Pub.Date : 29.05.2016

વિશ્વનો સૌથી ઓછાં જનીન ધરાવતાં બેક્ટેરિયા 'સિન્થીઆ'નું પ્રયોગશાળામાં કૃત્રિમ રીતે સર્જન કરવામાં આવ્યું છે

મનુષ્ય એ કુદરતનું સૌથી જટીલ સર્જન છે. આ સર્જનનાં સર્જનહારને તમે 'ઇશ્વર' કહી શકો છો. જેમાં ધર્મને કોઈ લેવા દેવા નથી. હવે વૈજ્ઞાાનિકો 'ઇશ્વર'નો રોલ ભજવવા માટે તૈયારી કરી રહ્યાં છે. વિજ્ઞાાન જાણે છે કે મનુષ્યની સમગ્ર શારિરીક પ્રકૃતિનો આધાર તેનાં મા બાપ કે પુર્વજો તરફથી મળેલ વારસાગત લક્ષણોને આધીન છે. આ વારસાગત લક્ષણોનાં વિજ્ઞાાનને 'જીનેટીકસ' કહે છે. મનુષ્ય શરીરનાં વિવિધ અંગ જેવા કે વાળ, વાળનો રંગ, આંખ, ચામડી, ચહેરો , વગેરે દરેકને આકાર આપવાનું ચોક્કસ પ્રકારનાં જનીનો કરે છે. મનુષ્ય શરીરનાં ક્રિયાત્મક અને રચનાત્મક કાર્યો માટે જવાબદાર જનીનોને આખો 'સેટ' 'જેનોમ' તરીકે ઓળખાય છે. જનીન કે DNA એ કેમિકલ વડે લખાયેલો 'વિશિષ્ટ કોડ' છે. વૈજ્ઞાનિકો પાસે હવે 'કેમિકલ કોડ'ને બદલવાની કે કૃત્રીમ રીતે સર્જન કરવાની ક્ષમતાં આવી ગઇ છે. પ્રયોગશાળામાં મનુષ્ય શરીરને આકાર આપતાં 'હ્યુમન જેનોમ'નું સર્જન થઇ શકે ખરૃં ? આ સવાલનો જવાબ મેળવવા અને કૃત્રીમ હ્યુમન જેનોમનું સર્જન કરવા પ્રયત્નશીલ એક્ટીવ બનવા માટે વૈજ્ઞાનિકો અને બૌધ્ધીકોની એકગુપ્ત બેઠક યોજાઈ ગઈ છે. જેમાં ૧૫૦ જેટલી વ્યક્તિઓએ ભાગ લીધો હતો. એટલે હવે શું થશેઃ ? મનુષ્યનું ભવિષ્ય કેવું હશે ?

સિન્થેટીક બાયોલોજી :વૈજ્ઞાનિકો ગુપ્ત બેઠક યોજે છે

૧૦ મે ૨૦૧૬નાં રોજ હાવર્ડ યુનિવર્સિટીનાં ૧૫૦ આમંત્રીત મહેમાનો ભેગા થયા હતાં. જેમાં વૈજ્ઞાાનિકો, વકીલો, વેપારીઓ અને વિષય નિષ્ણાતોનો સમાવેશ થતો હતો. મીટીંગનો મુખ્ય મકસદ કૃત્રીમ રીતે હ્યુમન જેનોમ સર્જન કરવાનો હતો. જેને આપણે સીન્થેટીક હ્યુમન જેનોમ કહી શકીએ. સિન્થેટીક એટલે પ્રયોગશાળામાં તૈયાર થયેલું ? આ બેઠકમાં મીડીયાવાળાને આમંત્રણ આપવામાં આવ્યું નહતું. હાજર રહેલ દરેક વ્યક્તિને મૌન ધારણ કરી પોતાનાં હોઠ સીવી રાખવાની સુચના પણ આપવામાં આવી હતી. આ કારણે બેઠકમાં થયેલ ચર્ચાની વધુ વિગતો પ્રાપ્ત થઇ શકી નથી.

