ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ: ಜೀವರಚನೆಯ ಸೂತ್ರಕ್ಕೊಂದು ಕತ್ತರಿ ಗೋಂದು

ಪ್ರಕೃತಿಯಿಂದ ಪ್ರೇರಣೆ ಪಡೆದು ಹೊಸ ಹೊಸ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳನ್ನು ಮನುಷ್ಯ ಕಂಡುಕೊಳ್ಳುವುದು ಮೊದಲಿಂದಲೂ ನಡೆದು ಬಂದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ. ದೋಣಿಯಿಂದ ವಿಮಾನದವರೆಗೂ, ವೆಲ್ಕ್ರೋದಿಂದ ಸೌರಶಕ್ತಿ ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ಗಳವರೆಗೂ ನಮ್ಮ ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಹತ್ತಾರು ವಸ್ತುಗಳ ಮೂಲ ಇರುವುದು ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿಯೇ. ಇದನ್ನು ಕೇವಲ ಬಾಹ್ಯಸ್ವರೂಪದ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ನಿಲ್ಲಿಸದೆ, ಇನ್ನೂ ಒಂದು ಹೆಜ್ಜೆ ಮುಂದುವರೆದು, ಜೀವಿಗಳ ರಚನೆಯ ಮೂಲಸೂತ್ರದಲ್ಲಿಯೇ ಕತ್ತರಿಯನ್ನು ಆಡಿಸುವ ಹಂತಕ್ಕೆ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಕೊಂಡೊಯ್ದಿದ್ದಾರೆ. ಅದುವೇ ‘ಕ್ರಿಸ್ಪರ್’ (CRISPR) ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ. ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಕ್ಕೆ ಮೂಲಪ್ರೇರಣೆ ಸಿಕ್ಕಿದ್ದು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳಿಂದ. ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಅರ್ಥ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೊದಲು ಜೀವಿಗಳ ಡಿಎನ್ಎ ಹೇಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಬೇಕು.

‘ಡಿಎನ್ಎ’ ಎಂಬುದು ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಜೀವಿಯ ರಚನೆಯ ಬ್ಲೂಪ್ರಿಂಟ್. ಜೀವಿಯ ಆಕಾರ, ಗಾತ್ರ, ಮೈಬಣ್ಣ, ಕಣ್ಣಿನ ಬಣ್ಣ, ಇತ್ಯಾದಿಯಾಗಿ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ವಿವರವೂ ಡಿಎನ್ಎ ಒಳಗಿರುವ ಸೂತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಅಡಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಡಿಎನ್ಎಯಲ್ಲಿ ಅಡಿನೈನ್ (Adenine), ಸೈಟೋಸಿನ್ (cytosine), ಗ್ವಾನೈನ್ (guanine), ಮತ್ತು ಥೈಮಿನ್ (thymine) ಎಂಬ ನಾಲ್ಕು ಬಗೆಯ ರಾಸಾಯನಿಕ ರಚನೆಗಳ ಸರಣಿಯು ಇದ್ದು, (ಇವುಗಳನ್ನು ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ ‘A, C, G, T’ ಎಂದು ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ), ಈ ನಾಲ್ಕು ರಾಸಾಯನಿಕಗಳು ಇರುವ ಕ್ರಮವನ್ನು ಆಧರಿಸಿಯೇ ಶರೀರದ ಎಲ್ಲ ರಚನೆಗಳೂ ಉಂಟಾಗುವುದು. ಅಂದರೆ ಡಿಎನ್ಎಯಲ್ಲಿ ಈ ನಾಲ್ಕು ರಾಸಾಯನಿಕಗಳು ಯಾವ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ಕಂಡು ಬರುತ್ತವೋ, ಅದನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಜೀವಕೋಶಗಳು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೋಬೇಸ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಈ A, C, G, T ಎಂಬ ನಾಲ್ಕೇ ನಾಲ್ಕು ಅಕ್ಷರಗಳಿಂದ ಉಂಟಾದ ಅಕ್ಷರಮಾಲೆಯು, ಜೀವಿಯ ಇಡೀ ಶರೀರದ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಸೂತ್ರರೂಪದಲ್ಲಿ ಹಿಡಿದಿಟ್ಟಿರುತ್ತದೆ. ಜೀವಕೋಶಗಳು ಈ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಓದಿ ಅದನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಪ್ರೊಟೀನುಗಳನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತವೆ. ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಈ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೋಬೇಸ್ ಸರಣಿಗಳು ದೋಷಪೂರಿತವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಆಗ ಶರೀರದಲ್ಲಿ ನ್ಯೂನತೆಗಳು ಅಥವಾ ಕಾಯಿಲೆಗಳು ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಕೆಲವು ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಈ ದೋಷಪೂರಿತ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೋಬೇಸ್ ಸರಣಿಗಳನ್ನು ಚಿಕಿತ್ಸೆಯ ಮೂಲಕ ಸರಿಪಡಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಇದರಲ್ಲಿ ಬಳಸುತ್ತಿದ್ದ ವಿಧಾನ ಅಷ್ಟೊಂದು ದಕ್ಷವಾಗೇನೂ ಇರಲಿಲ್ಲ.

1987ರಲ್ಲಿ ಎಸ್ಚರೀಶಿಯ ಕೊಲಿ (Escherichia coli) ಎಂಬ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುತ್ತಿದ್ದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಿಗೆ ಅದರ ಡಿಎನ್ಎಯಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ವಿಚಿತ್ರ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೋಬೇಸ್ ಸರಣಿಗಳು ಕಂಡುಬಂದವು. ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಂತರಗಳಲ್ಲಿದ್ದ ಈ ಸರಣಿಗಳಿಗೆ ‘Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats’ ಅಥವಾ ಸಂಕ್ಷೇಪವಾಗಿ ‘CRISPR’ ಎಂದು ಹೆಸರಿಡಲಾಯಿತು.

