ഡി.എൻ.എ എഡിറ്റിംഗ്: മനുഷ്യൻ ‘ദൈവമാകുമ്പോൾ’ – രാകേഷ് ഉണ്ണികൃഷ്ണൻ എഴുതുന്നു

ഡി.എൻ.എ-യിലെ പിഴവുകൾ തിരുത്താൻ കഴിയുന്ന ഏറ്റവും കൃത്യതയുള്ള ആയുധമായി ജനിതക എഡിറ്റിംഗ് മാറിക്കഴിഞ്ഞു. അർബുദവും അൽഷിമേഴ്‌സും ഇല്ലാത്ത, ആരോഗ്യപൂർണ്ണമായ ഒരു പുതിയ തലമുറയെ സൃഷ്ടിക്കുക എന്ന സ്വപ്നത്തിലേക്ക് ശാസ്ത്രം നമ്മെ ഓരോ ദിവസവും അടുപ്പിക്കുകയാണ്.

കഴിഞ്ഞ ദിവസം ആണ് പാരമ്പര്യമായി ഉണ്ടാകുന്ന ബധിരതയ്ക്ക് ജീൻ തെറാപ്പിയിലൂടെ ഫലപ്രദമായ ചികിത്സ കണ്ടെത്താമെന്ന് നേച്ചറിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച പുതിയ പഠനം തെളിയിച്ചതായി വാർത്ത വായിച്ചത്. ‘OTOF’ എന്ന ജീനിന്റെ തകരാർ മൂലം കേൾവിശക്തി നഷ്ടപ്പെട്ട കുട്ടികളിൽ, വൈറസുകളെ വാഹകരാക്കി ശരിയായ ജീനുകൾ എത്തിച്ചപ്പോൾ അവർക്ക് കേൾവിശക്തി തിരികെ ലഭിച്ചു എന്നതായിരുന്നു വാർത്ത.

ഒരേപോലെ ഇരിക്കുന്ന മൂന്ന് സഹോദരങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള (identical triplets) ഒരു ഡോക്യുമെന്ററി ആണ് ‘Three identical strangers.’ ജനിച്ചപ്പോൾ തന്നെ വ്യത്യസ്ത കുടുംബങ്ങളിലേക്ക് ദത്തെടുക്കപ്പെട്ട ഇവർ, 19-ാം വയസ്സിലാണ് അപ്രതീക്ഷിതമായി പരസ്പരം കണ്ടുമുട്ടുന്നത്. അതു വരെയുള്ള ഇവരുടെ ജീവിതരീതികൾ തമ്മിൽ വലിയ സാമ്യമുണ്ടായിരുന്നു. “Nature versus Nurture” വിശദീകരിക്കുന്ന ഒരു ശാസ്ത്രീയ പഠനത്തിന്റെ ഭാഗമായാണ് ഇവരെ മനഃപൂർവ്വം മാറ്റിവളർത്തിയത്.

ഇതുപോലെ മറ്റൊരു സംഭവമാണ് ജെയിംസ് ലൂയിസ്, ജെയിംസ് സ്പ്രിംഗർ എന്നീ ഇരട്ട സഹോദരങ്ങളുടേത്. വെറും നാലാഴ്ച പ്രായമുള്ളപ്പോൾ വേർപിരിഞ്ഞ ഇവർ 37 വർഷങ്ങൾക്ക് ശേഷമാണ് വീണ്ടും കണ്ടുമുട്ടുന്നത്. ഇവരുടെ ജീവിതത്തിലെ സാമ്യങ്ങൾ Minnesota Study of Twins Reared Apart (MISTRA) എന്ന ഗ്രൂപ്പിന്റെ ഗവേഷകരെ ഞെട്ടിച്ചു കളഞ്ഞു. പൊക്കവും തൂക്കവും ഒന്നുതന്നെ ആയിരുന്നു. രണ്ടുപേരുടെയും ആദ്യ ഭാര്യമാരുടെ പേര് ലിൻഡ എന്നായിരുന്നു. അവരുമായി വേർപിരിഞ്ഞ ശേഷം രണ്ടുപേരും ബെറ്റി എന്ന് പേരുള്ള സ്ത്രീകളെ വിവാഹം കഴിച്ചു. ഒരാൾ തന്റെ മകന് James Alan എന്ന് പേരിട്ടപ്പോൾ, മറ്റൊരാൾ James Allan എന്ന് പേരിട്ടു. രണ്ടുപേരും ഒരേ ബ്രാൻഡ് സിഗരറ്റ് വലിക്കുന്നവരും, ഒരേ കമ്പനിയുടെ കാർ ഉപയോഗിക്കുന്നവരുമായിരുന്നു. ഒരാൾ പൊലീസുകാരനായി ജോലി ചെയ്തപ്പോൾ മറ്റൊരാൾ സെക്യൂരിറ്റി വിഭാഗത്തിലാണ് ജോലി ചെയ്തത്.