આ બેઠકની ગોઠવણ કરવામાં હાવર્ડ યુનિવર્સિટીનાં પ્રો. જ્યોર્જ ચર્ચનો સમાવેશ થતો હતો. આ ઉપરાંત ન્યુયોર્ક યુનિવર્સીટનાં જેફ બિઓક, વિશ્વ પ્રસીધ્ધ 'ઓટોડેસ્ક'નો સંશોધક એન્ડયુ હેસેલનો સમાવેશ થાય છે. મીટીંગનો મુખ્ય હેતુ, ટાઈટલ હતું. HGP-રાઇટ : ટેસ્ટીંગ લાર્જ સિન્થેટીઝ જેનોમ ઇન સેલ. મતલબ,કે કોષમાં રહેલ વિશાળ જેનોમને ફરીવાર લખીને પ્રયોગશાળામાં તેનું ટેસ્ટીંગ કરવું. સોસીયોબાયોલોજીસ્ટ જ્યોર્જ સિમેલ આજની સિન્થેટીક બાયોલોજીની દુનિયાને 'સેકન્ડ વર્લ્ડ' તરીકે ઓળખે છે.

ગુપ્ત રીતે કામ કરવામાં જીવવિજ્ઞાાનીઓને સંપુર્ણ રીતે સ્વતંત્રતા મળી રહે છે. જેમાં લોકો કે સમાજ શું કહેશે ? તેની પરવા કરવાની હોતી નથી. વૈજ્ઞાાનિકોને સિન્થેટીક બાયોલોજીમાં કામ કરતી વખતે લોકોનો જે ડર લાગે છે તેને ક્લેર મારીસ 'સિન્થબાયોફોબીયા' કહે છે. આ ડરનાં કારણે જે વૈજ્ઞાાનિકોએ ગુપ્ત બેઠક યોજી હતી. આ બેઠકનાં પાયામાં આ ફોબીયા જવાબદાર છે. આવા સિન્થેટીક બાયોલોજીની રિસર્ચમાં અમેરીકાની ડિફેન્સ એડવાન્સ રિસર્ચ પ્રોજેક્ટ એજન્સી (DARPA) પણ ખૂબ જ રસ લે છે. આશાસ્પદ ટેકનોલોજી વિકાસ માટે, DARPAની બાયોલોજીકલ ટેકનોલોજીસ ઓફીસ  ભંડોળ પુરૃ પાડે છે.

સિન્થેટીક હ્યુમન જેનોમની રચના શક્ય છે ?

મનુષ્યનાં જેનોમમાં અંદાજે ત્રણ અબજ બેઝ પેરનો સમાવેશ થાય છે. આ બેઝ પેરની રચના મુળ ચાર, ન્યુક્લીઓટાઇડ બેઝ કરે છે. જે એડેનાઇન, સાઇટોસાઇન, ગુનાઇન અને થાયમીન કરે છે. આજની તારીખે મનુષ્યનો આખો જેનોમ પ્રયોગશાળામાં બનાવવો હોય તો નવ કરોડ અમેરીકન ડોલર એટલે કે ૬૦૦ કરોડ જેટલો ખર્ચ થાય છે. જો 'સિન્થેટીક હ્યુમન જેનોમ'ની માર્ક ડિમાન્ડ ઉભી થાય તો, માત્ર ૬૭ લાખમાં હ્યુમન જેનોમ તૈયાર થઇ શકે છે.

સિન્થેટીક જેનોમ એક અલગ વિજ્ઞાાન છે. જનીનને એડીટ કરી ને બદલવા અને ઇચ્છીત પરીણામ મેળવવા કરતાં, સિન્થેટીક જેનોમ વધારે જટીલ કાર્ય છે. કૃત્રિમ જેનોમ તૈયાર કરવા માટે દરેક જનીન માટે વ્યક્તિગત પસંદગી (કસ્ટમાઇઝેશન) મુજબ બેઝ પેર તૈયાર કરવી પડે છે. જેમાં વિશાળ શક્યતાઓ રહેલી છે. વૈજ્ઞાાનિકો કુદરતમાં મળતી બે બેઝ પેરની આગળની દુનિયા પણ વિચારી શકે છે.