ಇದೇ ರೀತಿ ಇತರ ಕೆಲವು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳಲ್ಲಿಯೂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೋಬೇಸ್ ಸರಣಿಗಳು ಪತ್ತೆಯಾದವು. ಅಧ್ಯಯನದ ಬಳಿಕ ತಿಳಿದು ಬಂದುದೇನೆಂದರೆ, ಈ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ತಮ್ಮ ಮೇಲೆ ದಾಳಿ ಮಾಡುತ್ತಿದ್ದ ವೈರಸ್‌ಗಳ ಡಿಎನ್ಎನಿಂದ ಪ್ರಮುಖ ಭಾಗಗಳನ್ನು ತುಣುಕುಗಳಾಗಿ ಕತ್ತರಿಸಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಿ ಇಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುತ್ತಿದ್ದವು. ನಂತರ ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ಎಂದಾದರೂ ಅದೇ ವೈರಸ್ ದಾಳಿಗೆ ಮತ್ತೆ ಒಳಗಾದರೆ, ಈ ಹಿಂದೆ ಕತ್ತರಿಸಿ ಇಟ್ಟುಕೊಂಡಿದ್ದ ಡಿಎನ್ಎ ತುಣಕಿಯೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿ ಆ ವೈರಸ್‌ನ ಡಿಎನ್ಎಯನ್ನು ಅದರ ಮುಖ್ಯಭಾಗದಲ್ಲಿ ಕತ್ತರಿಸಿ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತಿದ್ದವು. ಅಂದರೆ ಒಂದು ರೀತಿಯಲ್ಲಿ, ತಮ್ಮ ಶತ್ರು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ದಾಳಿ ಮಾಡಿದಾಗ ಆ ಶತ್ರುವಿನ ಬಗೆಗಿನ ಎಲ್ಲಾ ಮಾಹಿತಿಗಳನ್ನು, ಆತನ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನ, ದೌರ್ಬಲ್ಯಗಳನ್ನು ಒಂದು ಕಡತದಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಿ ಇಟ್ಟುಕೊಂಡು ಮುಂದೆ ಎಂದಾದರೂ ಮತ್ತೆ ಅದೇ ಶತ್ರು ದಾಳಿ ಮಾಡಿದರೆ, ಆ ಹಿಂದಿನ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಶತ್ರುವನ್ನು ಸೋಲಿಸುವ ತಂತ್ರ. ಇಲ್ಲಿ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ವೈರಸ್‌ಗಳ ಡಿಎನ್ಎಯನ್ನು ಕತ್ತರಿಸಲು ಬಳಸುತ್ತಿದ್ದ ತಂತ್ರ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ಗಮನ ಸೆಳೆಯಿತು. Cas9 ಎಂಬ ಹೆಸರಿನ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅನ್ನು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ಒಂದು ಕತ್ತರಿಯಂತೆ ಬಳಸುತ್ತಿದ್ದವು. ಇದೇ ರೀತಿ CRISPR ಮತ್ತು Cas9  ಪ್ರೊಟೀನನ್ನು ಬಳಸಿ, ಡಿಎನ್ಎಯಿಂದ ನಮಗೆ ಬೇಡದ ಗುಣಗಳನ್ನು ಉಂಟು ಮಾಡುವ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೋಬೇಸ್ ಸರಣಿಯನ್ನು ಕತ್ತರಿಸಿ ತೆಗೆದು ಹಾಕಿ, ನಮಗೆ ಬೇಕಾದ ಗುಣಗಳನ್ನು ಕೊಡುವ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೋಬೇಸ್ ಸರಣಿಯನ್ನು ಜೋಡಿಸುವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವಲ್ಲಿ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಯಶಸ್ವಿಯಾದರು. ಇದರಿಂದ ಹಲವಾರು ಅನುವಂಶಿಯ ಕಾಯಿಲೆಗಳ, ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ರೋಗದ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗಳಲ್ಲಿ ಗಣನೀಯ ಪ್ರಗತಿ ಕಾಣಬಹುದು. ಎಚ್ಐವಿಯಂತಹ ಸಾಂಕ್ರಾಮಿಕ ರೋಗಗಳ ವಿರುದ್ಧ ರೋಗನಿರೋಧಕಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಕೂಡ ಸಾಧ್ಯವಾಗಬಹುದು. ಕೃಷಿಯಲ್ಲಿ ಇಳುವರಿ ಹೆಚ್ಚು ಕೊಡುವಂತಹ ತಳಿಗಳನ್ನು, ರೋಗನಿರೋಧಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಹೆಚ್ಚಿರುವ ತಳಿಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಬಹುದು. ಮುಂದೊಮ್ಮೆ ಸುದೂರಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ‘ಡಿಸೈನರ್ ಬೇಬಿ’ ಕೂಡ ಸಾಧ್ಯವಾಗಬಹುದು. ಅಂದರೆ, ನಮಗೆ ಎಸ್. ಜಾನಕಿಯಂತಹ ಧ್ವನಿ ಇರುವ ಮಗು ಬೇಕು ಎಂತಲೋ, ಐನ್‌ಸ್ಟೈನ್‌ನಂತಹ ಬುದ್ಧಿಶಕ್ತಿ ಇರುವ ಮಕ್ಕಳು ಬೇಕು ಎಂದೋ ಆರ್ಡರ್ ಕೊಟ್ಟು ಮಕ್ಕಳನ್ನು ಪಡೆಯುವಂತಹ ಸೌಲಭ್ಯ ಕಂಡುಬಂದರೂ ಆಶ್ಚರ್ಯವಿಲ್ಲ.