डॉ. धनंजय काकडे
मोबाइलवर मेसेज लिहिताना शब्द चुकला की आपण ‘बॅकस्पेस’ दाबून शब्द डिलीट करतो व योग्य शब्द लिहितो. नेमके हेच जनुकांमधील चुकांबाबत करणे, आजाराला/ आनुवंशिक विकाराला कारणीभूत ठरणाऱ्या जनुकातील काही भाग काढून टाकणे हे ‘सीआरआयपीआर’ तंत्रज्ञानामुळे शक्य झालेले आहे (‘सीआरआयपीआर’ हे ‘क्लस्टर्ड रेग्युलरली इंटरस्प्रेड शॉर्ट पॅलिन्डॉर्मिक रिपीट्स’चे लघुरूप). जनुकातला भाग कापण्यासाठी CRISPR/ Cas9 हे तंत्रज्ञान कात्रीसारखे काम करते. आधुनिक जनुक संपादन (जीन एडिटिंग) तंत्रज्ञानाच्या विकासात ‘सीआरआयपीआर’ हा सर्वात लक्षवेधी टप्पा ठरतो आहे. हे तंत्रज्ञान गेल्या काही दशकांपासून माहीत होते, पण त्यामुळे शक्य होणाऱ्या गोष्टींचा अंदाज हा गेल्या काही वर्षांत जास्त येऊ लागला.
‘सीआरआयपीआर’चा शोध जिवाणूंच्या प्रतिकारशक्तीचा अभ्यास करताना लागला. जिवाणूंवर जेव्हा एखादा विषाणू हल्ला करतो, तेव्हा जिवाणूमधील काही प्रथिने विषाणूच्या जनुकाचे विखंडन करतात. या विखंडित भागातून विषाणूचा पुढील संभाव्य हल्ला परतवून लावण्यासाठीची आवश्यक ‘मेमरी’ जिवाणूमध्ये तयार होते. जिवाणूंत ‘सीआरआयपीआर’ हे रोगप्रतिकारक यंत्रणा म्हणून कार्य करते. आपले शरीर हल्ला केलेल्या विषाणूंची आठवण रोगप्रतिकारक शक्ती म्हणून साठवते आणि त्या विषाणूंचा परत हल्ला झाला तर प्रतिकार करू शकते; त्याचप्रमाणे, जिवाणूही ‘सीआरआयपीआर’ मार्गाचा वापर करून विषाणूंना निष्प्रभ करू पाहतात.
‘सीआरआयपीआर’आधारित रोगप्रतिकारक प्रणालींचे वैशिष्ट्य म्हणजे ‘डीएनए’ अनुक्रमांचा एक विशिष्ट नमुना. हा नमुना म्हणजेच जिवाणूंची नवीन विषाणूंना ‘आत्मसात’ करून त्यांच्याशी लढण्याची पद्धत. ही बाब १९८० च्या दशकात शास्त्रज्ञांनी हेरली होती. जिवाणूच्या या क्षमतेचा उपयोग अजून कुठे होऊ शकतो याचा अभ्यास सुरू झाल्यावर मात्र, पूर्वी अशक्य वाटणारे शोध लागले. आज जगभर ‘सीआरआयपीआर’ तंत्रज्ञान वापरून पीक सुधारणा, आजारांवर उपचार किंवा आनुवंशिक रोगाला कारणीभूत ठरणाऱ्या जनुकांमध्ये बदल घडवून आणणे शक्य होत आहे. याच तंत्रामुळे जनुकामध्ये ‘कट-पेस्ट’ करणे शक्य होत आहे. पुढील काही वर्षांत हे तंत्रज्ञान स्वस्त होईल अशी आशा अनेक संशोधकांना आहे. तसे झाले तर आरोग्य, रोगनिदान, उपचार या सर्व क्षेत्रांत मोठी उलथापालथ होऊ शकेल.
‘सीआरआयपीआर’चा इतिहास
जपानचे शास्त्रज्ञ योशिजिमा इशिनो यांना १९८७ साली ‘ई.कोलाय’ जिवाणूंच्या जनुकांमध्ये गटात असलेले, पण ठरावीक अंतर ठेवून येणारे तुकडे दिसले. ते तसे का आहेत, याची उकल तेव्हा होऊ शकली नाही. पुढे २००० साली इतर शास्त्रज्ञांना लक्षात आले की असा ‘पॅटर्न’ इतर जिवाणूंमध्येही दिसतो. त्यांनी त्याला नाव दिले—‘क्लस्टर्ड रेग्युलरली इंटरस्प्रेड शॉर्ट पॅलिन्डॉर्मिक रिपीट्स’ (सीआरआयपीआर). मग २००५ साली, हे ‘पॅटर्न म्हणजेच पूर्वी हल्ला केलेल्या विषाणूचे तुकडे असल्याचा निष्कर्ष स्पेन व नेदरलँडच्या शास्त्रज्ञांनी काढला. ‘सीआरआयपीआर’ जिवाणूला विषाणूपासून कसे वाचवते, यावर २००७ पासून अनेक ठिकाणी काम सुरू झाले. अमेरिकेच्या जेनिफर डोडना व फ्रान्सच्या इमानुएल शार्पोंतिये या शास्त्रज्ञांनी मिळून २०१२ साली ‘सीआरआयपीआर’शी संबंधित ‘कॅस-९’ (सीआरआयपीआर- असोशिएटेड प्रोटीन-९) या प्रथिनांमुळे विषाणूतील जनुक विखंडित करून ‘मेमरी’त साठवता येते, हा शोध लावला. दोघींना २०२० साली त्यासाठी नोबेल पुरस्कार मिळाला. २०१३ मध्ये फेंग झांग व जॉर्ज चर्च यांनी ‘कॅस-९’ हे मानव, प्राणी व वनस्पतींच्या पेशींमध्ये कसे काम करते हे दाखवले.