നമ്മുടെ സ്വഭാവവും ജീവിതവും നമ്മൾ വളരുന്ന സാഹചര്യം അനുസരിച്ചാണ് മാറുന്നത് എന്നാണ് നമ്മൾ സാധാരണ കരുതുന്നത്. നല്ല കുടുംബസാഹചര്യത്തിൽ വളർന്ന കുട്ടികൾ ക്രിമിനലുകൾ ആകുന്നില്ലേ. നേച്ചറും നർച്ചറും ഇഴപിരിയാതെ കിടക്കുന്നു. ഈ ഇരട്ടകളുടെ കഥകളിൽ നിന്ന് മനസ്സിലാവുന്നത്, നമ്മുടെ ജീവിതത്തിലെ പല തീരുമാനങ്ങളും മുൻകൂട്ടി നമ്മുടെ ഡി.എൻ.എ വഴി നിശ്ചയിക്കപ്പെട്ടതാകാം എന്നാണ്.

ജനിതകശാസ്ത്രം മനോഹരമാണ്. ഈ വിഷയത്തിൽ മൂന്ന് വർഷം മുമ്പ് ഞാൻ രണ്ട് അവതരണങ്ങൾ നടത്തിയിരുന്നു, ഒന്ന് GMO-യെക്കുറിച്ചും മറ്റൊന്ന് CRISPR-നെക്കുറിച്ചും.

വൃന്ദാവനത്തിലെ റംബൂട്ടാൻ – The case for GMOs
https://youtu.be/fBPd9LLX1oo?si=Y25DC0npvKK0TuUc

ക്രിസ്‌പറിന്റെ ജനനവും ദൈവത്തിന്റെ അന്ത്യവും
https://youtu.be/FzNVVf1rKtc?si=7Rij7F9Hn_Qo8i7n

ജനിതകത്തിൽ ഇടപെടുക എന്നത് മനുഷ്യൻ ഇന്നോ ഇന്നലെയോ തുടങ്ങിയ കാര്യമല്ല. ജനിതകത്തെക്കുറിച്ചു വ്യക്തമായി ബോധ്യമില്ലെങ്കിലും 10,000 വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ് കൃഷി കണ്ടെത്തിയവർ ഒരർത്ഥത്തിൽ ജനിതകശാസ്ത്രജ്ഞർ തന്നെ ആയിരുന്നു.

ആയിരക്കണക്കിന് വർഷങ്ങളായി, മനുഷ്യർ തങ്ങൾക്ക് ആവശ്യമുള്ള ഗുണങ്ങളുള്ള ജീവികളെയും സസ്യങ്ങളെയും തിരഞ്ഞെടുത്തു വളർത്തുന്ന രീതി (Selective breeding) പിന്തുടരുന്നുണ്ട്. ഇത് സാവധാനത്തിലുള്ള പ്രക്രിയയാണെങ്കിലും, മനുഷ്യരാശിയുടെ പുരോഗതിയിൽ ഇതിന് വലിയ പങ്കുണ്ട്.

ഏകദേശം 10,000 വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ് നമ്മൾ ഇന്ന് കാണുന്ന തരത്തിലുള്ള ചോളം നിലവിലുണ്ടായിരുന്നില്ല. Teosinte എന്ന ഒരിനം കാട്ടുപുല്ലായിരുന്നു അത്. അതിന്റെ കതിരിന് വെറും ഒരിഞ്ച് നീളവും കടുപ്പമേറിയ കുറച്ച് വിത്തുകളും മാത്രമേ ഉണ്ടായിരുന്നുള്ളൂ. മെക്സിക്കോയിലെ പുരാതന കർഷകർ വലിപ്പമുള്ളതും മൃദുവായതുമായ വിത്തുകളുള്ള ചെടികൾ മാത്രം തിരഞ്ഞെടുത്തു നട്ടു. ആയിരക്കണക്കിന് വർഷങ്ങൾ നീണ്ട ഈ പരിശ്രമത്തിനൊടുവിലാണ് ഇന്നത്തെ ചോളം ഉണ്ടായത്.

1950-കളിൽ ഒരു കോഴി ഏകദേശം 1.5 കിലോ തൂക്കം വയ്ക്കാൻ 70 ദിവസത്തോളം എടുക്കുമായിരുന്നു. എന്നാൽ ഇന്ന്, വേഗത്തിൽ വളരുന്ന കോഴികളെ മാത്രം തിരഞ്ഞെടുത്തു വളർത്തിയെടുത്തതിന്റെ ഫലമായി, വെറും 47 ദിവസത്തിനുള്ളിൽ അവയ്ക്ക് ഏകദേശം 3 കിലോയോളം തൂക്കം ലഭിക്കുന്നു.

