కృత్రిమంగా మానవ జన్యు క్రమం తయారీకి రంగం సిద్ధం
 
- ‘సెంటర్ ఆఫ్ ఎక్సలెన్స్ ఇన్ ఇంజనీరింగ్ బయాలజీ’ పేరిట సంస్థ ఏర్పాటు
- పదేళ్ల సమయం... రూ. 6,500 కోట్ల ఖర్చుతో మహా ప్రయోగం
- వైద్య చికిత్సల అభివృద్ధికి, వైరస్‌లకు శరీరం లొంగకుండా చేయడానికేనని ప్రకటన
- అసలు లక్ష్యం సృష్టికి ప్రతిసృష్టి చేయడమే!
 
 మనిషి పుట్టుకకు తల్లి, తండ్రి తప్పనిసరి.. ఇరువురి నుంచి చెరి సగంగా అందేజన్యు పదార్థంతో ఒక అండం పిండమవుతుంది, నవమాసాల్లో ఎదిగి బిడ్డగా జన్మిస్తుంది.. ఇదీ ప్రకృతి నియమం.. దాన్ని కాదని మానవ ‘క్లోనింగ్’తో ప్రతిసృష్టికి ప్రయత్నం జరిగింది.. విఫలమైంది.. ఇప్పుడు మళ్లీ అలాంటి మరో మహా ప్రయత్నానికి బీజం పడింది.. కృత్రిమ హ్యూమన్ జినోమ్ తయారీ ప్రాజెక్టు (హెచ్‌జీపీ-రైట్) మొదలైంది.. మానవ జన్యుక్రమాన్ని కృత్రిమంగా తయారు చేయడమే దీని ఆశయం. ఆ జన్యు క్రమాన్ని మానవ కణంలో ప్రవేశపెట్టి సృష్టికి ప్రతి సృష్టి చేయడమే దాని లక్ష్యం. మనం కోరుకున్న లక్షణాలతో, కోరుకున్న అంశాలతో మనుషులను సృజించడమే చివరి గమ్యం. తల్లిదండ్రుల అవసరం లేకుండా కృత్రిమ జన్యుక్రమంతో పిల్లలను పుట్టించడమే దీని వల్ల వచ్చే అంతిమ ఫలితం.. ఈ పరిశోధన ప్రకృతి విరుద్ధమంటూ పెద్ద ఎత్తున విమర్శలూ వ్యక్తమవుతున్నాయి. సైన్సుకు, నైతికతకు ముడిపెడుతున్న ఈ అంశంపై ఈ వారం ఫోకస్...
 - సాక్షి, హైదరాబాద్


 
కృత్రిమ జన్యుక్రమం రూపకల్పన ప్రాజెక్టుకు రూపకల్పన చేసిన ప్రఖ్యాత శాస్త్రవేత్త జార్జ్ చర్చ్

 హ్యూమన్ జినోమ్ ప్రాజెక్ట్
 మానవ జన్యుక్రమం మొత్తాన్ని చదవాలన్న సంకల్పంతో అంతర్జాతీయ స్థాయిలో చేపట్టిన ప్రాజెక్టు ఇది. మానవ పరిణామ క్రమాన్ని, వ్యాధులకు కారణాలు, మెరుగైన చికిత్సకు అవకాశాలు వంటి లక్ష్యాలతో ఆ ప్రాజెక్టును చేపట్టారు. 1985లో రాబర్ట్ షిన్‌షైమర్ అనే అమెరికన్ శాస్త్రవేత్త ఈ ప్రతిపాదనను ముందుకు తెచ్చారు. తరువాత అమెరికా ప్రభుత్వ సంస్థలు వేరుగా ఈ ప్రయత్నానికి తుదిరూపం ఇచ్చాయి. చివరకు 1990లో అమెరికా డి పార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ ఎనర్జీ, నేషనల్ ఇన్‌స్టిట్యూట్స్ ఆఫ్ హెల్త్‌లు దాదాపు 300 కోట్ల డాలర్లతో ఈ ప్రాజెక్టును చేపట్టి 2003 నాటికి పూర్తి చేశాయి. అయితే వారు జన్యుక్రమంలోని మొత్తం అమరికను చదవలేదు. జన్యుక్రమంలో 90 శాతం వరకూ ఉండే కీలకమైన యూక్రోమాటిక్ ప్రాంతాల్లోని క్రమాన్ని మాత్రమే చదివారు. సెంటీమెర్, టెలిమెర్‌లతో కూడిన మిగతా భాగాన్ని వదిలేశారు. మరోవైపు 1998లో క్రెయిగ్ వెంటర్ అనే శాస్త్రవేత్త ‘సెలరో జినోమిక్స్’ కంపెనీ పేరుతో మానవ జన్యుక్రమాన్ని నమోదు చేయడం మొదలుపెట్టారు. అతితక్కువ కాలంలో వెంటర్ తన ప్రాజెక్టును పూర్తి చేసినప్పటికీ... 2003, 2005లో రెండు బృందాలు సంయుక్తంగా తమ ఫలితాలను వెల్లడించడం గమనార్హం.
 