હાલમાં કોષમાં રહેલ ડીએનએને બદલીને સિન્થેટીક જેનોમનો નાનકડો ટુકડો વૈજ્ઞાાનિકો તૈયાર કરે છે. જે સામાન્યરીતે તબીબી દુનિયામાં ઉપયોગી છે. કૃત્રીમ પ્રોટીન બનાવવા કે જીનેટીકલી મોડીફાઈડ સજીવ માટે જીન એડીટીંગ ટેકનીક વપરાય છે. જ્યારે જેનોમની વાત આવે ત્યારે નિષ્ણાંતો ડિએનએમાં ખૂબ જ મોટા પ્રમાણમાં ફેરફારો કરે છે. સિન્થેટીક જેનોમ સાથે સૌથી મોટી ચેલેન્જ લોકોનો વિરોધ અને સામાજીક અને નૈતિક મર્યાદાઓ છે. જોકે આ સિવાય પણ કેટલી ટેકનિકલ સમસ્યાઓ પણ છે. આજનાં વૈજ્ઞાાનિકો દ્વારાં ઉપયોગમાં લેવાતી પધ્ધતિ ની મદદથી  માત્ર 'બસો બેઝ પેર' ને પ્રયોગશાળામાં ગોઠવી શકાય છે. સરખામણી કરવી હોય તો એક ક્રિયાત્મક જનીનમાં સેંકડોથી માંડીને હજારો બેઝ પેર હોય છે. આમ કૃત્રિમ હ્યુમન જેનોમ બનાવવું આજની તારીખે લોઢાનાં ચણા ચાવવા જેવું છે. પણ અશક્ય કામ નથી.

સિન્થીયા ૩.૦ : ૧૪૯ રહસ્યમય જનીનો ધરાવતો વિશ્વનો પ્રથમ કૃત્રિમ જીવ

વૈજ્ઞાનિકોએ એવા 'સુપરબગ'ની કલ્પના કરી છે જે રોગની સારવારથી માંડીને વિવિધ પ્રકારનાં 'પોલ્યુશન'' પ્રદુષણને દૂર કરી શકે. આ કલ્પનાનું પ્રથમ પગલું માંડતા હોય તે રીતે વૈજ્ઞાાનિકોએ બેક્ટેરીયાનો સુક્ષ્મ કોષ સર્જન કરી બતાવ્યો છે. જેનું નામ સિન્થેટીક બાયોલોજીનાં શબ્દ વાપરીને 'સિન્થીયા' રાખવામાં આવ્યું છે. તેનું ટેકનીકલ નામ સિન્થીયા ૩.૦ છે. ૩.૦ સોફ્ટવેર વર્ઝન માફક કૃત્રિમ કોષનું વર્ઝન બતાવે છે. અહીં તેનો અર્થ થાય કે સિન્થીયાનાં ત્રીજા પ્રયત્ન પહેલાં 'બે' વર્ઝન બની ચુક્યાં છે. સિન્થીયા ૩.૦ માત્ર ૪૭૩ જનીન ધરાવે છે. સજીવ કોષની માફક કામ કરે છે. આ ઉપરાંત કોષ વિભાજન દ્વારા પોતાની સંખ્યા વધારે છે. નવો કોષ 'માઈક્રોપ્લાઝમા માઈકોડ્સ' ઉપરથી બનાવવામાં આવ્યો છે. જેને ખ્યાતનામ 'ડૉ. ક્રેગ વેન્ટરે' તૈયાર કર્યો છે. 'માઈક્રોપ્લાઝમા જેનીટેલીયમ' નામની બેક્ટેરીયાની જાતનાં જેનોમ બદલીને ડૉ. ક્રેગ વેન્ટરે 'માઈક્રોપ્લાઝમા લેબોરેટરીઝ'નામની જાત બનાવી છે. આજે ક્રેગ વેન્ટરની ટીમમાં ૨૦ જેટલાં વૈજ્ઞાાનિકો કામ કરી રહ્યાં છે. જેમાં નોબલ પ્રાઈઝ વિનર હેમિલ્ટન સ્મીથ અને જાણીતા વૈજ્ઞાાનિક ક્લેડ હચીસનનો સમાવેશ થાય છે.