പരിണാമ പ്രക്രിയയുടെ വേഗത കൂട്ടാനായി മനുഷ്യൻ നടത്തിയ ആദ്യ ശ്രമങ്ങൾ 1920-കളിൽ ആണ് ആരംഭിച്ചത്. വിത്തുകളിൽ എക്സ്-റേ പതിപ്പിച്ചോ അല്ലെങ്കിൽ വീര്യം കൂടിയ രാസവസ്തുക്കൾ ഉപയോഗിച്ചോ ഗുണകരമായ മാറ്റങ്ങൾ (Mutations) ഉണ്ടാക്കിയെടുക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് അക്കാലത്ത് ശാസ്ത്രജ്ഞർ കണ്ടെത്തി. വിത്തുകളിൽ ഏത് തരത്തിലുള്ള മാറ്റമുണ്ടാകുമെന്ന് നിയന്ത്രിക്കാൻ അന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് കഴിഞ്ഞിരുന്നില്ല. അതുകൊണ്ടുതന്നെ ഇതൊരു ഭാഗ്യപരീക്ഷണം പോലെയായിരുന്നു. ദശലക്ഷക്കണക്കിന് വിത്തുകളിൽ ഇത്തരത്തിൽ പരീക്ഷണം നടത്തിയതിലൂടെ ഗുണകരമായ ചില മാറ്റങ്ങൾ കണ്ടെത്താൻ അവർക്ക് സാധിച്ചു. നമ്മൾ ഇന്ന് കാണുന്ന റെഡ് റൂബി മുന്തിരിപ്പഴവും, സ്കോച്ച് വിസ്കി ഉണ്ടാക്കാൻ പ്രധാനമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഗോതമ്പും ഇത്തരത്തിൽ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തവയാണ്.

പണ്ട് കർഷകർക്കും ഗവേഷകർക്കും വർഷങ്ങളോളം കഠിനാധ്വാനം ചെയ്ത് മാത്രം നേടിയെടുക്കാൻ കഴിഞ്ഞിരുന്ന ഇത്തരം മാറ്റങ്ങൾ, ഇന്ന് ജീൻ എഡിറ്റിംഗ് (Gene editing) എന്ന ആധുനിക സാങ്കേതികവിദ്യയിലൂടെ വെറും ഒരൊറ്റ ദിവസം കൊണ്ട് ചെയ്തെടുക്കാൻ സാധിക്കും. അതായത്, പ്രകൃതിദത്തമായി വർഷങ്ങൾ എടുക്കുന്ന മാറ്റങ്ങളെ ശാസ്ത്രം ഇന്ന് വളരെ വേഗത്തിലാക്കിയിരിക്കുന്നു.

ജീനുകളിൽ കൂടുതൽ നിയന്ത്രണം കൊണ്ടുവരുന്നതിനായി 1970-കളിൽ ശാസ്ത്രജ്ഞർ Bacterial transformation എന്ന രീതി വികസിപ്പിച്ചു. ജീനുകളെ മുറിച്ചുമാറ്റുകയും ഒട്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന (Cutting and pasting) ഏറ്റവും പഴയ രീതിയാണിത്.

ഒരു ജീവിയിൽ നിന്ന് ഒരു പ്രത്യേക ജീൻ മുറിച്ചെടുത്ത് ബാക്ടീരിയയുടെ ഡി.എൻ.എ-യുടെ ഒരു ഭാഗമായ പ്ലാസ്മിഡിലേക്ക് (Plasmid) ഒട്ടിക്കുന്നു. ഈ മാറ്റം വരുത്തിയ പ്ലാസ്മിഡ് ബാക്ടീരിയ വിഴുങ്ങുന്നതിനായി ചൂടോ രാസവസ്തുക്കളോ ഉപയോഗിച്ച് അവയെ ഒരുതരം ‘ഷോക്ക്’ ഏൽപ്പിക്കുന്നു. ഉള്ളിലെത്തുന്ന പുതിയ ജീൻ നൽകുന്ന നിർദ്ദേശങ്ങൾ ബാക്ടീരിയ പാലിക്കാൻ തുടങ്ങുന്നു. ബാക്ടീരിയകൾ വളരെ വേഗത്തിൽ പെരുകുന്നതിനാൽ, ലക്ഷക്കണക്കിന് ബാക്ടീരിയകൾ ചേർന്ന് ഈ പുതിയ ജീൻ നിർദ്ദേശിക്കുന്ന പ്രോട്ടീൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ തുടങ്ങുന്നു.

1978-ൽ Genentech എന്ന സ്റ്റാർട്ടപ്പ് കമ്പനി മനുഷ്യന്റെ ഇൻസുലിൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കാനുള്ള ജീൻ വിജയകരമായി ഇ. കോളി (E. coli) ബാക്ടീരിയയിൽ നിക്ഷേപിച്ചു. ഇതാണ് ആധുനിക ബയോടെക്നോളജി മേഖലയിൽ വിപ്ലവകരമായ മാറ്റമുണ്ടാക്കിയത്. മുമ്പ് പശുക്കളുടെയും പന്നികളുടെയും പാൻക്രിയാസിൽ നിന്നായിരുന്നു ഇൻസുലിൻ ശേഖരിച്ചിരുന്നത്. ഇത് വളരെ ചിലവേറിയതും പലരിലും അലർജിക്ക് കാരണമാകുന്നതുമായിരുന്നു. ബാക്ടീരിയയെ ഉപയോഗിച്ച് മനുഷ്യന്റേതിന് സമാനമായ ഇൻസുലിൻ നിർമ്മിച്ചതോടെ ഈ പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കപ്പെട്ടു.

