Author ruchira sawant sanshodika article Organ formation in the laboratory akp 94 | संशोधिका : प्रयोगशाळेतील अवयवनिर्मिती?

|| – रुचिरा सावंत

नवीन औषधांच्या चाचण्या प्रत्यक्ष सजीवांवर किंवा मानवावर न करता मानवी शरीरासारखेच अवयव वा जैविक रचना प्रयोगशाळेत तयार करून या चाचण्या केल्या जाऊ शकतील, असं संशोधन सध्या जोमात आहे. या क्षेत्रातील देशातील पहिल्या फळीच्या संशोधकांपैकी एक नाव डॉ. प्राजक्ता दांडेकर यांचं. ८७ संशोधन लेख, दोन पुस्तकं, विविध पुस्तकांतील नऊ प्रकरणं आणि ११ पेटंट आजमितीला डॉ. प्राजक्ता दांडेकर यांच्या नावे आहेत. अतिशय रंजक आणि विज्ञानकथाच वाटेल, अशी ही संकल्पना प्रत्यक्षात आणू पाहणाऱ्या प्राजक्ता यांच्या संशोधनाविषयी-

आणखी वाचा

BJP workers waited four hours for Priyanka Gandhis road show

नवलचं! प्रियंका गांधींच्या ‘रोड-शो’साठी भाजपचे कार्यकर्ते चार तास प्रतीक्षेत का होते?

Eknath Shinde : तुम्ही गृहखातं, विधानसभा अध्यक्षपद मागितलं…

Revanth Reddy : “महाराष्ट्रात महाविकास आघाडी सरकार आल्यास मुस्लिम आरक्षण…”, रेवंथ रेड्डी काय म्हणाले?

Guhagar Anjanvel Jetty, Nine persons caught smuggling diesel, Ratnagiri, smuggling diesel,

रत्नागिरी : गुहागर अंजनवेल जेटीवर डिझेल तस्करी करणाऱ्या नऊ जणांना पकडले, दोन कोटीपेक्षा जास्त किमतीचा मुद्देमाल जप्त

pune metropolis have lack of basic facilities and infrastructure

बकालीकरणाकडे…

हास्यतरंग : रात्रभर…

Video : “तारा आणि भैरवीचे सत्य…”, जगन्नाथचा प्लॅन यशस्वी होणार? ‘सावळ्याची जणू सावली’ मालिकेत ट्विस्ट

नुकत्याच एका ‘ओटीटी’ माध्यमावर प्रदर्शित झालेल्या ‘ह्यूमन’ या वेब सीरिजविषयी कदाचित तुम्ही ऐकलं असेल. नव्या औषधाच्या निर्मितीनंतर माणसांवर केल्या जाणाऱ्या चाचण्या आणि त्याभोवतीचं राजकारण असा विषय मांडण्याचा प्रयत्न ही वेब सीरिज करते. अर्थात ही वेब सीरिज हा काही आपला आजचा विषय नाही. तरी इथे अधोरेखित केलेल्या मुद्दय़ाशी संलग्न विज्ञान आणि संशोधन याविषयी बोलणार आहोत.

कोणत्याही नव्या औषधाच्या निर्मितीनंतर ते बाजारात उपलब्ध होण्याआधी त्याच्या शरीरावर होणाऱ्या परिणामांची चाचणी करणं गरजेचं असतं. अपेक्षित गुणकारी परिणामांसकट त्याच्या दुष्परिणामांना समजून घेणंही आवश्यक असतं. केवळ प्रयोगशाळेत बसून वापरलेल्या घटकांच्या गुणधर्माच्या आधारे अनुमान काढता येत नाही, तर ते प्रत्यक्ष अमलात आणून पाहावं लागतं. वैद्यकीय क्षेत्रात अशा औषध चाचण्या (ड्रग ट्रायल्स) प्रसिद्ध आहेत. त्या कधी इतर प्राण्यांवर केल्या जातात, तर कधी जिवंत माणसांवर. यामध्ये त्यांच्यासाठी काही प्रमाणात असलेला धोका कमी करण्याचे प्रयत्न सध्या सुरू आहेत.