 పదేళ్ల పాటు ప్రయోగం..
 దాదాపు నెల రోజుల క్రితం అమెరికాలోని హార్వర్డ్ విశ్వవిద్యాలయంలో ఓ సమావేశం జరిగింది. దాదాపు 150 మంది సైంటిస్ట్‌లు, లాయర్లు, టెక్నాలజిస్టులు అందులో పాల్గొన్నారు. మీడియాకు అనుమతి లేదు, అంతా గుట్టుచప్పుడు కాకుండా.. రహస్యంగా జరిగింది! హార్వర్డ్ మెడికల్ స్కూల్ ప్రఖ్యాత జన్యు శాస్త్రవేత్త జార్జ్ చర్చ్, ఆయన స్థాపించిన జెన్9 కంపెనీ సీఈవో కెవిన్ మునెల్లీ, న్యూయార్క్ స్కూల్ ఆఫ్ మెడిసిన్ శాస్త్రవేత్త జెఫ్ బోక్, సాఫ్ట్‌వేర్ సంస్థ ఆటోడెస్క్‌కు చెందిన ఆండ్రూ హెసెల్‌లు ఆ భేటీలో పాల్గొన్నారు. శాస్త్రవేత్తలు రహస్యంగా నిర్వహించిన సమావేశం వివరాలు ఇటీవలే బయటకు వచ్చాయి. వైద్య శాస్త్రపరంగా ఎన్నో చికిత్సలను అభివృద్ధి చేయడానికి.. వైరస్‌లు, బ్యాక్టీరియాలకు మన శరీరం లొంగకుండా చేయడానికి, మనుషులకు సరిపడేలా పంది అవయవాలను తీర్చిదిద్దడానికి తాము ఈ మహా ప్రయత్నాన్ని చేపట్టామని శాస్త్రవేత్తలు ప్రకటించారు. దీనికోసం ‘సెంటర్ ఆఫ్ ఎక్సలెన్స్ ఇన్ ఇంజనీరింగ్ బయాలజీ’ పేరిట ఒక లాభాపేక్ష రహిత సంస్థను ఏర్పాటు చేశారు. ఈ ఏడాది పరిశోధన కోసం 650 కోట్ల రూపాయలను వివిధ పబ్లిక్, ప్రైవేటు సంస్థల నుంచి సేకరించనున్నట్లు వెల్లడించారు. అయితే మొత్తంగా ఈ ప్రాజెక్టుకు ఎంత ఖర్చవుతుందనేది చెప్పేందుకు నిరాకరించారు. కానీ ఈ ప్రాజెక్టుకు మొత్తంగా రూ. 6,500 కోట్లు ఖర్చవుతుందని అంచనా.
 