2012-ൽ ലോകം CRISPR-Cas9 എന്ന സാങ്കേതികവിദ്യയെ പരിചയപ്പെട്ടു. ബാക്ടീരിയകളുടെ പ്രതിരോധ സംവിധാനത്തിൽ നിന്ന് കടമെടുത്ത, ജീനുകളെ ‘തിരയാനും മാറ്റാനും’ (Search and replace) സഹായിക്കുന്ന ഒരു ഉപകരണം പോലെയാണിത്. ഡി.എൻ.എ-യിലെ ഒരു കൃത്യമായ സ്ഥാനം കണ്ടെത്തി അവിടെ മുറിക്കാൻ ഇതിലൂടെ സാധിക്കും. എന്നാൽ ഈ രീതിക്ക് ചില പോരായ്മകളുണ്ട്. ഡി.എൻ.എ മുറിക്കുമ്പോൾ കോശങ്ങൾ അത് വേഗത്തിൽ നന്നാക്കാൻ ശ്രമിക്കും. ഈ അറ്റകുറ്റപ്പണി കൃത്യമായി നടന്നില്ലെങ്കിൽ കോശങ്ങൾ നശിക്കാനോ ക്യാൻസർ വരാനോ സാധ്യതയുണ്ട്.

ഇന്ന് ശാസ്ത്രം ഇതിലും വലിയ വളർച്ച കൈവരിച്ചിരിക്കുന്നു. അതിന്റെ പ്രധാന ഘട്ടങ്ങൾ താഴെ പറയുന്നവയാണ്:

1. ബേസ് എഡിറ്റിംഗ് (Base Editing)

ഇതിനെ ഒരു Chemical eraser പോലെ കാണാം. ഡി.എൻ.എ ഇഴകൾ മുറിക്കാതെ തന്നെ, അതിലെ തെറ്റായ ഒരു അക്ഷരം മാത്രം കണ്ടെത്തി മായ്ച്ച് ശരിയായ അക്ഷരം ചേർക്കാൻ ഇതിന് സാധിക്കും. ഒരൊറ്റ അക്ഷരത്തിലെ മാറ്റം കൊണ്ട് ഉണ്ടാകുന്ന അപൂർവ്വ രോഗങ്ങൾ ചികിത്സിക്കാനാണ് നിലവിൽ ഈ വിദ്യ ഉപയോഗിക്കുന്നത്.

2. പ്രൈം എഡിറ്റിംഗ് (Prime Editing)

ഇതാണ് ഈ രംഗത്തെ ഏറ്റവും പുതിയതും മികച്ചതുമായ സാങ്കേതികവിദ്യ. ഇത് ഒരു അക്ഷരം മാറ്റുക മാത്രമല്ല ചെയ്യുന്നത്; മറിച്ച് കേടുവന്ന ഒരു ഭാഗം മുഴുവനായി കണ്ടെത്തി അത് നീക്കം ചെയ്യുകയും പകരം ശരിയായ പുതിയ വിവരങ്ങൾ അവിടെ എഴുതിച്ചേർക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഇത് കുടുതൽ സുരക്ഷിതം ആണ് എന്തെന്നാൽ ഇവ ഡി.എൻ.എ-യുടെ ഒരു വശത്ത് മാത്രമേ ചെറിയ മാറ്റങ്ങൾ വരുത്തുന്നുള്ളൂ. മാത്രമല്ല പഴയ രീതികളെ അപേക്ഷിച്ച് വളരെ കൃത്യമായും സുരക്ഷിതമായും ജീനുകളിൽ മാറ്റം വരുത്താൻ ഇവ സഹായിക്കുന്നു.

ഗൂഗിൾ ഡീപ് മൈൻഡ് (Google DeepMind)

ഇന്നത്തെ ശാസ്ത്രീയ നേട്ടങ്ങളിൽ ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ഇന്റലിജൻസ് (AI) വലിയൊരു പങ്ക് വഹിക്കുന്നുണ്ട്, പ്രത്യേകിച്ച് ജീൻ എഡിറ്റിംഗിൽ. മനുഷ്യന്റെ ജനിതകഘടന അഥവാ ജീനോം 300 കോടി അക്ഷരങ്ങൾ കൊണ്ടാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. എന്നാൽ ഈ അക്ഷരങ്ങൾ കൊണ്ട് മാത്രം കാര്യമില്ല. അവ നിർമ്മിക്കുന്ന പ്രോട്ടീനുകൾ കൃത്യമായ ഒരു 3D ആകൃതിയിലേക്ക് മടങ്ങേണ്ടതുണ്ട് (protein folding). ഈ ആകൃതിയിൽ എന്തെങ്കിലും മാറ്റം വന്നാൽ അത് വലിയ പ്രശ്നങ്ങൾക്ക് കാരണമാകും.

