Bioengineering

 

 

બાયો એન્જિનિયરિંગ ક્ષેત્રે ફિલહાલ બે મોટા કાર્યો થઇ રહ્યાં છે જેમાનું એક કાર્ય એક ટાપુ(island) ઉપર થઇ રહ્યું છે. જો આ કાર્ય સફળ થઇ ગયું તો જાનવરો તેમજ મનુષ્યો ઉપર આવનારા દિવસોમાં ખુબ મોટા ફેરફારો જોવા મળશે. તો ચાલો જાણીએ કે મુદ્દો શું છે?

-

વાત શરૂ થાય છે અમેરિકાના massachusett ક્ષેત્રના એક ટાપુ martha's vineyard થી(જુઓ નીચેની ઇમેજ-1). આ ટાપુ ઘણોજ ખુબસુરત છે તેથી દુનિયાભર માંથી અનેક સહેલાણીઓ અહીં ફરવા માટે આવે છે. પરંતુ!! હવે ધીમેધીમે અહીં પર્યટન ઓછું થઇ રહ્યું છે જેનું કારણ Lyme નામક એક બીમારી છે. આ બીમારીના લક્ષણોમાં સૌપ્રથમ શરીર ઉપર ચકામા પડે છે(જુઓ નીચેની ઇમેજ-2). ત્યારબાદ તાવ, માથાનો દુખાવો, થાક વગેરે થાય છે. જો સમયસર સારવાર ન કરવામાં આવે તો આ ચેપ સાંધા, હ્રદય અને નર્વસ સિસ્ટમ સુધી ફેલાઇ શકે છે અને જાનલેવા પણ સાબિત થઇ શકે છે.

-

આ રોગ બેક્ટીરિયાને કારણે થાય છે અને તેનું વાહક છે એક જીવડું જેનું નામ છે tick(જુઓ નીચેની ઇમેજ). આ બીમારી tick જીવડાંના કરડવાના કારણે થાય છે પરંતુ અચરજપૂર્ણ વાત છે કે આ જીવડાં બીજા ઘણાં ક્ષેત્રો/દેશોમાં છે પરંતુ ત્યાં તેમના કરડવાથી Lyme બીમારી નથી થતી. ફક્ત આ ટાપુ ઉપર જ થાય છે. એટલામાટે આ ટાપુ ઉપર જ્યાં-જ્યાં આ જીવડાંની હાજરી હોય છે ત્યાં ચેતવણીરૂપ સાઇનબોર્ડ લગાડેલા છે. એક દિગ્ગજ ડોક્ટર Kevin Esvelt કે જેઓ બાયોલોજીસ્ટ અને MIT media lab માં આસિસટન્ટ પ્રોફેસર છે તેમણે આ બીમારીને અમેરિકામાંથી નાબૂદ કરવાનું બીડું ઝડપ્યું છે.

-

એક વૈજ્ઞાનિક હોવાના કારણે Kevin ને પ્રશ્ન થયો કે આ બીમારી માટે કારણભૂત બેક્ટીરિયા આખરે આવે છે ક્યાંથી? આ માટે તેમણે લેબમાં ઘણાં ticks ઉપર અધ્યયન કર્યુ પરંતુ અધ્યયનમાં જાણ થઇ કે ત્યાં મૌજૂદ અમુક જીવડાંઓમાં આ બેક્ટીરિયા મૌજૂદ હતો જ્યારે અમુકમાં નહીં. આવું કેમ? વધુ તપાસ કરતા ખબર પડી કે ticks આ બેક્ટીરિયા ક્યાંકથી હાંસિલ કરે છે. ગહન અધ્યયન બાદ જાણ થઇ કે ticks, ઉંદરની એક જાત જેને white foot rat કહે છે તેમનું લોહી ચૂસે છે અને ત્યાંથી આ બેક્ટીરિયા હાંસિલ કરે છે. ટૂંકમાં આ બીમારી ઉંદરમાંથી વાયા ticks દ્વારા માનવીને મળે છે.

-

આ ટાપુ પર રહેતા લગભગ 40% લોકોને આ બીમારી લાગી ચૂકી છે. અહીંના લોકો ગભરાયેલ છે, ઘરની બહાર પણ નીકળતા ડરે છે, પ્રવાસન ઉદ્યોગ ઉપર ઘણી માઠી અસર પડી છે. તેથી ડો. Kevin એ આ ઉંદરોના જીનોમને બદલવાનું નક્કી કર્યુ છે જેથી ઉંદરો આ બેક્ટીરિયાથી સંક્રમિત ન થાય. આ માટે જે ટેકનોલોજીનો તેમણે ઉપયોગ કર્યો છે તેને CRISPR કહે છે. આ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ બેક્ટીરિયા ખુદ કરે છે. આપણે બેક્ટીરિયા પાસેથી જ આ ટેકનોલોજી શીખી છે. કઇરીતે? વાંચો આગળ...

-

બેક્ટીરિયા ઉપર જેટલા પણ વાયરસ હુમલો કરે છે તેમનો બેક્ટીરિયા પાસે રેકોર્ડ હોય છે. સઘળા વાયરસના RNA નો રેકોર્ડ તેમની લાઇબ્રેરીમાં હોય છે. એમ સમજો કે તેમના આધારકાર્ડની માહિતી હોય છે. જ્યારે કોઇ વાયરસ ફરીવાર તેના ઉપર હુમલો કરે એટલેકે પોતાનું જીનોમિક મટિરિયલ RNA બેક્ટીરિયાની અંદર દાખલ કરે ત્યારે બેક્ટીરિયા તે RNA ને પોતાની લાઇબ્રેરીમાં મૌજૂદ સઘળા રેકોર્ડ સાથે સરખાવે છે. જો RNA રેકોર્ડ સાથે મેચ થઇ ગયો તો બેક્ટીરિયા તુરંત જ તે RNA ને કાપી નાંખે છે જેથી તેની કોઇજ અસર બેક્ટીરિયા ઉપર થતી નથી. તે ભાગને કાપવા માટે એક પ્રોટીનનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે જેને CAS-9 કહે છે.

-

હવે આપણે તે ઉંદરોને રેકોર્ડરૂપી એક લાઇબ્રેરી આપવા જઇ રહ્યાં છીએ જેથી તેમાં મૌજૂદ કોઇપણ જીનોમિક મટિરિયલ સાથે જો કોઇ બાહરી હુમલાખોરનું જીનોમિક મટિરિયલ મેચ થઇ જાય તો ઉંદરો સીધા તે ભાગને કાપી જ નાંખશે. આની અસર તેમજ આડઅસરો કેવીક હશે તે તો આવનાર સમય જ કહેશે.