 జన్యువుల అమరికే మూలం
 మనకొచ్చే అనేక వ్యాధులకు జన్యువులు కారణమని చాలా కాలంగా తెలుసు. అయితే ఈ జన్యువులు ఏవి, వాటి నిర్మాణం ఎలా ఉంటుంది, మార్పులు చేయడం ద్వారా వ్యాధులను అరికట్టవచ్చా వంటి అనేక ప్రశ్నలకు సమాధానం వెతికే ప్రయత్నంలో శాస్త్రవేత్తలు 1996 ప్రాంతంలో హ్యూమన్ జినోమ్ ప్రాజెక్టుకు శ్రీకారం చుట్టారు. దాదాపు ఏడేళ్ల శ్రమ తరువాత 2003లో అది పూర్తయింది. మన కణాల్లోని క్రోమోజోమ్‌లలో ఉండే అన్ని డీఎన్‌ఏ పోగుల్లో ఏ రసాయనాలు ఎలా అమరి ఉన్నాయో తెలుసుకోగలిగాం. ఇంకోలా చెప్పాలంటే మానవ జన్యుక్రమాన్ని చదివేశామన్నమాట. దీని ద్వారా వ్యాధులపై అవగాహన పెరగడంతోపాటు, జన్యుమార్పిడి ద్వారా అటు వ్యవసాయంలో, ఇటు వైద్యంలోనూ వినూత్న పరిణామాలు సంభవించాయి. జెనిటిక్ ఇంజనీరింగ్ పేరుతో శాస్త్రవేత్తలు అధిక దిగుబడినిచ్చే, చీడపీడలను తట్టుకోగల కొత్త వంగడాలను సృష్టించగలిగారు. క్రిస్పర్, క్యాస్9 వంటి టెక్నాలజీలు అందుబాటులోకి రావడంతో జన్యువులను మన అవసరాలకు తగ్గట్టుగా తీసివేయడం జోడించడం సాధ్యమవుతోంది. అయితే పరిశోధనలు ఒక చోట ఆగేవి కాదు. అందుకే కొందరు శాస్త్రవేత్తలు.. ‘ఎలాగూ జన్యుక్రమాన్ని చదివేయగలిగాం, కొంతమేరకు మార్పులు, చేర్పులూ చేయగలుగుతున్నాం.. మనమే కృత్రిమంగా ఓ జన్యుక్రమాన్ని తయారు చేస్తే ఎలా ఉంటుంది?’ అన్న ఆలోచనకు తెర లేపారు. దాని ఫలితంగానే కృత్రిమ జన్యుక్రమం తయారీ ప్రాజెక్టు రూపుదిద్దుకుంది.
 
 1. కణం: శరీరంలో కోటానుకోట్ల కణాలు. ఒక్కో కణ కేంద్రకంలో ఉండలు చుట్టుకుని 46 క్రోమోజోములు ఉంటాయి.
 
 2. క్రోమోజోములు: క్రోమోజోముల్లో సగం తల్లి నుంచి మిగిలినవి తండ్రి నుంచి అందుతాయి. ఒక్కో క్రోమోజోమ్‌లో గుదిగుచ్చిన పూలదండలా ఉండే అణువు డిఆక్సీరైబోన్యూక్లిక్ యాసిడ్ (డీఎన్‌ఏ). ఇది మెలితిరిగిన నిచ్చెన ఆకారంలో ఉంటుంది.
 
 3. డీఎన్‌ఏ: కణంలో ఉండే 46 క్రోమోజోముల్లో డీఎన్‌ఏ ఉంటుంది. దానిని పక్కపక్కన జోడిస్తే దాదాపు ఆరు అడుగుల పొడవుంటుంది.
 
 4. జన్యుక్రమం: అన్ని డీఎన్‌ఏ పోగులను కలిపి చూసినప్పుడు ఇవి ఏ క్రమంలో ఉన్నాయో చెప్పేదే జన్యుక్రమం. డీఎన్‌ఏ అణువు అడినైన్ (ఏ), గ్వానైన్ (జీ) సైటోసైన్ (సీ), థైమీన్ (టీ) అనే నాలుగు రసాయనాలతో ఏర్పడుతుంది. వీటిని నూక్లియోటైడ్ బేసెస్ అంటారు. అడినైన్ మూలకం థైమీన్‌తో, గ్వానైన్ సైటోసైన్‌తో మాత్రమే రసాయన బంధం ఏర్పరచుకుంటుంది. వీటిని బేస్‌పెయిర్స్ అంటారు. మానవ జన్యుక్రమంలో 300 కోట్ల బేస్‌పెయిర్స్ ఉన్నాయని అంచనా.
 