૨૦૧૦માં સિન્થીયા ૨.૦ વિશે 'સાયન્સ' મેગેઝીનમાં રિપોર્ટ છપાયો હતો. ૨૦૦૮માં વૈજ્ઞાાનિકોએ સિન્થીઆ-૧.૦ નામનો કોષ તૈયાર કર્યો હતો. જેમાં આશરે ૪૮૩ જનીનો હતાં. વૈજ્ઞાાનિકો ચકાસવા માંગતા હતા કે સૌથી ઓછાં જનીનોનાં જેનોમ વડે બેક્ટેરીયાનો કોષ પોતાનું અસ્તિત્વ ટકાવીને સફળતાપુર્વક જૈવિક કાર્ય કરી શકે છે કે નહી? આ સવાલનાં જવાબમાં ક્રેગ વેન્ટરની ટીમે સિન્થીયા ૩.૦ સર્જન કર્યું છે. જે માત્ર ૪૭૩ જનીનો ધરાવે છે. જેમાંથી ૧૪૯ જનીનો શું કાર્ય બજાવે છે? તેનાથી વૈજ્ઞાાનિકો અજાણ છે. જે એક રહસ્ય છે. જીવન ટકાવી રાખવા આ જનીનો આવશ્યક છે, એ વાત ચોક્કકસ છે. આ હિસાબે જો આ ૧૪૯ જનીનોનું રહસ્ય વૈજ્ઞાાનિકો ઉકેલી શકે તો, પૃથ્વી પર પ્રથમ સજીવની રચના કઈ રીતે થઈ હતી? તે જાણી શકાય. આ ઉપરાંત 'સિન્થેટીક જેનોમ' રચનામાં આ જનીનોની પાયાની ભુમિકા પણ સમજી શકાશે. સરખામણી કરવી હોય તો સામાન્ય માઈક્રો પ્લાઝમા બેક્ટેરીયાનો જેનોમ ૫૨૫ જેટલાં સક્રિય જનીનો ધરાવે છે. જ્યારે મનુષ્યનો જેનોમ ૨૫ હજાર જેટલાં સક્રીય જનીનો ધરાવે છે. વૈજ્ઞાાનિકો આજની તારીખે માત્ર ૪૭૩ જનીનો ધરાવતો દુનિયાનો ''પ્રથમ કૃત્રિમ કોષ'' તૈયાર કર્યો છે. ૨૫ હજારનાં મનુષ્ય જેનોમ સુધી પહોંચતા વૈજ્ઞાનિકોને કેટલાં વર્ષ લાગશે?

મનુષ્યનો કૃત્રિમ જેનોમ રચવા માંગતાં, પડદા પાછળનાં ખેલાડીઓ...

કૃત્રિમ જેનોમ માટે વેલકમ ટ્રસ્ટનાં સ્થાપક અને જાણીતા વૈજ્ઞાનિક જે. ક્રેગ વેન્ટરે છેલ્લા બે દાયકાથી કૃત્રિમ જેનોમ રચવાની કવાયત કરી છે. જેનાં ફળસ્વરૃપે સિન્થીઆ ૩.૦નો જન્મ થયો છે. સિન્થીઆ એ સુક્ષ્મ બેક્ટેરીયા છે. જ્યારે મનુષ્યનો જેનોમ કૃત્રિમ રીતે સર્જવો ખુબજ મુશ્કેલ કામ છે. છતાં તે માટે પ્રયત્નશીલ વૈજ્ઞાનિકોને ઓળખી લઈએ.