ഒരു പ്രോട്ടീൻ എങ്ങനെയാണ് ഈ ആകൃതി കൈവരിക്കുന്നത് എന്ന് കണ്ടെത്തുക എന്നത് കഴിഞ്ഞ 50 വർഷമായി ശാസ്ത്രലോകം നേരിട്ടിരുന്ന വലിയൊരു വെല്ലുവിളിയായിരുന്നു. മനുഷ്യ ശരീരത്തിൽ ഏകദേശം 20,000 ജീനുകൾ ഉണ്ടെങ്കിലും അവയ്ക്ക് ദശലക്ഷക്കണക്കിന് വ്യത്യസ്ത തരം പ്രോട്ടീനുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയും. ഒരു പ്രോട്ടീന്റെ ആകൃതി മാത്രം കണ്ടുപിടിക്കാൻ വർഷങ്ങളോളം നീണ്ട പരിശ്രമവും വലിയ ചിലവും ആവശ്യമായിരുന്നു.

ഇവിടെയാണ് ഗൂഗിൾ ഡീപ് മൈൻഡ് (Google DeepMind) വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത AlphaFold എന്ന AI സംവിധാനം വിപ്ലവം സൃഷ്ടിച്ചത്. ലോകത്തിന് അറിയാവുന്ന ഏതാണ്ട് 20 കോടി പ്രോട്ടീനുകളുടെയും ആകൃതി പ്രവചിക്കാൻ ഈ സംവിധാനത്തിന് സാധിക്കും. ജീൻ എഡിറ്റിംഗ് നടത്തുമ്പോൾ ഉണ്ടാകുന്ന പുതിയ പ്രോട്ടീൻ എങ്ങനെയിരിക്കും എന്ന് മുൻകൂട്ടി അറിയാൻ ഇത് ശാസ്ത്രജ്ഞരെ സഹായിക്കുന്നു. ഇത്തരം സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ മുൻപ് ചികിത്സയില്ലാത്ത പല രോഗങ്ങൾക്കും പരിഹാരമായി മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്

സിക്കിൾ സെൽ അനീമിയ (Sickle Cell Disease): വിക്ടോറിയ ഗ്രേ എന്ന രോഗി ഒരു തവണത്തെ ചികിത്സയിലൂടെ വർഷങ്ങളായി ഈ രോഗത്തിൽ നിന്നും മുക്തി നേടിയിരിക്കുകയാണ്.

ടേ-സാക്സ് രോഗം (Tay-Sachs disease): ശരീരത്തിന് ആവശ്യമായ എൻസൈമുകൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കാനുള്ള പുതിയ ചികിത്സാരീതികൾ ഈ രോഗത്തിനെതിരെ വിജയം കാണുന്നു.

അൽഷിമേഴ്‌സ് (Alzheimer’s): Lexeo Therapeutics പോലുള്ള കമ്പനികൾ അൽഷിമേഴ്‌സ് രോഗത്തിന്റെ തീവ്രത കുറയ്ക്കാനുള്ള ചികിത്സകൾ വികസിപ്പിച്ചെടുക്കുന്നുണ്ട്.

ഭാവിയിൽ കൊളസ്‌ട്രോൾ, ടൈപ്പ്-1 പ്രമേഹം തുടങ്ങിയ അവസ്ഥകൾക്കും “ഒറ്റത്തവണ ചികിത്സ” (one-and-done) വഴി പരിഹാരം കാണാൻ സാധിക്കുമെന്ന് ശാസ്ത്രലോകം പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. ചുരുക്കത്തിൽ, ജനിതക രോഗങ്ങൾ പൂർണ്ണമായും ഭേദമാക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒരു കാലത്തിലേക്കാണ് നമ്മൾ നീങ്ങുന്നത്.

വളരെ പെട്ടെന്നാണ് CRISPR സാങ്കേതികവിദ്യ ഗവേഷണ പ്രബന്ധങ്ങളിൽ നിന്ന് നേരിട്ടുള്ള ചികിത്സാരീതിയിലേക്ക് മാറിയത്. കൃത്യമായി പറഞ്ഞാൽ, 2012-ൽ ജെന്നിഫർ ഡൗഡ്‌നയും ഇമ്മാനുവൽ ചാർപ്പന്റിയറും ഒരു അക്കാദമിക് ജേണലിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച പ്രബന്ധത്തിലൂടെയാണ് ഇതിന് തുടക്കമിട്ടത് (ഈ കണ്ടുപിടുത്തത്തിന് അവർക്ക് രസതന്ത്രത്തിനുള്ള നോബൽ സമ്മാനം ലഭിച്ചു). വെറും 11 വർഷങ്ങൾക്ക് ശേഷം, 2023-ൽ തന്നെ ഈ വിദ്യ ഉപയോഗിച്ചുള്ള ആദ്യത്തെ ചികിത്സയ്ക്ക് അംഗീകാരം ലഭിക്കുകയും അത് നടപ്പിലാക്കുകയും ചെയ്തു.