 5. జన్యువులు: జన్యుక్రమంలోని డీఎన్‌ఏలో విడివిడిగా ఉండే భాగాలను జన్యువులు అంటారు. ఒక్కో కణంలో మొత్తంగా 30,000 జన్యువులు ఉంటాయి. ఒక్కోటి సగటున 3 వేల బేస్‌పెయిర్స్ పొడవు ఉంటుంది. అతిపొడవైన జన్యువు డైస్ట్రోఫిన్‌లో దాదాపు 24 లక్షల బేస్ పెయిర్స్ ఉన్నాయి. జన్యువుల్లో ప్రొటీన్లను ఉత్పత్తి చేసే సూచనలు ఉంటాయి. ఆ ప్రొటీన్లతోనే మన శరీర అవయవాలు తయారవుతాయి. గుండె కొట్టుకునే వేగం, రక్తంలో చక్కెర శాతం వంటి వాటిని నిర్ణయించేవీ ప్రొటీన్లే. మనం తినే ఆహారం, వేసుకునే మందులు శరీరంలో ఏ విధంగా ఉపయోగపడాలన్నది కూడా ప్రొటీన్లే తేలుస్తాయి.
 
 6. తేడా వస్తే చిక్కే: జన్యువుల్లోని రసాయనాల అమరికలో ఏమాత్రం తేడా వచ్చినా వ్యాధులు తలెత్తుతాయి. మానవ జన్యుక్రమాన్ని ఆవిష్కరించాక వివిధ వ్యాధులు ఉన్నవారి జన్యువులను, వ్యాధులు లేనివారి జన్యువులతో పోల్చి చూసి లోపం ఎక్కడ ఉందో గుర్తించగలుగుతున్నారు.
 
 7. జన్యులోపాలు, వ్యాధులు: శాస్త్రవేత్తలు ఇప్పటివరకూ దాదాపు 6,000 వ్యాధులకు కారణమవుతున్న జన్యులోపాలను గుర్తించారు. సిస్టిక్ ఫైబ్రోసిస్, హంటింగ్‌టన్ వంటివి కేవలం ఒక జన్యువులో తేడాల కారణంగా వస్తున్నట్లు శాస్త్రవేత్తలు నిర్ధారించారు. మధుమేహం, గుండె జబ్బులతో పాటు సాధారణ వ్యాధుల్లో జన్యు లోపాల పాత్ర తక్కువగా ఉంటుంది.

కణం ఏమిటి.. జన్యుక్రమం ఏమిటి..?


 
 డీఎన్‌ఏ ప్రత్యేకతలివీ..
 ► మన శరీరంలోని కణాలన్నింటిలోని డీఎన్‌ఏను పొడవుగా పక్కపక్కన పెట్టుకుంటూ వెళితే.. దానితో భూమి నుంచి సూర్యుడిని 600 సార్లు చుట్టేయవచ్చు.
► మానవులందరిలో 99.9 శాతం జన్యుక్రమం ఒకేలా ఉంటుంది. మిగిలిన 0.1 శాతంలో వచ్చే తేడాలతోనే మనుషుల్లో ఎన్నో రకాలు తేడాలు కనిపిస్తాయి.
► జన్యుక్రమంలో 97 శాతం ప్రాంతం ద్వారా ఏ రకమైన ప్రొటీన్లు ఉత్పత్తి కావు. దానినే జంక్ లేదా అవసరం లేని డీఎన్‌ఏ అని భావించేవారు. అయితే ఇటీవలి పరిశోధనల ద్వారా దానితోనూ పలు ప్రయోజనాలు ఉన్నట్లు గుర్తించారు.
► ప్రస్తుతం 2000కుపైగా వ్యాధుల గుర్తింపునకు జన్యుపరీక్షలు అందుబాటులో ఉన్నాయి.
 
