সিআরআইএসপিআর-এর অনেক ব্যবহার: বিজ্ঞানীরা সব বলেন

স্মার্টফোন, সুপারগ্লু, বৈদ্যুতিক গাড়ি, ভিডিও চ্যাট। একটি নতুন প্রযুক্তির বিস্ময় কখন বন্ধ হয়ে যায়? আপনি যখন এটির উপস্থিতিতে এতটাই অভ্যস্ত হয়ে যান যে আপনি আর এটির কথা ভাববেন না? যখন নতুন এবং ভালো কিছু আসে? আপনি যখন ভুলে যান আগে কেমন ছিল?

উত্তর যাই হোক না কেন, জিন-সম্পাদনা প্রযুক্তি CRISPR এখনও সেই পর্যায়ে পৌঁছায়নি। জেনিফার ডুডনা এবং ইমানুয়েল চার্পেন্টিয়ার তাদের প্রথম CRISPR আবিষ্কারের দশ বছর পর, এটি উচ্চাভিলাষী বৈজ্ঞানিক প্রকল্প এবং জটিল নৈতিক আলোচনার কেন্দ্রে রয়ে গেছে। এটি অন্বেষণের জন্য নতুন উপায় তৈরি করে এবং পুরানো অধ্যয়নকে পুনরুজ্জীবিত করে। জৈব রসায়নবিদরা এটি ব্যবহার করেন এবং অন্যান্য বিজ্ঞানীরাও করেন: কীটতত্ত্ববিদ, কার্ডিওলজিস্ট, অনকোলজিস্ট, প্রাণীবিদ, উদ্ভিদবিদরা।

ইংল্যান্ডের নরউইচের জন ইনেস সেন্টারের উদ্ভিদবিদ ক্যাথি মার্টিন এবং এক্স-মেন সুপারহিরো দলের প্রতিষ্ঠাতা চার্লস জেভিয়ার: তারা দুজনেই মিউট্যান্টদের ভালোবাসে।

কিন্তু যখন প্রফেসর এক্স সুপারপাওয়ারড হিউম্যান মিউট্যান্টদের সাথে একটি সখ্যতা আছে, ডঃ মার্টিন লাল এবং সরস ধরনের আংশিক। “আমরা সর্বদা মিউট্যান্টদের আকাঙ্ক্ষা করতাম, কারণ এটি আমাদের কার্যকারিতা বুঝতে দেয়,” ডঃ মার্টিন তার গবেষণা সম্পর্কে বলেছিলেন, যা খাদ্য তৈরির উপায় খুঁজে পাওয়ার আশায় উদ্ভিদের জিনোমের উপর ফোকাস করে – বিশেষ করে তার ক্ষেত্রে টমেটো – স্বাস্থ্যকর, আরও শক্তিশালী এবং দীর্ঘ। দীর্ঘস্থায়ী.

যখন CRISPR-Cas9 আসে, তখন ডঃ মার্টিনের একজন সহকর্মী তাকে উপহার হিসেবে মিউট্যান্ট টমেটো বানানোর প্রস্তাব দেন। তিনি কিছুটা সন্দিহান ছিলেন, কিন্তু, তিনি তাকে বলেছিলেন, “আমি এমন একটি টমেটো চাই যেটি কোনও ক্লোরোজেনিক অ্যাসিড তৈরি করে না,” এমন একটি পদার্থ যা স্বাস্থ্য উপকারী বলে মনে করা হয়; এটা ছাড়া টমেটো আগে পাওয়া যায়নি. ডাঃ মার্টিন কি জিন সিকোয়েন্স বলে বিশ্বাস করে তা সরিয়ে ফেলতে চেয়েছিলেন এবং দেখতে চেয়েছিলেন কি ঘটেছে। শীঘ্রই ক্লোরোজেনিক অ্যাসিডবিহীন একটি টমেটো তার ল্যাবে ছিল।

