രോഗഹേതുവായ ജീനിനെ ശരീരത്തിൽ വെച്ചു തന്നെ നിശബ്ദമാക്കാൻ പറ്റുന്ന ജനിതക സാങ്കേതികവിദ്യയാണ് ജീൻ സൈലൻസിങ്. ആർ.എൻ.എ ഇടപെടലുകൾ മൂലം ജീനിനെ നിശ്ശബ്ദമാക്കാം. ഈ രീതി വളരെ വിപുലമായ ഒരു മോളിക്യുലാർ ഗവേഷണ പദ്ധതിയാണ്.
മനുഷ്യസമൂഹത്തിന്റെ മാനസിക സമ്മർദത്തെയും കാൻസർ, പാർക്കിൻസൺസ്, സ്മൃതിനാശം, പ്രമേഹം തുടങ്ങിയ രോഗങ്ങളെയും അകറ്റിനിർത്തുന്ന ഒരു തന്മാത്രാ ഗവേഷണ പദ്ധതിക്ക് തയാറാണോ എന്ന ചോദ്യമാണ് ഈ വർഷത്തെ വൈദ്യശാസ്ത്ര നൊബേൽ സമ്മാന ജേതാക്കളായ അമേരിക്കൻ ബയോശാസ്ത്രജ്ഞർ പ്രഫ. വിക്ടർ ആംബ്രോസും പ്രഫ. ഗാരി റുവ്ക്കുനും ലോകത്തോട് ചോദിക്കുന്നത്. ജനിതകസംബന്ധിയായ മോളിക്യുലാർ ഗവേഷണത്തോടുള്ള നൊബേൽ കമ്മിറ്റിയുടെ താൽപര്യം 2020ലും 2023ലും ലോകം കണ്ടതാണ്.
2020ൽ ജീൻ എഡിറ്റിങ് എന്ന് വിളിക്കാവുന്ന ക്രിസ്‌പർ (CRISPR) ടെക്നോളജിക്കും 2023ൽ കൊറോണ വൈറസിനെതിരെ കണ്ടുപിടിച്ച എം.ആർ.എൻ.എ (mRNA) വാക്‌സിൻ സാങ്കേതിക വിദ്യക്കുമാണ് നൊബേൽ ലഭിച്ചത്. 1993 മുതൽ തുടരുന്ന ഗവേഷണം വഴി കാൻസർ രോഗത്തിന്റെ ജനിതക ചികിത്സക്ക് ശക്തമായ അടിത്തറയിട്ട, യൂനിവേഴ്സ‌ിറ്റി ഓഫ് മാസ്സചൂസെറ്റ്‌സ് മെഡിക്കൽ സ്കൂളിലെ പ്രഫസറായ വിക്ടർ ആംബ്രോസും ഹാർവാർഡ് മെഡിക്കൽ സ്കൂളിലെ പ്രഫസർ ഗാരി റുവ്ക്കുനും ഇപ്പോൾ നോബേൽ അവാർഡ് സ്വന്തമാക്കിയിരിക്കുന്നു.
എന്തായിരുന്നു വിക്‌ടറിന്റെയും ഗാരിയുടെയും ഗവേഷണവും കണ്ടുപിടിത്തവും?