 వ్యాపారంగా జన్యు మార్పిడి
 జన్యు మార్పిడి అనేది ఇప్పుడు ఓ భారీ పరిశ్రమగా చెప్పుకోవాలి. కాకపోతే అందులో ప్రకృతిలో అందుబాటులో ఉన్న జన్యువులనే వినియోగిస్తారు. జెన్9 కంపెనీ విషయాన్నే తీసుకుంటే సెంజెంటా వంటి కంపెనీలకు అవసరమైన జన్యువులను అమ్ముకుంటోంది. దీంతోపాటు ట్విస్ట్, గింగ్‌కో వర్క్స్ వంటి కొన్ని కంపెనీలు కూడా ఫార్మా, వ్యవసాయ రంగాలకు అవసరాల మేరకు చిన్న చిన్న సైజులో డీఎన్‌ఏ పోగులను కృత్రిమ పద్ధతుల్లో అమర్చి అందిస్తున్నాయి. ఇందుకయ్యే ఖర్చు కూడా తక్కువైపోయింది. 2003లో జన్యుక్రమంలోని ఒక బేస్‌పెయిర్‌ను జోడించేందుకు అయ్యే ఖర్చు దాదాపు నాలుగు డాలర్లు (రూ.260) అయితే ఇప్పుడు అదే పనిని మూడు సెంట్ల (రూ.20)తో పూర్తవుతోంది. అయితే ఇక్కడ ఒక పెద్ద అడ్డంకి ఉంది. మనకు అవసరమైనంత పొడవాటి డీఎన్‌ఏ పోగులను తయారు చేయడం ఇప్పటివరకూ సాధ్యం కావడం లేదు. అతి కష్టమ్మీద 200 నుంచి వెయ్యి బేస్‌పెయిర్స్ పొడవైన డీఎన్‌ఏలను మాత్రమే తయారు చేయగలుగుతున్నారు. మనిషి జన్యువుల్లో అతి చిన్నదాని పొడవు మూడు వేల బేస్‌పెయిర్స్ వరకూ ఉంటుంది.
 
 ఉపయోగం ఎంత...
 మానవ జన్యుక్రమం మొత్తాన్ని కృత్రిమంగా తయారు చేసి దాన్ని కణంలో ప్రవేశపెట్టడం ద్వారా వచ్చే ప్రయోజనం ఏమిటన్న సందేహం చాలామందికి వస్తుంది. నిజానికి ఈ ప్రాజెక్టు విజయవంతంగా పూర్తయితే ఎలాంటి పరిణామాలు సంభవిస్తాయో ఎవరికీ తెలియదు. హార్వర్డ్ రహస్య సమావేశానికి హాజరైన డాక్టర్ చర్చ్ ఒక ఇంటర్వ్యూలో మాట్లాడుతూ.. ‘‘మనిషిని కృత్రిమంగా సృష్టించాలన్నది ఈ ప్రాజెక్టు ఉద్దేశం కాదు. జన్యుక్రమంలో మరింత వేగవంతమైన పద్ధతులను ఆవిష్కరించాలని ఆలోచిస్తున్నాం. కృత్రిమ జన్యుక్రమంతో మన అవసరాలను తీర్చగల కొత్త కొత్త జీవాలను సృష్టించడం వీలవుతుంది..’’ అని చెప్పారు. ఇది వాస్తవమే. మానవ జన్యుక్రమ ఆవిష్కర్తల్లో ఒకరైన క్రెయిగ్ వెంటర్ 1990 దశకంలోనే కృత్రిమ జీవాన్ని అభివృద్ధి చేసేందుకు ప్రయత్నించారు. మైకోప్లాస్మా జెనెటాలియం బ్యాక్టీరియా బతికి ఉండేందుకు అవసరమైన కనీస జన్యువులను గుర్తించారు. 2008లో కృత్రిమ పద్ధతుల ద్వారా ఈ జన్యువులతో ఓ డీఎన్‌ఏ పోగును తయారు చేసి దాన్ని మరో బ్యాక్టీరియాలోకి జొప్పించారు. ఆ బ్యాక్టీరియా జీవం పోసుకోవడంతోపాటు ఇతర బ్యాక్టీరియా మాదిరిగానే విభజన చెందడం మొదలుపెట్టింది. మరోలా చెప్పాలంటే... ప్రపంచంలోనే తొలి కృత్రిమ జీవం ఊపిరిపోసుకుంది.