মিউট্যান্টদের সন্ধান না করে, এখন তাদের তৈরি করা সম্ভব ছিল। “এই মিউট্যান্টদের পাওয়া, এটি এত দক্ষ ছিল, এবং এটি এতই বিস্ময়কর ছিল, কারণ এটি আমাদের এই সমস্ত অনুমানগুলির নিশ্চিতকরণ দিয়েছে,” ডঃ মার্টিন বলেছিলেন।

অতি সম্প্রতি, ডঃ মার্টিনের গবেষণাগারের গবেষকরা একটি টমেটো উদ্ভিদ তৈরি করতে CRISPR ব্যবহার করেছেন যা ভিটামিন ডি জমা করতে পারে যখন সূর্যালোকের সংস্পর্শে আসে। মাত্র এক গ্রাম পাতায় প্রাপ্তবয়স্কদের জন্য প্রস্তাবিত দৈনিক মূল্যের 60 গুণ থাকে।

ডাঃ মার্টিন ব্যাখ্যা করেছেন যে CRISPR খাদ্য পরিবর্তনের বিস্তৃত বর্ণালী জুড়ে ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি সম্ভাব্যভাবে বাদাম থেকে অ্যালার্জেন অপসারণ করতে পারে এবং আরও দক্ষতার সাথে জল ব্যবহার করে এমন উদ্ভিদ তৈরি করতে পারে।

“আমি দাবি করি না যে ভিটামিন ডি দিয়ে আমরা যা করেছি তা কোনো খাদ্য নিরাপত্তাহীনতার সমস্যার সমাধান করবে,” ডাঃ মার্টিন বলেন, “কিন্তু এটি একটি ভালো উদাহরণ মাত্র। লোকেরা এমন কিছু পেতে পছন্দ করে যা তারা আটকে রাখতে পারে এবং এটি সেখানে রয়েছে। এটা কোনো প্রতিশ্রুতি নয়।”

সংক্রামক রোগ

ক্রিশ্চিয়ান হ্যাপি, একজন জীববিজ্ঞানী যিনি নাইজেরিয়াতে সংক্রামক রোগের জিনোমিক্সের জন্য আফ্রিকান সেন্টার অফ এক্সিলেন্সের নির্দেশনা দেন, তিনি তার কর্মজীবন ব্যয় করেছেন সংক্রামক রোগের বিস্তার সনাক্ত এবং ধারণ করার জন্য যা প্রাণী থেকে মানুষের মধ্যে ছড়িয়ে পড়ে। এটি করার জন্য বিদ্যমান অনেক উপায় ব্যয়বহুল এবং ভুল।

উদাহরণস্বরূপ, একটি পলিমারেজ চেইন রিঅ্যাকশন বা পিসিআর পরীক্ষা করার জন্য, আপনাকে “আরএনএ বের করতে যেতে হবে, 60,000 ডলারের একটি মেশিন থাকতে হবে এবং বিশেষভাবে প্রশিক্ষিত কাউকে নিয়োগ করতে হবে,” ডাঃ হ্যাপি বলেন। বেশিরভাগ প্রত্যন্ত গ্রামে এই ধরণের পরীক্ষা নেওয়া ব্যয়বহুল এবং যৌক্তিকভাবে অসম্ভব।

সম্প্রতি, ডাঃ হ্যাপি এবং তার সহযোগীরা CRISPR-Cas13a প্রযুক্তি (CRISPR-Cas9-এর একটি ঘনিষ্ঠ আত্মীয়) ব্যবহার করে প্যাথোজেনগুলির সাথে সম্পর্কিত জেনেটিক সিকোয়েন্সগুলিকে লক্ষ্য করে শরীরে রোগ সনাক্ত করতে। তারা নাইজেরিয়ায় মহামারী আসার কয়েক সপ্তাহের মধ্যে SARS-CoV-2 ভাইরাসের ক্রমানুসারে সক্ষম হয়েছিল এবং একটি পরীক্ষা তৈরি করতে সক্ষম হয়েছিল যার জন্য কোনও সাইটের সরঞ্জাম বা প্রশিক্ষিত প্রযুক্তিবিদদের প্রয়োজন ছিল না – থুতুর জন্য কেবল একটি টিউব।