જ્યોર્જ ચર્ચ: જ્યોર્જ ચર્ચ હાવર્ડ યુનિવર્સિટીનાં પ્રોફેસર છે. જેમનાં સંશોધનનું ક્ષેત્ર જીનેટીકલ અને મોલેક્યુલર એન્જીનીયરીંગ રહ્યું છે. તેમણે જનીન સિક્વન્સીંગ માટે ખાસ ટેકનોલોજી વિકસાવી છે. જે પ્રયોગશાળામાં તૈયાર કરેલ જેનોમને વાયરસ કે બેક્ટેરીયાનાં જેનોમ સાથે જોડી આપે છે. આ ઉપરાંત જેનીફર દુદના દ્વારા વિકસાવેલ 'ફિસ્પર' ટેકનોલોજી પણ સુધારી છે. તેઓ મગજનું મેપીંગ કરનાર બ્રેઈન ઈનીશીએટીવનાં સ્થાપક સભ્ય છે. સમાચારોમાં ચમકેલ 'વૃલી મામોથ' (વિશાળ રૃંછાદાર હાથી જેવો) પ્રાણીનો જેનોમ તેનાં 'ફોસીલ'માંથી અલગ તારવ્યો હતો.

જેફ બોએક : જેફ બોએક હાલમાં ન્યુયોર્ક યુનિવર્સિટીના મેડિકલ સેન્ટરના જીનેટીકલ વિભાગમાં કામ કરે છે. તેમણે મોલેક્યુલર બાયોલોજીમાં પીએચડી કરી છે. તેઓ 'યીસ્ટ' નામની ફુગ પરનાં સંશોધન માટે જાણીતા છે. એક કોષમાંથી બીજા કોષમાં ડિએનએ મટીરીઅલ્સ કઈ રીતે સ્થળાંતર કરે છે તેનાં ઉપર તેમણે સંશોધનો કરેલ છે. તેમણે રિટ્રો-ટ્રાન્સપોસોન નામનો નવો શબ્દ આપ્યો છે. તેમનું સંશોધન હિટ્રો-વાયરસ જેવા કે એચઆઈવી વગેરેને સમજવામાં મદદરૃપ બને તેમ છે. હાલમાં તેઓ 'યીસ્ટ'નો સંપૂર્ણ કૃત્રિમ જેનોમ સર્જવા માટે કામ કરી રહ્યાં છે. ૨૦૧૪માં તેમણે સૌથી નાના ગુણસુત્ર/ક્રોમોઝોમની રચના કરી છે. હાલ તેઓ અન્ય ૧૬ ગુણસુત્ર પર કામ કરી રહ્યાં છે.

એન્ડ્ર્યુ હેસેલ : હાલ તેઓ ઓટોડેસ્કનાં બાયો/નેનો રિસર્ચમાં કામ કરી રહ્યાં છે. તેમને કોમ્પ્યુટર અને જીનેટીક્સ એકબીજા સાથે સંકળાયેલા લાગે છે. તેમણે પીંક આર્મી કો-ઓપરેટીવ નામની સંસ્થાની સ્થાપના કરેલ છે. જે કેન્સરની સારવારની વાયરસ થેરાપીને ઓપન સોર્સ તરીકે રજુ કરવા માંગે છે. ખ્યાતનામ ભવિષ્યવેત્તા રે કુર્ઝવેલને તેમણે બાયોલોજી ક્ષેત્રનાં કેટલાંક પુરાવા/વિગતો પુરી પાડી છે જેથી બાયોલોજીનો ઈન્ફરમેશન ટેકનોલોજી તરીકે ઉપયોગ થઈ શકે.