പ്രപഞ്ചസൃഷ്ടിയിൽ ഏറ്റവും മഹത്തായ മൂന്ന് തന്മാത്രകളാണ് ഡി.എൻ.എ (D.N.A), ആർ.എൻ.എ (R.N.A), പ്രോട്ടീൻ എന്നിവ. ജീവന്റെ ഉൽപത്തി മുതൽ ലോകത്തെ എല്ലാ ജീവികളുടെയും ശരീരകോശങ്ങളിലെ (cells) ജൈവരസതന്ത്രവും മറ്റും കാര്യക്ഷമമായി മുന്നോട്ടു കൊണ്ടുപോകുന്നത് ഈ തന്മാത്ര കൂട്ടുകെട്ടാണ്. അതുകൊണ്ടുതന്നെ ഇത് ആഴത്തിൽ മനസ്സിലാക്കാൻ ലോകത്തെ എല്ലാ ജീവശാസ്ത്രജ്ഞരും താല്പര്യവും കാണിച്ചു. ഡി.എൻ.എയിൽ നിന്ന് ആർ.എൻ.എയും, ആർ.എൻ.എയിൽ നിന്ന് പ്രോട്ടീനും ഉൽപാദിപ്പിക്കുന്നെന്ന ഉറച്ച ശാസ്ത്ര സങ്കൽപത്തിൽനിന്നാണ് പ്രഫ. വിക്ടറും ഗാരിയും അവരുടെ ഗവേഷണം ആരംഭിച്ചത്.
ഡി.എൻ.എയിൽ നിന്നുള്ള ആർ.എൻ.എയുടെ രൂപപ്പെടലിന് ട്രാൻസ്ക്രിപ്ഷൻ (TRANSCRIPTION) എന്നും ആർ.എൻ.എയിൽ നിന്നുള്ള പ്രോട്ടീന്റെ ഉൽപാദനത്തിന് ട്രാൻസ്ലേഷൻ (TRANSLATION) എന്നുമാണ് വിളിക്കുന്നത്. ശരീരകോശങ്ങളിലെ ഡി.എൻ.എയും ആർ.എൻ.എയും പ്രോട്ടീനുകളും കൂട്ടായി നിന്ന് രൂപപ്പെടുത്തുന്ന ജൈവ പ്രവർത്തനമാണ് ഒരാളുടെ ആകെയുള്ള ജീവിതം. ഈ മൂന്ന് മോളിക്യൂളുകളുടെയും പ്രവർത്തനത്തിന്റെ പ്രധാന ലീഡർ ഡി.എൻ.എയാണ്. ശരീരകോശങ്ങളുടെ ഭരണം നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഭരണഘടന.
ജീനുകളുടെ ഉറവിടം ഡി.എൻ.എ ആണ്. ജീനുകളുടെ സംഭാവനയാണ് പ്രോട്ടീൻ. അതായത് പ്രോട്ടീന്റെ സംശ്ലേഷണം (synthesis) നടത്തുന്നത് ജീൻ ആണ്. അതാകട്ടെ, ഡി.എൻ.എയുടെ ഭാഗവും. ജീനുകളാകാൻ കഴിവുള്ള ഡി.എൻ.എയുടെ ചെറുഭാഗങ്ങളെ (fragments) തരം തിരിച്ചറിഞ്ഞ്, ഒരുമിച്ചുചേർത്താണ് ആർ.എൻ.എ ഉണ്ടാകുന്നത്. അങ്ങനെ ഉണ്ടാവുന്ന ആർ.എൻ.എയുടെ ചുരുക്കപ്പേരാണ് എം.ആർ.എൻ.എ (m.R.N.A or Messenger R.N.A). ഡി.എൻ.എയിൽനിന്ന് എം.ആർ.എൻ.എ ഉണ്ടാകുന്ന പ്രക്രിയയെ ട്രാൻസ്ക്രിപ്ഷനെന്ന് വിളിക്കുന്നു. എം.ആർ.എൻ.എയുടെ പരിഭാഷയാണ് പ്രോട്ടീനുകൾ.