“আপনি যদি মহামারী প্রস্তুতির ভবিষ্যত সম্পর্কে কথা বলেন, তাহলে আপনি সেই বিষয়েই কথা বলছেন,” ডাঃ হ্যাপি বলেন। “আমি চাই আমার দাদী তার গ্রামে এটি ব্যবহার করুক।”

CRISPR-ভিত্তিক ডায়াগনস্টিক পরীক্ষাটি উত্তাপে ভালভাবে কাজ করে, এটি ব্যবহার করা বেশ সহজ এবং একটি আদর্শ PCR পরীক্ষার এক দশমাংশ খরচ করে। তবুও, ডঃ হ্যাপির ল্যাব ক্রমাগত প্রযুক্তির নির্ভুলতা মূল্যায়ন করছে এবং আফ্রিকান জনস্বাস্থ্য ব্যবস্থার নেতাদের এটি গ্রহণ করতে রাজি করার চেষ্টা করছে।

তিনি তাদের প্রস্তাবটিকে একটি বলে অভিহিত করেছেন যে “সস্তা, দ্রুত, যার জন্য সরঞ্জামের প্রয়োজন নেই এবং মহাদেশের প্রত্যন্ত কোণে ঠেলে দেওয়া যেতে পারে। এটি আফ্রিকাকে তার প্রাকৃতিক স্থান দখল করার অনুমতি দেবে।”

বংশগত অসুস্থতা

শুরুতে জিঙ্ক ফিঙ্গার নিউক্লিজ ছিল।

রাইস ইউনিভার্সিটির জৈব রাসায়নিক প্রকৌশলী গ্যাং বাও সেই জিন-সম্পাদনার হাতিয়ারটিই প্রথম ব্যবহার করেছিলেন সিকেল সেল রোগের চিকিৎসার জন্য, এটি একটি উত্তরাধিকারসূত্রে প্রাপ্ত ব্যাধি যা লোহিত রক্তকণিকা দ্বারা চিহ্নিত হয়। ডঃ বাও-এর ল্যাবের বিকাশে দুই বছরেরও বেশি সময় লেগেছে, এবং তারপর জিঙ্ক ফিঙ্গার নিউক্লিজ সফলভাবে সিকেল সেল সিকোয়েন্সকে প্রায় 10 শতাংশ সময় কেটে ফেলবে।

আরেকটি কৌশল আরও দুই বছর সময় নেয় এবং শুধুমাত্র সামান্য বেশি কার্যকর ছিল। এবং তারপরে, 2013 সালে, জীবিত কোষে জিন সম্পাদনা করার জন্য CRISPR ব্যবহার করার পরপরই, ডাঃ বাও-এর দল আবার কৌশল পরিবর্তন করে।

“শুরু থেকে কিছু প্রাথমিক ফলাফল পেতে, CRISPR আমাদের এক মাসের মতো সময় নিয়েছে,” ডাঃ বাও বলেছেন। পদ্ধতিটি সফলভাবে লক্ষ্য ক্রম প্রায় 60 শতাংশ সময় কাটে। এটি তৈরি করা সহজ এবং আরও কার্যকর ছিল। “এটি শুধু আশ্চর্যজনক ছিল,” তিনি বলেন.