2003లో యూనివర్శిటీ ఆఫ్ కాలిఫోర్నియాకు చెందిన జే కీస్లింగ్ అనే శాస్త్రవేత్త మలేరియా చికిత్సకు ఉపయోగించే ఆర్టిమిసినిన్ రసాయనాన్ని బ్యాక్టీరియా ద్వారా తయారు చేసేందుకు ప్రయత్నించి విజయం సాధించారు. మొక్కల ద్వారా తయారు చేయగలిగే ఆర్టిమిసినిన్ మోతాదు చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. దీంతో కీస్లింగ్ వేర్వేరు ప్రాణుల నుంచి సేకరించిన జన్యువులను ఈ-కోలీ బ్యాక్టీరియాలోకి జొప్పించి ఈ రసాయనాన్ని ఉత్పత్తి చేసేలా చేయగలిగారు. మరికొన్ని మార్పుల ద్వారా అది చేసే ఉత్పత్తిని పదిరెట్లు ఎక్కువ చేయగలిగారు. తాజాగా చేపట్టిన ప్రాజెక్టు (హెచ్‌జీపీరైట్) విజయవంతమైతే పర్యావరణానికి హాని కలిగించని ఇంధనాల తయారీకి, అత్యధిక దిగుబడినిచ్చే సరికొత్త పంటలకు కొత్త కొత్త జీవజాతులు పుట్టుకొచ్చినా ఆశ్చర్యం లేదు.
 
 సాధ్యమయ్యేనా?
 మానవ జన్యుక్రమాన్ని కృత్రిమంగా తయారు చేసేందుకు జరుగుతున్న ప్రయత్నాలపై అనేక సందేహాలు వ్యక్తమవుతున్నాయి. హార్వర్డ్ సమావేశం రహస్యంగా జరగడాన్ని కొందరు తప్పు పడుతుండగా... కృత్రిమ జన్యు క్రమ తయారీ అనైతికమని ఇంకొందరు అంటున్నారు. మరోవైపు దాదాపు 300 కోట్ల బేస్‌పెయిర్స్ ఉన్న మానవ జన్యుక్రమాన్ని కృత్రిమంగా తయారు చేయడం సాంకేతికంగా సాధ్యం కాకపోవచ్చన్నది మరికొందరి వాదన. అందుబాటులో ఉన్న అత్యాధునిక సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని ఉపయోగించినా... ప్రస్తుతం కొన్ని వందల బేస్‌పెయిర్స్ పొడవైన డీఎన్‌ఏను మాత్రమే తయారు చేయగలుగుతున్నారు. అలాంటిది 300 కోట్ల బేస్‌పెయిర్స్ అంటే.. సాధ్యమయ్యేదేనా అనే సందేహం వ్యక్తమవుతోంది.
 
 క్రిస్పర్/క్యాస్9 టెక్నాలజీతో...
 జన్యుక్రమంలో మార్పులు/చేర్పులు చేసేందుకు ఇటీవల అందుబాటులోకి వచ్చిన అధునాతన సాంకేతిక పరిజ్ఞానమే ‘క్రిస్పర్/క్యాస్9’. చైనా శాస్త్రవేత్త ఒకరు ఇప్పటికే ఈ టెక్నాలజీ సాయంతో మానవ పిండంలో మార్పులు చేశారు. ఇతర శాస్త్రవేత్తలు మధుమేహ వ్యాధి చికిత్సకు అవసరమైన ఇన్సులిన్‌ను ఉత్పత్తి చేసే శిలీంధ్రాలను అభివృద్ధి చేశారు. మానవ కణాల్లోంచి హెచ్‌ఐవీ వైరస్‌లను తొలగించేందుకూ ప్రయత్నం జరుగుతోంది. వ్యవసాయంలోనూ ఈ జన్యు ఎడిటింగ్ టెక్నాలజీ వేగంగా అడుగులు వేస్తోంది. డ్యూపాంట్ కంపెనీ కరువు పరిస్థితులను తట్టుకుని నిలవగల గోధుమ, మొక్కజొన్న వంగడాల అభివృద్దికి ప్రయత్నిస్తుండగా... ఆర్‌టీడీఎస్ అనే ఇంకో జన్యు ఎడిటింగ్ టెక్నాలజీ సాయంతో చీడలను సమర్థంగా ఎదుర్కొనే ఆవాల వంగడాన్ని రూపొందించి మార్కెట్‌లోకి విడుదల చేశారు.