ജനിതക എഞ്ചിനീയറിംഗ് മേഖലയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന പ്രധാനപ്പെട്ട ചില കമ്പനികളും ലാബുകളും താഴെ പറയുന്നവയാണ്:

1. Intellia Therapeutics (NTLA)

ശരീരത്തിനുള്ളിൽ നേരിട്ട് ജീൻ എഡിറ്റിംഗ് നടത്തുന്നതിൽ ഇവർ മുൻപന്തിയിലാണ്. കൊഴുപ്പിന്റെ ചെറിയ കണികകൾ (Lipid Nanoparticles) ഉപയോഗിച്ച് കരളിനെ ബാധിക്കുന്ന രോഗങ്ങൾക്കും ഉയർന്ന കൊളസ്‌ട്രോളിനും സ്ഥിരമായ ചികിത്സ ഇവർ വികസിപ്പിക്കുന്നു.

2. Beam Therapeutics (BEAM)

ഡി.എൻ.എ സ്ട്രാൻഡ് മുറിക്കാതെ തന്നെ അതിലെ അക്ഷരത്തെറ്റുകൾ തിരുത്തുന്ന Base Editing രീതിയാണ് ഇവർ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. സിക്കിൾ സെൽ അനീമിയക്കും സ്തനാർബുദത്തിന് കാരണമാകുന്ന BRCA1 മ്യൂട്ടേഷൻ തിരുത്താനും ഇവർ ശ്രമിക്കുന്നു.

3. Prime Medicine (PRME)

ജീനോമിലെ വിവരങ്ങൾ തിരഞ്ഞുപിടിച്ച് മാറ്റം വരുത്തുന്ന “Search and Replace” (Prime Editing) സാങ്കേതികവിദ്യയാണ് ഇവരുടേത്. ടേ-സാക്സ് (Tay-Sachs) പോലുള്ള സങ്കീർണ്ണമായ ജനിതക രോഗങ്ങൾ ഭേദമാക്കുകയാണ് ഇവരുടെ ലക്ഷ്യം.

4. Lexeo Therapeutics (LXEO)

ഹൃദയത്തെയും തലച്ചോറിനെയും ബാധിക്കുന്ന രോഗങ്ങളിലാണ് ഇവർ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നത്. അൽഷിമേഴ്‌സ് രോഗത്തിന്റെ തീവ്രത കുറയ്ക്കാൻ സഹായിക്കുന്ന പ്രത്യേക പ്രോട്ടീനുകൾ തലച്ചോറിലെത്തിക്കാനുള്ള പരീക്ഷണങ്ങൾ ഇവർ നടത്തുന്നു.

5. CRISPR Therapeutics (CRSP)

CRISPR ഉപയോഗിച്ചുള്ള ചികിത്സയ്ക്ക് ആദ്യമായി അംഗീകാരം നേടിയ കമ്പനിയാണിത്. സിക്കിൾ സെൽ രോഗത്തിന് പുറമെ ഹൃദ്രോഗം, ടൈപ്പ്-1 പ്രമേഹം എന്നിവയ്ക്കും ഇവർ ചികിത്സ കണ്ടെത്തുന്നു.

6. Verve Therapeutics

ഹൃദയാഘാതം തടയുന്നതിനുള്ള ഗവേഷണത്തിലാണ് ഇവർ ഏർപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത്. കരളിനെ ബാധിക്കുന്ന ഒരു പ്രത്യേക ജീനിനെ പ്രവർത്തനരഹിതമാക്കി കൊളസ്‌ട്രോൾ സ്ഥിരമായി കുറയ്ക്കാനാണ് ഇവരുടെ ശ്രമം.

7. Editas Medicine (EDIT)

സാധാരണ ക്രിസ്‌പറിനേക്കാൾ കൃത്യതയുള്ള Cas12a എന്ന എൻസൈം ഇവർ ഉപയോഗിക്കുന്നു. കൊളസ്‌ട്രോൾ അളവ് വളരെ വേഗത്തിൽ കുറയ്ക്കാൻ കഴിയുന്ന അത്യാധുനിക ചികിത്സകൾ ഇവർ പരീക്ഷിക്കുന്നുണ്ട്.

8. Mammoth Biosciences

ശരീരത്തിന്റെ എല്ലാ ഭാഗങ്ങളിലും എളുപ്പത്തിൽ എത്താൻ കഴിയുന്ന രീതിയിലുള്ള ചെറിയ ക്രിസ്‌പർ ഉപകരണങ്ങൾ (Ultracompact systems) നിർമ്മിക്കുന്നതിലാണ് ഇവർ ശ്രദ്ധിക്കുന്നത്. ഇതുവഴി ശ്വാസകോശ സംബന്ധമായ രോഗങ്ങൾ ചികിത്സിക്കാൻ സാധിക്കും.

9. Metagenomi (MGX)

പ്രകൃതിയിൽ നിന്ന് (മണ്ണ്, കടൽ തുടങ്ങിയവ) പുതിയ തരം ജീൻ എഡിറ്റിംഗ് മാർഗ്ഗങ്ങൾ കണ്ടെത്താൻ ഇവർ AI ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഹീമോഫീലിയ (Hemophilia A) പോലുള്ള രക്തരോഗങ്ങൾക്ക് സ്ഥിരമായ പരിഹാരം ഇവർ ലക്ഷ്യമിടുന്നു.