‘सीआरआयपीआर’ला जागतिक मान्यता
सरळ जनुकांमध्येच बदल घडवणे शक्य असल्याने नवीन पिके तयार करणे, लुप्त होणाऱ्या प्रजातींचे रक्षण करणे शक्य होणार आहे. अन्नउत्पादन वाढवणे, अन्नातील पौष्टिकता वाढवणे यासाठी पिकांचे नवे वाण तयार करणे, सुधारित बियाण्यांचा विकास करणे आदी पूर्वापार सुरूच असते. मात्र, आता ‘सीआरआयपीआर’मुळे ऐच्छिक बदल बियाण्यात व्हावेत यासाठी लागणारा वेळ अत्यंत कमी होतो आहे आणि हे बदल बिनचूक करता येत आहेत. दुष्काळ-प्रतिरोधक पीक प्रजाती तयार करण्याचे काम बर्कले विद्यापीठाच्या इनोव्हेटिव्ह जीनोमिक्स इन्स्टिट्यूटमध्ये सुरू आहे. या संशोधनात पिकांच्या पानांवरील रंध्रांची संख्या वाढवून किंवा कमी करून पानांमध्ये जाणारा-निघणारा पाण्याचा प्रवाह नियंत्रित करण्याचे प्रयोग होत आहेत. अशा प्रकारे पाण्याचे नियंत्रण साधून पिके दुष्काळाला अधिक चांगल्या प्रकारे तोंड देऊ शकतात असा संशोधकांचा दावा आहे. हे ‘सीआरआयपीआर’ तंत्रज्ञानामुळेच शक्य होत आहे.
आरोग्य क्षेत्राच्या कक्षा ‘सीआरआयपीआर’ मुळे रुंदावत आहेत. भारतात, दिल्लीच्या ‘इन्स्टिट्यूट ऑफ जिनोमिक्स अॅण्ड इंटिग्रेटिव्ह बायॉलॉजी’ या संस्थेने ‘सीआरआयपीआर कॅस-९’ वापरून सिकलसेल अॅनेमियासाठी कारणीभूत ठरणाऱ्या जनुकामध्ये यशस्वी बदल घडवून आणला. सिकलसेल आजाराचे प्रमाण जास्त असलेल्या आफ्रिका व आशियातील अनेक देशांसाठी हा प्रयोग महत्त्वाचा मानला गेला. विज्ञान व संशोधनात अग्रगण्य म्हणून समजल्या जाणाऱ्या ‘द नेचर’ या प्रकाशन संस्थेने याची नोंद घेतली. कॅन्सरवर ‘सीआरआयपीआर कॅस-९’ चा उपयोग कसा करता येईल यावर जगभर संशोधन सुरू आहे. अमेरिकेत मिनेसोटा विद्यापीठातील २०२० सालच्या संशोधनात कॅन्सरच्या गाठीतील पेशींच्या जनुकाचा विशिष्ट भाग काढून टाकण्यात यश आले. ‘लॅन्सेट ऑन्कॉलॉजी जर्नल’मध्ये या संशोधनाचे महत्त्वाचे निष्कर्ष मांडण्यात आले. ते कॅन्सर उपचारासाठी मैलाचा दगड ठरतील असे संशोधकांना वाटते आहे. तेल अवीव विद्यापीठातील संशोधकांनी ‘सीआरआयपीआर कॅस-९’ च्या साहाय्याने लिपिड नॅनोपार्टिकल्स थेट उंदराच्या डोके व मान या भागात असलेल्या कर्करोगाच्या गाठीमध्ये पोहोचवले. त्यामुळे ५० टक्के गाठी पूर्ण नष्ट झाल्या. असे अनेक प्रयोग आज जगभर सुरू आहेत.