1993ൽ ജനിതക ഗവേഷണത്തിന്റെ കണ്ടെത്തലുകൾക്ക് പരീക്ഷണ വസ്‌തുവായ സീനോറാബിഡിറ്റിസ് എലഗൻസ് (Caenorhabditis elegans ) എന്ന നിമറ്റോഡ് (nematodes) വർഗത്തിലുള്ള 'വിരയിൽ' (worm) ഒരു ജനിതക വസ്‌തുവിനെ പ്രഫ. വിക്ടർ കണ്ടെത്തി. പക്ഷേ, 'വിചിത്രമായ' ആ 'വസ്‌തുവിനെ 'കുറിച്ചു മൗനിയായി. പിന്നീട്, വിക്ടർ കണ്ടെത്തിയ ആ വസ്‌തുവിനെ പ്രഫ. ഗാരിയും കോശങ്ങളിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ചെടുത്തു. അവർ കണ്ടെത്തിയ വിചിത്ര വസ്‌തുവിന്റെ പേരാണ് മൈക്രോ ആർ.എൻ.എ (micro RNA). തുടർന്ന്, അവരുടെ മോളിക്യുലർ ഗവേഷണ കൂട്ടായ്‌മ മൈക്രോ ആർ.എൻ.എയിൽ ആരംഭിച്ചു.
ശരീരകോശങ്ങളിലും രക്തത്തിലും കാണുന്ന 19 മുതൽ 25 ചെറു തന്മാത്രകൾ (nucleotide) ചേർന്ന ആർ.എൻ.എയാണ് മൈക്രോ ആർ.എൻ.എ. ഡി.എൻ.എൽ തുടങ്ങി എം.ആർ.എൻ.എ വഴി നടത്തുന്ന പ്രോട്ടീൻ സംശ്ലേഷണ പ്രക്രിയയിൽ ഇടപെടാനും നിയന്ത്രിക്കാനും മൈക്രോ ആർ.എൻ.എക്ക് സാധിക്കുമെന്ന് പ്രഫസർ വിക്ടറും ഗാരിയും കണ്ടെത്തി. ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ, തുടക്കത്തിൽ വിവരിച്ച പരമ്പരാഗത സിദ്ധാന്തത്തെ വിക്ടറും ഗാരിയും തിരുത്തി. ഡി.എൻ.എ- മൈക്രോ ആർ.എൻ.എ-എം.ആർ.എൻ.എ-പ്രോട്ടീൻ എന്നതാണ് വിക്ടർ-ഗാരിയുടെ പുതിയ കണ്ടെത്തൽ. ശരീരത്തിന് ഏതു പ്രോട്ടീൻ ഉണ്ടാവണം, അത് എങ്ങനെയുള്ളതാവണമെന്നത് മൈക്രോ ആർ.എൻ.എ തീരുമാനിക്കുന്നു. അതിനനുസരിച്ച് മൈക്രോ ആർ.എൻ.എ ഡി.എൻ.എയെ സജീവമാക്കുന്നു (activate). അങ്ങനെ സജീവമായ ഡി.എൻ.എൽ (activated DNA) നിന്ന് എം.ആർ.എൻ.എയും പ്രോട്ടീനും ഉൽപാദിപ്പിക്കുന്നു.
ജനിതക ചികിത്സാരംഗത്തെ പങ്ക്
സാധാരണ രീതിയിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്‌തമായി മൈക്രോ ആർ.എൻ.എയിലുണ്ടാകുന്ന പരിവർത്തനം (mutation) വളരെ അപകടകാരിയാണ്. മൈക്രോ ആർ.എൻ.എയുടെ ഈ പരിവർത്തനം മൂലമുണ്ടാകുന്ന അസാധാരണ പ്രോട്ടീനാണ് കാൻസർ, പാർക്കിൻസൺ, അൽഷൈമേഴ്‌സ്‌ എന്ന രോഗങ്ങളുടെ പ്രധാന കാരണങ്ങൾ. മ്യൂട്ടേഷൻ സംഭവിച്ച് മാരകരോഗങ്ങൾക്ക് വഴിയൊരുക്കുന്ന മൈക്രോ ആർ.എൻ.എ ജീനുകളെ കണ്ടെത്തി എങ്ങനെ നിശബ്ദരാക്കാം. മൈക്രോ ആർ.എൻ.എ ജീനുകളെ നിയന്ത്രിക്കുകയും നിശബ്ദരാക്കുകയും ചെയ്താൽ കാൻസർ, പാർക്കിൻസൺ, അൽഷൈമേഴ്‌സ്‌ എന്നീ രോഗങ്ങളെ നമുക്ക് തടയാം.