পরবর্তী চ্যালেঞ্জ ছিল প্রক্রিয়াটির পার্শ্বপ্রতিক্রিয়া নির্ধারণ করা। অর্থাৎ, CRISPR কীভাবে জিনগুলিকে প্রভাবিত করেছে যেগুলি উদ্দেশ্যমূলকভাবে লক্ষ্যবস্তু করা হয়নি? প্রাণীদের উপর একাধিক পরীক্ষা-নিরীক্ষার পর, ডাঃ বাও নিশ্চিত হন যে পদ্ধতিটি মানুষের জন্য কাজ করবে। 2020 সালে ফুড অ্যান্ড ড্রাগ অ্যাডমিনিস্ট্রেশন একটি ক্লিনিকাল ট্রায়াল অনুমোদন করেছে, ডঃ ম্যাথিউ পোর্টিয়াসের নেতৃত্বে এবং স্ট্যানফোর্ড ইউনিভার্সিটিতে তার ল্যাব, এটি চলছে। এবং আশা করা যায় যে CRISPR এর বহুমুখিতা সহ, এটি অন্যান্য বংশগত রোগের চিকিত্সার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। একই সময়ে, অন্যান্য চিকিত্সা যা জিন সম্পাদনার উপর নির্ভর করে না সেগুলি সিকেল সেলের জন্য সাফল্য পেয়েছে।

ডাঃ বাও এবং তার ল্যাব এখনও CRISPR ব্যবহার করার সমস্ত গৌণ এবং তৃতীয় প্রভাব নির্ধারণ করার চেষ্টা করছে। কিন্তু ডাঃ বাও আশাবাদী যে সিকেল সেলের জন্য একটি নিরাপদ এবং কার্যকর জিন-এডিটিং চিকিৎসা শীঘ্রই পাওয়া যাবে। কত দ্রুত? “আমার মনে হয় আরও তিন থেকে পাঁচ বছর,” তিনি হাসতে হাসতে বললেন।

কার্ডিওলজি

কারো হৃদয় পরিবর্তন করা কঠিন। এবং এটি শুধুমাত্র এই কারণে নয় যে আমরা প্রায়শই একগুঁয়ে থাকি এবং আমাদের পথে আটকে থাকি। হৃৎপিণ্ড অন্য অনেক অঙ্গের তুলনায় অনেক ধীর গতিতে নতুন কোষ তৈরি করে। মানুষের শারীরস্থানের অন্যান্য অংশে কার্যকরী চিকিত্সাগুলি হৃদয়ের সাথে অনেক বেশি চ্যালেঞ্জিং।

কারো মনে কি আছে তা জানাও কঠিন। এমনকি যখন আপনি একটি সম্পূর্ণ জিনোম সিকোয়েন্স করেন, সেখানে প্রায়শই অনেকগুলি সেগমেন্ট থাকে যা বিজ্ঞানী এবং ডাক্তারদের কাছে রহস্যময় থেকে যায় (যাকে অনিশ্চিত তাত্পর্যের রূপ বলা হয়)। একজন রোগীর হার্টের অবস্থা থাকতে পারে, তবে এটিকে তাদের জিনের সাথে নির্দিষ্টভাবে বেঁধে রাখার কোন উপায় নেই। স্ট্যানফোর্ড কার্ডিওভাসকুলার ইনস্টিটিউটের ডিরেক্টর ডঃ জোসেফ উ বলেন, “আপনি আটকে গেছেন।” “তাই ঐতিহ্যগতভাবে আমরা শুধু অপেক্ষা করতাম এবং রোগীকে বলতাম আমরা জানি না কি হচ্ছে।”

কিন্তু বিগত কয়েক বছর ধরে, ডঃ উ CRISPR ব্যবহার করে দেখেছেন যে এই বিভ্রান্তিকর সিকোয়েন্সের উপস্থিতি এবং অনুপস্থিতি হৃদপিন্ডের কোষগুলিতে কী ধরনের প্রভাব ফেলে, তার ল্যাবে সিমুলেটেড প্লুরিপোটেন্ট স্টেম সেল রক্ত ​​থেকে তৈরি করা হয়েছে। বিশেষ জিন কেটে এবং প্রভাব পর্যবেক্ষণ করে, ড. উ এবং তার সহযোগীরা সক্ষম হয়েছেন লিঙ্ক আঁকা পৃথক রোগীদের ডিএনএ এবং হৃদরোগের মধ্যে।