गैरवापराच्या शक्यता
कुठल्याही तंत्रज्ञानामध्ये त्याचा गैरवापर होण्याची शक्यता असते, तशी ‘सीआरआयपीआर कॅस-९’मध्येही आहेच. इथे गैरवापराच्या शक्यता नुसत्या गंभीरच नाहीत तर काही प्रमाणात भयावहसुद्धा आहेत. उदाहरणार्थ, या तंत्रामुळे थेट जनुकांमधील ‘कट-पेस्ट’ची सोय आजारापुरती मर्यादित न राहता, जन्माला येणाऱ्या अपत्याच्या त्वचेचा रंग, बौद्धिक क्षमता वाढवणे यासाठी उपयोगात आणली गेली तर? ‘उपचार’ आणि ‘सौंदर्यवर्धन’ याची न सुटणारी गुंतागुंत झाली तर? हे प्रश्न आता केवळ काल्पनिक पातळीवरचे नाहीत, असा गंभीर इशारा संशोधक देत आहेत. अनियंत्रित ‘सीआरआयपीआर’ वापरामुळे ‘डिझायनर बेबी’ची फॅशन ही आता केवळ ‘रम्य कल्पना’ राहिलेली नाही, हेही अनेकांनी सांगितले आहे.
दुसऱ्या महायुद्ध काळात जर्मन नाझी राजवटीने वंशश्रेष्ठत्वाच्या विकृत कल्पनेतून पुढे आलेल्या ‘युजेनिक्स’ (वंशसुधार शास्त्र) चा पुरस्कार हिरिरीने केला होता. नाझींनी श्रेष्ठ मानलेल्या गुणवैशिष्ट्यांचा व वांशिक विचारांचा प्रसार ‘नॉर्डिक’ वंशाच्या स्त्री-पुरुषांच्या प्रजननातून शक्य आहे अशी अमानवी धारणा नाझी राज्यकर्त्यांची होती. आनुवंशिकदृष्ट्या नाझींना योग्य वाटणाऱ्या शारीरिक आणि बौद्धिक गुणांनी युक्त संतती निर्माण होऊन श्रेष्ठ आर्य मानववंश तयार व्हावा अशी भ्रामक कल्पना नाझींच्या डोक्यात होती. या वंशविस्तार योजनेत अडथळा ठरणारे ज्यू व रोमा समुदाय, शारीरिक वा मानसिक विकलांग व्यक्ती अशा असंख्य लोकांची नाझींच्या अमानवी ‘टी-४’ वंशसंहार योजनेत कत्तल झाली. भविष्यात ‘सीआरआयपीआर’सारखे तंत्रज्ञान अशा राज्यव्यवस्थेच्या हातात आले तर? ही भीती वाटणे स्वाभाविक आहे. ‘नोबेल’ विजेत्या जेनिफर डोडना यांनी २०२० मध्ये न्यूयॉर्क टाइम्सला दिलेल्या मुलाखतीत मान्य केले की ‘सीआरआयपीआर’वर युजेनिक्ससारख्या भूतकाळातील विकृत कल्पनांचे सावट आहे. त्यांनी हेही म्हटले की — गर्भामध्ये जनुक संपादन झाले असल्यास त्याच्या पुढील आरोग्यावर कोण लक्ष ठेवणार आणि हे कोण ठरवणार?
नोव्हेंबर २०१८ मध्ये हु जिएनक्वाय या चिनी शास्त्रज्ञाने जाहीर केले की, ‘‘आम्ही जनुक-बदल घडवून आणलेल्या लुलु व नाना या दोन मुलींचा जन्म झाला आहे.’’ ‘सीआरआयपीआर कॅस-९’ वापरून गर्भातच ‘सीसीआर-५’ हे जनुक निकामी करून, मुलींत ‘एचआयव्ही’ विरुद्ध प्रतिकारशक्ती तयार करण्यात आल्याचा दावा त्यांनी केला. ही प्रक्रिया अपारदर्शकपणे झाल्याचे लक्षात आल्यावर जगभरातून टीका होऊ लागली. चीनमधल्याच १२२ शास्त्रज्ञांनी या प्रयोगाला आक्षेप घेतला. ‘जागतिक आरोग्य संघटने’ने या संशोधनात अभिप्रेत असलेले सर्व वैज्ञानिक व नैतिक नियम आणि संकेत धाब्यावर बसवल्याचे जाहीर केले. पुढे चौकशी समितीने दोषी ठरवल्यामुळे जिएनक्वायची तीन वर्षांसाठी तुरुंगात रवानगी झाली. ‘सीआरआयपीआर कॅस-९’ चा गैरवापर किती सहज शक्य आहे याचा हा ‘ट्रेलर’ होता असे म्हणता येईल.
माणसाच्या अमर्याद संशोधकवृत्तीमधून शोध लागतात, तंत्रज्ञान उभे राहते, त्याचा वापरही सुरू होतो, पण दुरुपयोगाच्या शक्यताही बळावतात. ‘सीआरआयपीआर कॅस-९’ आज या टप्प्यावर आहे. त्याचा वापर योग्य कारणांसाठीच होईल ही अपेक्षा ठेवू या. पण परिपूर्ण माणूस घडवण्याच्या निरंकुश लालसेपायी ‘फ्रॅंकेनस्टाइन’ कसा जन्माला आला हे मेरी शेलीने तिच्या कादंबरीत लिहून ठेवले आहे, याचाही विसर पडता कामा नये!
डॉ. धनंजय काकडे
सार्वजनिक आरोग्य अभ्यासक
dhananjay.kakde@gmail.com