കൂടാതെ, പന്നികളിൽ ജനിതകമാറ്റം വരുത്തി മനുഷ്യർക്ക് ആവശ്യമായ അവയവങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനെക്കുറിച്ചും (eGenesis), വാർദ്ധക്യത്തെ തടയാനുള്ള വഴികളെക്കുറിച്ചും (Altos Labs) ഗവേഷണങ്ങൾ പുരോഗമിക്കുന്നു.

മനുഷ്യന്റെ ജനിതകഘടനയിൽ മാറ്റം വരുത്താൻ നമുക്ക് സാധിക്കുമെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെട്ടു കഴിഞ്ഞു. എങ്കിലും, ഈ മാറ്റങ്ങൾ ശരീരത്തിലെ കൃത്യമായ കോശങ്ങളിൽ സുരക്ഷിതമായി എത്തിക്കുക എന്നതാണ് ഈ മേഖല നേരിടുന്ന ഏറ്റവും വലിയ വെല്ലുവിളി.

പ്രധാനമായും മൂന്ന് തരത്തിലുള്ള അപകടസാധ്യതകളാണ് ഗവേഷകർ ഇപ്പോൾ നേരിടുന്നത്:

ലക്ഷ്യം തെറ്റിയുള്ള മാറ്റങ്ങൾ (Off-Target Effects): എഡിറ്റിംഗ് നടത്തേണ്ട ജീനിന് പകരം അബദ്ധത്തിൽ ആരോഗ്യമുള്ള മറ്റൊരു ജീനിൽ മാറ്റം സംഭവിക്കുന്ന അവസ്ഥയാണിത്. ഒരു ട്യൂമർ നീക്കം ചെയ്യാൻ ശ്രമിക്കുന്ന ഡോക്ടറുടെ കൈ അബദ്ധത്തിൽ ഒരു പ്രധാന രക്തക്കുഴലിൽ തട്ടുന്നത് പോലെയാണിത്.

മൊസൈസിസം (Mosaicism): ശരീരത്തിലെ ചില കോശങ്ങളിൽ മാത്രം എഡിറ്റിംഗ് നടക്കുകയും ബാക്കിയുള്ളവ പഴയതുപോലെ തുടരുകയും ചെയ്യുന്ന അവസ്ഥ. ഇത് ഡി.എൻ.എ-യിൽ ഒരുതരം കൂട്ടിച്ചേർക്കലുകൾക്ക് കാരണമാവുകയും പ്രവചിക്കാൻ കഴിയാത്ത ആരോഗ്യപ്രശ്നങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുകയും ചെയ്യും.

പ്രതിരോധ സംവിധാനത്തിന്റെ അമിത പ്രതികരണം (Immune Overreaction): പുറത്തുനിന്ന് വരുന്ന വസ്തുക്കളെ ആക്രമിക്കുക എന്നത് നമ്മുടെ ശരീരത്തിന്റെ സ്വാഭാവികമായ രീതിയാണ്. എഡിറ്റിംഗിന് ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രോട്ടീനുകളെയോ അവ എത്തിക്കുന്ന വാഹനത്തെയോ ശരീരം ഒരു ശത്രുവായി കണ്ട് ആക്രമിച്ചാൽ, അത് ചികിത്സിക്കുന്ന കോശങ്ങളെ തന്നെ നശിപ്പിച്ചേക്കാം.

ജീൻ എഡിറ്റിംഗും അപകടസാധ്യതകളും

ജീൻ എഡിറ്റിംഗ് വലിയ വാഗ്ദാനങ്ങൾ നൽകുന്നതോടൊപ്പം തന്നെ ഗൗരവകരമായ ചില അപകടസാധ്യതകളും ഉയർത്തുന്നുണ്ട്. രോഗങ്ങൾ ഭേദമാക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഇതേ സാങ്കേതികവിദ്യ, മനുഷ്യന്റെ താൽപ്പര്യങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് പ്രകൃതിയെയോ ജീവിവർഗങ്ങളെയോ മാറ്റിമറിക്കാൻ ദുരുപയോഗം ചെയ്തേക്കാം. ഉദാഹരണത്തിന്, പരിസ്ഥിതി മലിനീകരണം കുറയ്ക്കാൻ കന്നുകാലികളിലെ സൂക്ഷ്മാണുക്കളെ പുനർരൂപകൽപ്പന ചെയ്യുന്ന പരീക്ഷണങ്ങൾ നടക്കുന്നുണ്ട്. ഇത് പ്രകൃതിയുടെ സന്തുലിതാവസ്ഥയെ എങ്ങനെ ബാധിക്കുമെന്ന ആശങ്ക ഉയർത്തുന്നു. മുൻകാലങ്ങളിലെ ജനസംഖ്യാ നിയന്ത്രണ നയങ്ങൾ പോലെ, ഇത്തരം ശാസ്ത്രീയ അറിവുകൾ ഭാവിയിൽ നിർബന്ധിത നടപടികൾക്കായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുമോ എന്ന ഭയവുമുണ്ട്.