সিআরআইএসপিআর দিয়ে এই রোগগুলির চিকিত্সা করা যেতে অনেক সময় লাগবে, তবে রোগ নির্ণয় একটি প্রথম পদক্ষেপ। “আমি মনে করি ব্যক্তিগতকৃত ওষুধের ক্ষেত্রে এটি একটি বড় প্রভাব ফেলতে চলেছে,” ডাঃ উ বলেছেন, যিনি উল্লেখ করেছেন যে তিনি যখন নিজের জিনোম ক্রমানুসারে করেছেন তখন তিনি অনিশ্চিত তাত্পর্যের অন্তত তিনটি রূপ খুঁজে পেয়েছেন। “এই ভেরিয়েন্টগুলি আমার জন্য কী বোঝায়?”

সারা বিশ্বে রুটি, অ্যালকোহল এবং সিরিয়ালে সোরঘাম ব্যবহার করা হয়। তবে এটি বাণিজ্যিকভাবে গম বা ভুট্টার মতো একই ডিগ্রিতে তৈরি করা হয়নি এবং, যখন প্রক্রিয়া করা হয়, এটি প্রায়শই সুস্বাদু হয় না।

কারেন ম্যাসেল, অস্ট্রেলিয়ার কুইন্সল্যান্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন বায়োটেকনোলজিস্ট, যখন তিনি 2015 সালে উদ্ভিদটি নিয়ে প্রথম অধ্যয়ন শুরু করেছিলেন তখন উন্নতির জন্য বেশ খানিকটা জায়গা দেখেছিলেন। এবং কারণ বিশ্বব্যাপী লক্ষ লক্ষ মানুষ সোর্ঘাম খায়, “যদি আপনি একটি ছোট পরিবর্তন করেন তবে আপনি একটি বিশাল প্রভাব,” তিনি বলেন.

তিনি এবং তার সহকর্মীরা CRISPR ব্যবহার করেছেন জরকে হিম সহনশীল করার জন্য, এটিকে তাপ সহনশীল করার জন্য, এর বৃদ্ধির সময়কালকে দীর্ঘায়িত করতে, এর মূল গঠন পরিবর্তন করতে – “আমরা বোর্ড জুড়ে জিন এডিটিং ব্যবহার করি,” তিনি বলেছিলেন।

এটি কেবল আরও সুস্বাদু এবং স্বাস্থ্যকর সিরিয়াল তৈরি করতে পারে না, তবে এটি গাছগুলিকে আরও বেশি করে তুলতে পারে পরিবর্তনশীল জলবায়ু প্রতিরোধী, সে বলেছিল. কিন্তু এখনও CRISPR দিয়ে ফসলের জিনোম সঠিকভাবে সম্পাদনা করা ছোট কাজ নয়।

“আমরা যে অর্ধেক জিনকে ছিটকে দেই, সেগুলি কী করে তা আমাদের কোন ধারণা নেই,” ডাঃ ম্যাসেল বলেছেন। “দ্বিতীয়বার আমরা সেখানে প্রবেশ করার এবং ঈশ্বরকে খেলার চেষ্টা করি, আমরা বুঝতে পারি যে আমরা আমাদের গভীরতা থেকে কিছুটা দূরে আছি।” কিন্তু, CRISPR ব্যবহার করে আরো ঐতিহ্যবাহী প্রজনন কৌশলের সাথে মিলিত হয়ে, ডঃ ম্যাসেল আশাবাদী, একজন স্ব-বর্ণিত হতাশাবাদী হওয়া সত্ত্বেও। এবং তিনি আশা করেন যে আরও অগ্রগতি জিন-সম্পাদিত খাবারের বাণিজ্যিকীকরণের দিকে নিয়ে যাবে, তাদের আরও অ্যাক্সেসযোগ্য এবং আরও গ্রহণযোগ্য করে তুলবে।

