणी प्रयोगशाला छैन होला जहॉ यस प्रविधिको प्रयोग नभएको होस्। हाल यस प्रविधिको प्रयोग वंशाणु सम्पादनबाट बालीहरु र जनावर विकासमा, र मानिसहरुमा वंशाणु सम्पादन उपचार पद्धति विकासको लागि नमुना प्रयोगहरुमा ब्यापकरुपमा भइरहेछ।

वंशाणुवाट सर्ने रोगहरु निदानको लागि यो प्रविघिको प्रयोग संसारभरका वैज्ञानिकहरु विभिन्न अनुसन्घानहरुमा गरिरहेका छन्। कृस्पर–क्यास ९ वंशाणु संपादन प्रविधिको विकास भर्खरै भएको भएपनि छोटो समयमै जीवविज्ञानका विभिन्न विधाहरुमा हुने अनुसन्धान र विकासमा यस प्रविधिले महत्वपूर्ण मोड उन सफल भएको छ।

यसैलाई दृष्टिगत गरी रसायनशास्त्रको नोबेल समितिले यस प्रविधिको अनुसन्धानलाई पुरस्कार दिन सान्दर्भिक ठानेको हुनुपर्दछ। यस प्रविधिको अनुसन्ध।न र अविष्कारमा सार्पेन्टियर र डाउड्नाबाहेक अरु थुप्रै वैज्ञानिकहरुको उत्कृष्ट खोज तथा अनुसन्धानको पनि महत्वपूर्ण योगदान रहेको छ।

कृस्पर–क्यास ९ प्रविधिद्वारा भविष्यमा मानव कल्याणमा ठूलो योगदान पुग्नेछ भनी विश्वास गर्न सकिन्छ। खासगरी विश्वलाई भोकमरीबाट वचाउन र मानवलाई स्वस्थ्य राख्न यस प्रविधिले मदत पुराउने आशा गरिएको छ।

भविष्यमा यस प्रविधिको प्रयोगबाट रोग र किरा प्रतिरोधक, वातावरणीय प्रभाव कम पर्ने र बढी उत्पादन दिने बिरुवाहरु र जनावरहरु विकासमा अझ बढी सफलता मिल्नेछ। त्यस्तै मानवलाई सताइरहेको अनुवांशिक रोगहरु र क्यान्सरजस्ता घातक रोगहरुको कुशल उपचार पद्धति छिटै विकास हुनेमा पनि यस प्रविधिले आशावादी बनाएको छ।

सन् २०२० को रसायनशास्त्रको नोबेल पुरस्कार प्राप्त गर्ने दुई महिला वैज्ञानिकहरु इमानुएला सार्पेन्टियर र जेन्नीफर ए डाउड्ना। सौजन्य : https://currentaffairs.adda247.com/