മലേറിയ നിയന്ത്രണമാണ് മറ്റൊരു ഉദാഹരണം. CRISPR ഉപയോഗിച്ച് കൊതുകുകളുടെ വംശവർദ്ധനവ് തടയാനോ അവയ്ക്ക് മലേറിയ പരത്താനുള്ള ശേഷി ഇല്ലാതാക്കാനോ സാധിക്കും. ഇത് ദശലക്ഷക്കണക്കിന് ആളുകളെ രക്ഷിക്കുമെങ്കിലും, ഒരു ജീവിവർഗത്തെ പൂർണ്ണമായും ഇല്ലാതാക്കുന്നത് ഭക്ഷണശൃംഖലയെ തകർക്കുമോ എന്ന പാരിസ്ഥിതിക ചോദ്യം ഉയരുന്നുണ്ട്.

മറ്റൊരു പ്രധാന ധാർമ്മിക പ്രശ്നം Germline Editing ആണ്. അതായത്, ഭ്രൂണങ്ങളിലോ ബീജങ്ങളിലോ മാറ്റം വരുത്തിയാൽ ആ മാറ്റം അടുത്ത തലമുറകളിലേക്കും കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടും. മാരകമായ ജനിതക രോഗങ്ങൾ തടയാൻ ഇത് സഹായിക്കുമെങ്കിലും, ഇതിന്റെ ദൂരവ്യാപകമായ ഫലങ്ങൾ അജ്ഞാതമാണ്. അതിനാൽ മിക്ക രാജ്യങ്ങളിലും ഇത് നിയമവിരുദ്ധമാണ്. ചൈനീസ് ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ഹെ ജിയാൻകുയി ഇത്തരത്തിൽ ജനിതകമാറ്റം വരുത്തിയ കുഞ്ഞുങ്ങളെ സൃഷ്ടിച്ചത് വലിയ വിവാദമായിരുന്നു.

കൂടാതെ, കുഞ്ഞുങ്ങളുടെ നിറം, ബുദ്ധിശക്തി, കായികക്ഷമത എന്നിവ നിശ്ചയിക്കുന്ന Designer Babies എന്ന സങ്കൽപ്പവും ചർച്ച ചെയ്യപ്പെടുന്നു. പ്രായോഗികമായി ബുദ്ധിശക്തി പോലുള്ള ഗുണങ്ങൾ നിയന്ത്രിക്കുക എന്നത് അത്ര എളുപ്പമല്ലെങ്കിലും, ഗർഭസ്ഥ ശിശുക്കളുടെ ജനിതക പരിശോധന നടത്തി പ്രത്യേകതകൾ തിരഞ്ഞെടുക്കാൻ അനുവദിക്കുന്ന Nucleus Genomics പോലുള്ള കമ്പനികൾ ഇന്ന് നിലവിലുണ്ട്. ഇത് മനുഷ്യന്റെ സ്വാഭാവികമായ ജനിതക ഘടനയിൽ ഇടപെടുന്നത് ശരിയാണോ എന്ന വലിയൊരു ചോദ്യം അവശേഷിപ്പിക്കുന്നു.

ഉപസംഹാരം

ജനിതക എഡിറ്റിംഗ് എന്നത് കേവലം ഒരു ശാസ്ത്ര പരീക്ഷണമല്ല, മറിച്ച് തലമുറകളായി പരിഹാരമില്ലാതെ തുടരുന്ന മാരക രോഗങ്ങൾക്കെതിരെയുള്ള മനുഷ്യന്റെ ഏറ്റവും ശക്തമായ ആയുധമാണ്. കൃത്യതയില്ലാത്ത ‘ഭാഗ്യപരീക്ഷണങ്ങളിൽ’ നിന്ന്, ഡി.എൻ.എ-യിലെ തെറ്റുകൾ മായ്ച്ച് ശരിയാക്കാൻ കഴിയുന്ന സുരക്ഷിതമായ സാങ്കേതികവിദ്യകളിലേക്ക് നമ്മൾ വളർന്നു കഴിഞ്ഞു.

ധാർമ്മികമായ വെല്ലുവിളികളും സാങ്കേതികമായ തടസ്സങ്ങളും നിലനിൽക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും, ശാസ്ത്രീയമായ നിയന്ത്രണങ്ങളോടെയുള്ള ജീൻ എഡിറ്റിംഗ് ഭാവിയിൽ ദശലക്ഷക്കണക്കിന് ജീവനുകൾ രക്ഷിക്കുമെന്നതിൽ സംശയമില്ല. അർബുദവും പ്രമേഹവും അൽഷിമേഴ്‌സും ഇല്ലാത്ത, ആരോഗ്യപൂർണ്ണമായ ഒരു തലമുറയെ സൃഷ്ടിക്കാൻ ഈ ‘ജനിതക വിപ്ലവം’ വഴിതുറക്കുമെന്ന് നമുക്ക് പ്രത്യാശിക്കാം. അപ്രാപ്യമെന്ന് കരുതിയ വൈദ്യശാസ്ത്ര സ്വപ്നങ്ങളിലേക്കുള്ള ദൂരം ശാസ്ത്രം ഇന്ന് കുറച്ചുകൊണ്ടുവരികയാണ്.