2012 সালে, একটি 6 বছর বয়সী মেয়ে তীব্র লিম্ফোব্লাস্টিক লিউকেমিয়ায় ভুগছিল। কেমোথেরাপি ব্যর্থ হয়েছিল, এবং কেসটি অস্থি-মজ্জা প্রতিস্থাপনের জন্য খুব উন্নত ছিল। অন্য কোন বিকল্প আছে বলে মনে হয় না, এবং মেয়েটির চিকিত্সকরা তার বাবা-মাকে বাড়ি ফিরে যেতে বলেছিলেন।

পরিবর্তে, তারা ফিলাডেলফিয়ার শিশু হাসপাতালে গিয়েছিলেন, যেখানে ডাক্তাররা মেয়েটির শ্বেত রক্তকণিকাকে ক্যান্সারের বিরুদ্ধে পরিণত করতে চিমেরিক অ্যান্টিজেন রিসেপ্টর (সিএআর) টি-সেল থেরাপি নামে একটি পরীক্ষামূলক চিকিত্সা ব্যবহার করেছিলেন। দশ বছর পর, মেয়েটি ক্যান্সার মুক্ত.

তারপর থেকে, ডাঃ কার্ল জুন, পেনসিলভানিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন মেডিকেল অধ্যাপক যিনি CAR টি-সেল থেরাপির বিকাশে সহায়তা করেছিলেন এবং পেন মেডিসিনের একজন হেমাটোলজিস্ট-অনকোলজিস্ট ডঃ এড স্ট্যাডমাউয়ার সহ তার সহযোগীরা এটিকে উন্নত করার জন্য কাজ করছেন। এর মধ্যে CRISPR ব্যবহার করা অন্তর্ভুক্ত, যা শরীরের বাইরে টি-কোষ সম্পাদনা করার জন্য সবচেয়ে সহজ এবং সবচেয়ে সঠিক টুল। ডাঃ স্ট্যাডমাউয়ার, যিনি বিভিন্ন ধরণের রক্ত ​​এবং লিম্ফ সিস্টেমের ক্যান্সারের সাথে মোকাবিলা করতে বিশেষজ্ঞ, বলেছেন যে “গত দশক বা তারও বেশি সময় ধরে এই রোগগুলির চিকিত্সার বিপ্লব দেখা গেছে; এটা ফলপ্রসূ এবং উত্তেজনাপূর্ণ হয়েছে।”

গত কয়েক বছর ধরে, ডাঃ স্ট্যাডমাউয়ার একটি চালাতে সাহায্য করেছেন ক্লিনিকাল ট্রায়াল যেখানে উল্লেখযোগ্য CRISPR সম্পাদনা করা টি-কোষগুলি চিকিত্সা-প্রতিরোধী ক্যান্সারের রোগীদের মধ্যে প্রবেশ করানো হয়েছিল। ফলাফল আশাব্যঞ্জক ছিল.

পরীক্ষায় নয় মাস সম্পাদিত টি-কোষ রোগীদের প্রতিরোধ ব্যবস্থা দ্বারা প্রত্যাখ্যান করা হয়নি এবং এখনও রক্তে উপস্থিত ছিল। আসল সুবিধা হল যে বিজ্ঞানীরা এখন জানেন যে CRISPR-এর সাহায্যে চিকিৎসা করা সম্ভব।

“যদিও এটা সত্যিই বিজ্ঞান কল্পকাহিনী-ওয়াই বায়োকেমিস্ট্রি এবং বিজ্ঞান, বাস্তবতা হল যে ক্ষেত্রটি অসাধারণভাবে সরানো হয়েছে,” ডাঃ স্ট্যাডমাউয়ার বলেছেন। তিনি যোগ করেছেন যে সিআরআইএসপিআর কতটা দরকারী হয়ে উঠেছে তার চেয়ে তিনি বিজ্ঞানে কম উত্তেজিত ছিলেন। “প্রতিদিন আমি 15 জন রোগী দেখি যাদের আমার প্রয়োজন,” তিনি বলেছিলেন। “এটাই আমাকে অনুপ্রাণিত করে।”

Leave a Reply

Your email address will not be published.