कल्पना करा, या औषधांच्या चाचण्या करण्यासाठी प्रयोगशाळेतच कृत्रिम मानवी अवयव तयार झाले तर? जिवंत प्राणी आणि माणसांऐवजी प्रयोगशाळेतील त्या अवयवांवर सुरुवातीच्या चाचण्या झाल्या तर? तुम्हाला ही एखादी कल्पनारंजित विज्ञानकथा वाटत असेल ना! पण ही विज्ञानकथा नसून वर्तमानातील कहाणी आहे आणि यावर आधीच काम सुरू झालेलं आहे. ही गोष्ट आहे मुंबईमधील ‘आयसीटी’ विद्यापीठातील (इन्स्टिटय़ूट ऑफ केमिकल टेक्नॉलॉजी) संशोधन प्रयोगशाळेत डॉ. प्राजक्ता दांडेकर जैन आणि त्यांचे या क्षेत्रातील आणि आयुष्यातीलही साथीदार असणारे डॉ. रत्नेश जैन ही क्रांती आणण्यासाठी घेत असलेल्या प्रयत्नांची. घरी सगळे डॉक्टर्स किंवा विज्ञानाचे विद्यार्थी. यामुळे विज्ञानाची, त्यातही जीवशास्त्राची बालपणापासून ओढ असलेल्या छोटय़ा प्राजक्तानं लहानपणीच मनोमन वैद्यकशास्त्राची निवड केली होती. रुग्णांची खऱ्या अर्थानं सेवा करण्यासाठी शासकीय वैद्यकीय महाविद्यालयातून शिक्षण घेण्याचा वारसा आपण पुढे चालवायचा असंही त्यांनी ठरवलं होतं. शासकीय महाविद्यालयातील प्रवेश थोडक्यात हुकल्यानंतरही आपल्या या निर्णयावर ठाम राहात, शासकीय दंत महाविद्यालयं, खासगी वैद्यकीय महाविद्यालयं, अशा इतर ठिकाणी मिळत असलेला प्रवेश नाकारून प्राजक्तांनी औषधोत्पादनासंबंधीच्या विज्ञानाचा (Pharmaceutical Science) अभ्यास करण्यासाठी ‘आयसीटी, मुंबई’ म्हणजे तेव्हाच्या ‘यूडीसीटी’ची (युनिव्हर्सिटी डिपार्टमेंट ऑफ केमिकल टेक्नॉलॉजी) निवड केली.

त्यांच्या ‘पीएच.डी.’दरम्यान केंद्र सरकारच्या जैवतंत्रज्ञान विभागानं पहिल्यांदा एक उद्योजकीय स्वरूपाची स्पर्धा आयोजित केली होती. त्यातील यशस्वी चमूंना लंडनजवळील ऑक्सफर्ड शहरात सादरीकरणाची संधी मिळाली. यानंतर अशा अनेक स्पर्धा आयोजित केल्या गेल्या असल्या, तरी या पहिल्या वहिल्या स्पर्धेतील सहभागानं प्राजक्ता यांना औषध उत्पादनशास्त्र आणि संशोधन यांकडे पाहण्याचा वेगळा दृष्टिकोन मिळाला. सामान्य माणसांना थेट उपयोगी पडेल अशा पद्धतीनं संशोधन कसं करावं, यासाठीचे धडे या स्पर्धेतील सहभागामुळे त्यांना मिळाले. याच दरम्यान त्यांची व

डॉ. रत्नेश यांची भेट झाली. रत्नेश यांना ‘हम्बोल्ड्ट फाऊंडेशन’ आणि प्राजक्ता यांना ‘मारी क्युरी- ई आर एस को-फंड’ यांच्यातर्फे जर्मनीतील सारब्रुकेन विद्यापीठात संशोधन करण्यासाठी पोस्ट डॉक्टरल फेलोशिप मिळाली. ही फेलोशिप मिळवणाऱ्या त्या भारतातील पहिल्या स्त्री वैज्ञानिक आहेत. ‘इंट्रासेल्युलर siRNA डिलिव्हरी अगेन्स्ट लन्ग इन्फेक्शन’ या विषयात त्यांनी तिथे संशोधन केलं. गाठीशी अनुभव जमवून ते दोघंही २०१२ मध्ये ‘आयसीटी, मुंबई’ येथे संशोधनासाठी नवी प्रयोगशाळा सुरू करण्यासाठी भारतात परतले. सध्या औषध चाचण्यांसाठी प्राणी आणि काही विशिष्ट परिस्थितीत माणसांवर प्रयोग केले जातात. अनेक नैतिक प्रश्न उभे करणाऱ्या सध्या प्रचलित असणाऱ्या पद्धतीसाठी ते उपाय शोधताहेत. त्यांच्या या प्रयोगशाळेत यासाठीची पर्यायी पद्धत मिळवण्यासाठी प्रयत्न सुरू आहेत, तसंच जैवऔषधउत्पादन (Biopharmaceuticals याविषयीसुद्धा संशोधन सुरू आहे. सौंदर्यप्रसाधनं आणि त्यासंदर्भातील औषधं बाजारात आणण्यापूर्वी त्यांच्या प्राण्यांवर चाचण्या केल्या जात. आता युरोपमध्ये या चाचण्यांवर पूर्णपणे बंदी घालण्यात आली आहे. या चाचण्यांसाठी पर्याय शोधणं ही केवळ नैतिक जबाबदारी नाही तर काळाची गरजसुद्धा आहे, असं त्या म्हणतात.