രോഗഹേതുവായ ജീനിനെ ശരീരത്തിൽ വെച്ച് തന്നെ നിശബ്ദമാക്കാൻ പറ്റുന്ന ജനിതക സാങ്കേതികവിദ്യയാണ് ജീൻ സൈലൻസിങ് (gene silencing). ആർ.എൻ.എ ഇടപെടലുകൾ (RNA interference) മൂലം ജീനിനെ നിശബ്ദമാക്കാം. ജീൻ പ്രവർത്തനത്തെ നിശബ്ദമാക്കുന്ന രീതി വളരെ വിപുലമായ ഒരു മോളിക്യുലാർ ഗവേഷണ പദ്ധതിയാണ്. ഓരോ രോഗത്തിനും വൈദ്യശാസ്ത്രം കുറിക്കപ്പെട്ട രോഗലക്ഷണങ്ങളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്‌തമായി കൂടുതൽ ഗവേഷണ പഠനങ്ങൾ ഇന്നും പുറത്തുവരാനുണ്ട്. ഉദാഹരണത്തിന് പാർക്കിൻസൺസ് രോഗം (PD എന്ന ചുരുക്കനാമം) ഡോപ്പമിൻ (dopamine) എന്ന ഹോർമോൺ (neurohormone) ന്റെ കുറവ് നിമിത്തമാണെന്ന ശാസ്ത്രനിഗമനത്തിനപ്പുറം, അസാധാരണമായി ന്യൂറോൺസിൽ ഒരുമിച്ചുകൂടുന്ന ആൽഫാ-സിന്യൂക്ലിൻ (a-synuclein) എന്ന പ്രോട്ടീൻ, ഡോപ്പമിൻ എന്ന ഹോർമോണിന്റെ സിഗ്നലിനെ തകരാറിലാക്കുന്നതാണ് PDയുടെ കാരണമെന്ന് സമീപകാലത്തെ മോളിക്യുലാർ ഗവേഷണ ഫലങ്ങൾ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്.
PDയുടെ കാരണമായ a-synuclein എന്ന പ്രോട്ടീൻ അമിതമായി ന്യൂറോൺസിൽ ഉണ്ടാക്കുന്നത്, a-synuclein പ്രോട്ടീൻ സംശ്ലേഷണത്തിന്റെ മുഖ്യ കാരണമായ മൈക്രോ ആർ.എൻ.എക്ക് സംഭവിച്ച മ്യൂട്ടേഷനാണ്, അസാധാരണമായി ആ പ്രോട്ടീൻ ഉണ്ടാകാനുള്ള കാരണം. ഇങ്ങനെയുള്ള സന്ദർഭങ്ങളിലാണ് gene silencing എന്ന മോളിക്യുലാർ സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിക്കേണ്ടത്.
(30 വർഷമായി ബയോ ടെക്നോളജിയിലും മോളിക്യുലാർ ബയോളജിയിലും ഗവേഷണം നടത്തുന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞനാണ് ലേഖകൻ)
വായനക്കാരുടെ അഭിപ്രായങ്ങള്‍ അവരുടേത് മാത്രമാണ്, മാധ്യമത്തിേൻറതല്ല. പ്രതികരണങ്ങളിൽ വിദ്വേഷവും വെറുപ്പും കലരാതെ സൂക്ഷിക്കുക. സ്പർധ വളർത്തുന്നതോ അധിക്ഷേപമാകുന്നതോ അശ്ലീലം കലർന്നതോ ആയ പ്രതികരണങ്ങൾ സൈബർ നിയമപ്രകാരം ശിക്ഷാർഹമാണ്. അത്തരം പ്രതികരണങ്ങൾ നിയമനടപടി നേരിടേണ്ടി വരും.