मिननेसोटा विद्यापीठाचे शास्त्रज्ञ: जिवंत नसलेल्या घटकांपासून तयार केले 'स्पडसेल', भविष्यात औषध निर्मिती शक्य?

मिननेसोटा विद्यापीठातील शास्त्रज्ञांनी एक मोठी उपलब्धी मिळवली आहे. त्यांनी 'स्पडसेल' (SpudCell) नावाचे एक कृत्रिम सेल तयार केले आहे, जे जिवंत नसलेल्या रासायनिक घटकांपासून बनलेले आहे. हे सेल DNA ची प्रतिकृती तयार करू शकते, वाढू शकते आणि विभाजित होऊ शकते.

काय घडले?

मिननेसोटा विद्यापीठातील शास्त्रज्ञांनी 'स्पडसेल' (SpudCell) नावाचे कृत्रिम सेल-सारखे (synthetic cell-like) तंत्रज्ञान विकसित केले आहे. विशेष म्हणजे, हे तंत्रज्ञान जिवंत नसलेल्या घटकांपासून पूर्णपणे नव्याने तयार केले गेले आहे, जे पारंपरिक सिंथेटिक बायोलॉजीपेक्षा वेगळे आहे. प्रोफेसर केट एडमाला (Kate Adamala) आणि असोसिएट प्रोफेसर आरोन एन्गलहार्ट (Aaron Engelhart) यांच्या नेतृत्वाखालील टीमने 36 शुद्ध एंझाइम्स (enzymes), 90,000 DNA बेस पेअर्स (base pairs) असलेले कृत्रिम जीनोम (synthetic genome) आणि लिपिड मेम्ब्रेनचा (lipid membrane) वापर केला.

प्रयोगशाळेतील नियंत्रित वातावरणात, स्पडसेलने पौष्टिक घटक शोषून घेणे, स्वतःच्या जनुकीय सामग्रीची (genetic material) प्रतिकृती बनवणे आणि नवीन पेशींमध्ये विभाजित होणे यांसारखी मूलभूत जैविक कार्ये यशस्वीपणे दर्शविली.

कृत्रिम पेशी कशा काम करतात?

या प्रकल्पाद्वारे हे स्पष्ट होते की, योग्य रासायनिक रचनेद्वारे जैविक वर्तन (biological behaviors) पुन्हा तयार करता येते. संशोधकांना असे आढळून आले की, स्पडसेलच्या वेगवेगळ्या आवृत्त्या वेगवेगळ्या वेगाने वाढू शकतात, ज्यात नैसर्गिक निवडीद्वारे (natural selection) वेगवान वाढणाऱ्या आवृत्त्या अधिक प्रभावी ठरल्या. जरी हे घटक सजीव नसले तरी, पेशी विभाजन (cellular division) आणि जनुकीय प्रतिकृती (genetic replication) यांची नक्कल करण्याची त्यांची क्षमता जीवनाच्या रासायनिक रचनेला समजून घेण्याच्या दिशेने एक महत्त्वपूर्ण पाऊल आहे.

बायोटेक्नोलॉजीमध्ये संभाव्य उपयोग

हे तंत्रज्ञान अत्यंत प्रोग्रामेबल (programmable) बनवण्यासाठी डिझाइन केले गेले आहे. प्रत्येक घटकामध्ये बदल करता येत असल्यामुळे, शास्त्रज्ञ या कृत्रिम प्रणालींचा विशेष कार्यांसाठी वापर करण्याच्या पद्धती शोधत आहेत. भविष्यातील संभाव्य उपयोगांमध्ये औषधनिर्माण (pharmaceutical drugs) कंपन्यांसाठी आवश्यक औषधांचे उत्पादन, टिकाऊ सामग्री (sustainable materials) तयार करणे आणि बायोरिमेडिएशन (bioremediation) - म्हणजेच प्रदूषणावर मात करण्यासाठी कृत्रिम प्रणालींचा वापर करणे यांचा समावेश आहे. मुळापासून पेशी तयार केल्यामुळे, जटिल आणि अस्तित्वात असलेल्या सजीवांच्या तुलनेत संशोधकांना प्रणालीच्या आउटपुटवर अधिक नियंत्रण मिळते.

बायोटिक इनिशिएटिव्ह आणि ओपन स्टँडर्ड्स

प्रगतीला गती देण्यासाठी, संशोधन संघाने 'बायोटिक' (Biotic) नावाचा सार्वजनिक हिताचा उपक्रम सुरू केला आहे. हा प्रकल्प कृत्रिम पेशी अभियांत्रिकीसाठी (synthetic cell engineering) ओपन-सोर्स स्टँडर्ड्स (open-source standards) तयार करण्याचा मानस आहे. एक सामायिक व्यासपीठ (shared platform) प्रदान करून, हा उपक्रम जगभरातील शास्त्रज्ञांमध्ये जागतिक सहकार्य वाढवण्यास प्रोत्साहन देईल, ज्याप्रमाणे जीनोमिक्सच्या (genomics) क्षेत्रात ओपन-ऍक्सेस मॉडेल्समुळे (open-access models) प्रगती झाली.

गुंतवणूकदारांनी काय लक्ष ठेवावे?

बायोटेक्नोलॉजीमध्ये (biotechnology) रस असलेल्यांसाठी, बायोटिक उपक्रमाची प्रगती हा एक महत्त्वाचा निरीक्षण बिंदू आहे. बायोटेक आणि फार्मास्युटिकल क्षेत्रातील गुंतवणूकदार या ओपन स्टँडर्ड्सचा कॉर्पोरेट संशोधन आणि विकास (R&D) टाइमलाइनवर कसा परिणाम होतो यावर लक्ष ठेवू शकतात. हे तंत्रज्ञान अजूनही सुरुवातीच्या प्रायोगिक टप्प्यात असले तरी, विशेष जैविक घटक तयार करण्याची क्षमता अखेरीस औषध उत्पादनातील खर्च संरचना (cost structures) बदलू शकते. पुढील महत्त्वाचे अपडेट्स हे प्रयोगशाळेतील नियंत्रित वातावरणाऐवजी वास्तविक औद्योगिक किंवा वैद्यकीय वातावरणात या पेशी कार्यरत असल्याचे दाखवणारे प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट (proof-of-concept) प्रकल्प असतील.