प्राजक्ता यांच्या प्रयोगशाळेत नक्की काय केलं जातं हे समजून घेऊ या. त्याआधी त्यासाठीचं महत्त्वाचं विज्ञान आणि काही संकल्पना जाणून घेणं आवश्यक आहे. सजीवांच्या शरीराबाहेर परीक्षानळीत आवश्यक ती वातावरणनिर्मिती करून केलेल्या संशोधनाला ‘इन व्हिट्रो’ संशोधन म्हणतात. त्यासाठी बऱ्याचदा कृत्रिम वातावरणात वाढ केलेल्या पेशींची आवश्यकता भासते (Cell Culture). औषधनिर्मिती आणि चाचणीसाठीच्या पद्धती, कर्करोगासंबंधीचं संशोधन आणि स्टेम सेल्सचा (मूळ पेशी) अभ्यास करण्यासाठी या कृत्रिम पद्धतीनं निर्माण केलेल्या पेशी अत्यावश्यक असतात. आजवर पेशींची ही कृत्रिम निर्मिती करण्यासाठी मुख्यत्वे द्विमितीय पद्धतीचा (२-डी) वापर केला जात होता. आता नव्या तंत्रज्ञानाच्या मदतीनं त्रिमितीय पद्धतीचा (३-डी) वापरही होताना दिसून येतो. द्विमितीय पद्धतीनं कृत्रिम पेशीनिर्मितीचा अभ्यास केल्यावर असं लक्षात येतं, की शरीरात नैसर्गिक पद्धतीनं पेशींची वाढ द्विमितीय होत नसल्यामुळे या पद्धतीनं वाढवलेल्या पेशींचा अभ्यास करताना विविध समस्या आणि चुका निर्माण होऊ शकतात. असं असलं आणि अचूकतेसंदर्भातही फारशी शाश्वती नसली, तरी अगदी प्राथमिक स्वरूपाच्या चाचण्या करण्यासाठी ही पद्धत अंगीकारता येते.

त्रिमितीय पद्धतीनं तयार केलेल्या पेशी

(3- D Cell Culture) तुलनेनं आपल्या शरीरातील नैसर्गिक पद्धतीनं वाढलेल्या पेशींच्या अधिक जवळच्या असतात. आपल्या शरीरात पेशी आणि अवयव पाणी, रक्त, मूत्र अशा विविध प्रकारच्या द्रव्यांच्या संपर्कात येत असतात आणि याचा पेशींवर परिणाम होत असतो. त्रिमितीय पद्धतीनं तयार केलेल्या पेशींमध्ये हा अभ्यासही करता येतो. या आणि अशा अनेक कारणांमुळे अचूकता, संरक्षण आणि दीर्घकाळ टिकणारं विश्लेषण प्राप्त करणं वैज्ञानिकांना सोपं होतं.

प्राजक्ता यांच्या प्रयोगशाळेत त्रिमितीय कृत्रिम पेशीनिर्मितीसाठी स्फेरॉईड, ओर्गनॉइड, ऑर्गन-ऑन-चिप आणि त्रिमितीय बायोवर्षपट्रिंग अशा विविध पद्धती विकसित केल्या जात आहेत. यापैकी ‘ऑर्गन ऑन चिप’ तंत्रज्ञान म्हणजे पेशी विज्ञान, अभियांत्रिकी, तंत्रज्ञान आणि यांत्रिकी अनुकरणाचं संयोजन. थोडक्यात ‘ऑर्गन ऑन चिप’ ही एक बायोमेट्रिक पद्धत आहे, जी सजीवाच्या शरीरातील अवयवामध्ये असणाऱ्या वातावरणाचं अनुकरण करते. यासाठी

डॉ. प्राजक्ता आणि डॉ. रत्नेश यांच्याच प्रयोगशाळेतील दोन उदाहरणं घेऊ या. सौंदर्यप्रसाधनं आणि टॉपिकल ड्रग्जवरील संशोधनासाठी ‘स्किन ऑन चिप मॉडेल’ची निर्मिती ही प्रयोगशाळा करतेय. तर डोळय़ाच्या पडद्याशी संबंधित आजारांवरील औषधांसाठीचं संशोधन करण्यासाठी ‘रेटिना ऑन चिप’ मॉडेलसुद्धा तयार केलं जात आहे. नुकतंच त्यांनी ‘बायोवर्षपट्रिंग’ आणि ‘ऑर्गन ऑन चिप’ या दोन पद्धती संयुक्तपणे वापरण्यासाठीचं संशोधन सुरू केलं आहे. यामुळे या संशोधनाचा आणि चाचण्यांचा वेग, तसंच अचूकता द्विगुणित होण्याची शक्यता आणखी वाढेल.

काही वैज्ञानिकांनी या ‘ऑर्गन ऑन चिप’ तंत्रज्ञानासंदर्भातील संशोधनांतर्गत यकृत आणि फुप्फुसांच्या चिप्स बनवण्यात यश मिळवलं आहे (‘लिव्हर ऑन चिप’ आणि ‘लंग्ज ऑन चिप’). भविष्यात एकापेक्षा अधिक अवयव आणि त्याही पुढे जाऊन अवयव प्रणाली

(Organ System) या चिपवर विकसित केली जाईल. त्यासाठी प्रयत्न सुरू आहेत. याला ‘मल्टी-ऑर्गन-ऑन-चिप’ किंवा ‘ह्य़ूमन-ऑन-चिप’ म्हणूनही ओळखलं जातं. थोडक्यात सांगायचं, तर या क्षेत्रात संशोधनासाठी अनेक संधी आहेत आणि येणाऱ्या काळासाठी हे अत्यावश्यक संशोधन ठरणार आहे.

अशा पद्धतीनं तयार केलेले कृत्रिम अवयव औषध चाचण्यांसाठी सजीवांचा वापर कमी होण्यासाठी नक्कीच हातभार लावतील. औषधनिर्मितीच्या साऱ्याच चाचण्यांसाठी माणसांचा जीव धोक्यात घालण्याचं प्रमाण कमी होईल. आणि सर्वात महत्त्वाचं म्हणजे या चाचण्या वैयक्तिकृतही करता येतील. वैयक्तिकृत औषधशास्त्र (Personalized medicine) या भविष्यातील एका फार महत्त्वाच्या क्षेत्राचा पाया म्हणून आपण या तंत्रज्ञानाकडे नक्कीच पाहू शकतो.

अशा प्रकारचं संशोधन करणारी प्राजक्ता आणि रत्नेश यांची ३० संशोधक विद्यार्थ्यांसह असलेली टीम ही देशातील व ‘आयसीटी’मधील पहिल्या फळीची टीम असल्यामुळे ही प्रयोगशाळा आणि त्यासाठीचं सहकार्य मिळवणं सहज झालं नसलं, तरी आपलं ध्येय आणि उद्देश स्पष्ट असलं की सारं शक्य होतं, याचं उदाहरण म्हणून या वैज्ञानिकांकडे पाहता येईल.

८७ संशोधन लेख, दोन पुस्तकं, विविध पुस्तकांतील नऊ प्रकरणं आणि ११ पेटंट आजमितीला डॉ. प्राजक्ता यांच्या नावे आहेत. याव्यतिरिक्त अनेक राष्ट्रीय व आंतरराष्ट्रीय पुरस्कारही त्यांनी मिळवले आहेत. वर चर्चा केला गेलेला इतकाच त्यांच्या संशोधनाचा आवाका नाही. ‘ऑर्गन-ऑन-चिप या तंत्रज्ञानाव्यतिरिक्त सध्या त्या औषध उत्पादनातील नॅनो पार्टिकल्सचा वापर या विषयावरही सक्रिय आहेत. प्रत्येक विषयावर सविस्तर लिहावं अशा आणखी काही संशोधनात प्राजक्ता यांचं योगदान आहे.

आपल्या या यशात त्या आपलं कुटुंब, पती आणि सगळे मार्गदर्शक यांची भूमिका महत्त्वाची मानतात. त्यांच्या सहकार्यामुळेच वैयक्तिक आयुष्यातील आणि संशोधन क्षेत्रातील सारी उद्दिष्टं सहज प्राप्त करणं शक्य झालं, असं त्यांचं म्हणणं आहे. ‘‘काही वेळा आपल्या कल्पना सहज वापरता येतात, मात्र त्या अपेक्षित परिणाम देत नाहीत. तेव्हा गरज असते ती फक्त तिथे टिकून राहण्याची. आपल्या संशोधनावर, समूहावर, मार्गदर्शकांवर आणि सर्वात महत्त्वाचं म्हणजे स्वत:वर विश्वास ठेवून पुन्हा एकदा कल्पनेकडे पाहण्याची. आव्हानांना तोंड देत प्रयत्न करत राहण्याची.’’ असं विज्ञान आणि संशोधनाच्या क्षेत्रात नव्यानं येऊ पाहणाऱ्यांना त्यांचं सांगणं आहे. याबरोबरच या क्षेत्रातीलच नव्हे, तर साऱ्याच तरुणांना त्या आवर्जून सांगतात, की ‘‘यश आणि अपयश या दोन्ही शिकण्याच्या आणि घडण्याच्या पायऱ्या आहेत. अपयश येणं, चुका होणं यात काहीच वावगं नाही पण त्यानंतरही प्रयत्न करत राहणं आणि स्वत:ला तयार करणं फार महत्त्वाचं आहे.’’

मला आठवतंय, ‘मेकर्स’ संस्कृती भारतात नव्यानं रुजू पाहत असतानाच्या सुरुवातीच्या काही वर्षांमधील ही गोष्ट. कृत्रिम उपग्रहांशी संपर्क करण्यासाठीच्या ग्राऊंड स्टेशन निर्मितीसाठी आम्ही त्रिमितीय वर्षपट्रिंग (३ डी वर्षपट्रिंग) हे तंत्रज्ञान वापरलं होतं. अवकाश विज्ञानाच्या वर्तुळात मंगळावर वसाहती स्थापन करण्यासाठी ३ डी वर्षपट्रिंग वापरण्याचे मनसुबेही समजून घेतले. या साऱ्यात माझ्यासाठी मात्र कायम या तंत्रज्ञानाचे वैद्यकीय क्षेत्रातील संभाव्य योगदान विशेष भुरळ घालणारं ठरलं हे नक्की! हे तंत्रज्ञान वापरून हाडांची, अवयवांची निर्मितीही करता येणं हे या क्षेत्रातील ३ डी वर्षपट्रिंगचं भविष्य आहे, असा विचार आम्ही त्या वेळी करायचो. आमच्यापासून काही तासांच्या अंतरावर मुंबई शहरात ‘आयसीटी’च्या लॅबमध्ये डॉ. प्राजक्ता व डॉ. रत्नेश यांच्या नेतृत्वाखाली या विज्ञानकथा प्रत्यक्षात आणण्यासाठीचं काम केव्हाच सुरू झालं आहे, हे आमच्या ध्यानीमनीही नव्हतं. अर्थात आम्ही चर्चा करत असलेले नेहमीचे ३ डी वर्षपट्रर्स यासाठी वापरले जात नव्हते. त्या प्रयोगशाळेत वापरलं जाणारं हे ३ डी वर्षपट्रिंगचं आधुनिक आणि प्रगत असं रूप होतं, ते म्हणजे ‘बायोवर्षपट्रिंग’.

असं म्हणतात, की आजच्या विज्ञानकथा उद्याचं भविष्य असतात. कुणासाठीचं कल्पनारंजन इतर कुणी तरी प्रत्यक्षात आणण्यासाठी झटत असतं. आज

डॉ. प्राजक्तांचं कार्य पाहिलं आणि तेव्हाचा आमचा नव्या संकल्पनांवरील कल्पनाविलास आठवला की, माझा या उक्तीवरचा विश्वास आणखी दृढ होत जातो!

postcardsfromruchira@gmail.com