Wednesday, June 23, 2010

മാനവജിനോം -5: ജിനോം കീഴടങ്ങി, ഇനി പ്രോട്ടിയോം

മാനവജിനോം കണ്ടെത്തിയിരിക്കുന്നു എന്ന പ്രഖ്യാപനം ശാസ്ത്രലോകം നടത്തിയിട്ട് 2010 ജൂണ്‍ 26-ന് പത്തു വര്‍ഷം തികയുന്നു. എന്നാല്‍, ആ കണ്ടെത്തലിനായി രൂപംനല്‍കിയ ഹ്യുമണ്‍ ജിനോം പദ്ധതിക്ക് തിരശ്ശീല വീണത് 2003 ലാണ്. മാനവജിനോമിലെ മുഴുവന്‍ രാസാക്ഷരങ്ങളും വായിച്ചെടുക്കുന്നതില്‍ അപ്പോഴേക്കും ശാസ്ത്രലോകം വിജയിച്ചിരുന്നു. അതെപ്പറ്റിയുള്ള ലേഖനത്തോടെ, ഈ പഴയ ലേഖനപരമ്പര അവസാനിക്കുന്നു.

ഗബ്രിയേല്‍ ഗാര്‍സ്യ മാര്‍ക്വേസിന്റെ 'ഏകാന്തതയുടെ നൂറുവര്‍ഷങ്ങള്‍' എന്ന വിഖ്യാത നോവലിന്റെ അവസാന ഭാഗത്ത്, സ്വന്തം വിധി കുറിച്ചുവെച്ചിരിക്കുന്നത് വായിച്ചു തീര്‍ക്കുന്ന ഒരു കഥാപാത്രമുണ്ട്. തനിക്കെന്താണ് സംഭവിക്കാന്‍ പോകുന്നതെന്ന് ഉദ്വേഗത്തോടെ വായിച്ചു മുന്നേറുന്ന ആ കഥാപാത്രത്തിന്റെ അവസ്ഥയിലാണ്, 'ഹ്യുമണ്‍ ജിനോം പദ്ധതി' പൂര്‍ത്തിയായതോടെ മനുഷ്യവര്‍ഗം എത്തിയിരിക്കുന്നത്. സ്വന്തം വിധി കുറിച്ചുവെച്ചിരിക്കുന്ന രാസാക്ഷരങ്ങള്‍ മുഴുവന്‍, വായിക്കാന്‍ പാകത്തില്‍ മുന്നിലെത്തിയിരിക്കുന്നു. ജിനോം ഇനി രഹസ്യമല്ല. മനുഷ്യ ഡി.എന്‍.എ.യിലെ 310 കോടി രാസാക്ഷരങ്ങളെയും പൂര്‍ണമായി വായിച്ചെടുക്കുന്നതില്‍ ശാസ്ത്രലോകം വിജയിച്ചിരിക്കുന്നു. 35,000-ഓളം ജീനുകളാണ് മനുഷ്യന്റെ ജീവല്‍ പ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ക്കാധാരമായ മുഴുവന്‍ ജൈവ-രാസ പ്രവര്‍ത്തനങ്ങളെയും നിയന്ത്രിക്കുന്നതെന്ന് വെളിവായിരിക്കുന്നു.

പതിമൂന്ന് വര്‍ഷം മുമ്പ്, 1990 ഒക്ടോബറില്‍, 18 രാജ്യങ്ങളില്‍ നിന്നുള്ള ഗവേഷകരുടെ പങ്കാളിത്തത്തോടെ ആരംഭിച്ച 'ഹ്യുമണ്‍ ജിനോം പദ്ധതി', മാനവജിനോമിന്റെ (ജിനോം = പൂര്‍ണ ജനിതകസാരം) ആദ്യകരട് 2000 ജൂണ്‍ 26-ന് പുറത്തു വിട്ടിരുന്നു. ആ അന്താരാഷ്ട്ര സംരംഭത്തോട് മത്സരിച്ച് ഒപ്പമെത്തിയ 'സെലേറ ജിനോമിക്‌സ്' എന്ന സ്വകാര്യ സ്ഥാപനവും ജിനോമിന്റെ ആദ്യകരട് രേഖ അന്ന് പുറത്തുവിടുകയുണ്ടായി. ആ കരട് രേഖയിലെ പിഴവുകള്‍ മാറ്റി, 99.99 ശതമാനം സംശുദ്ധമായ ജിനോംമാപ്പ് തയ്യാറാക്കിയത് ബ്രിട്ടന്‍, ചീന, ഫ്രാന്‍സ്, ജര്‍മനി, ജപ്പാന്‍, യു.എസ് എന്നീ ആറ് രാജ്യങ്ങള്‍ ഉള്‍പ്പെട്ട 'ഇന്റര്‍നാഷണല്‍ ഹ്യുമണ്‍ജിനോം കണ്‍സോര്‍ഷ്യ'മാണ്. ഇതോടെ, മാനവജിനോം പദ്ധതിക്ക് തിരിശ്ശീല വീഴുന്നതായി, ജിനോം പദ്ധതിയുടെ ചുക്കാന്‍ പിടിച്ച ഫ്രാന്‍സിസ് കോളിന്‍സ് 2003 ഏപ്രിലില്‍ 15-ന് പ്രഖ്യാപിച്ചു.

ഡി.എന്‍.എ തന്മാത്രയുടെ ആകൃതി ഒരു പിരിയന്‍ ഗോവണി (ഡബിള്‍ ഹീലിക്‌സ്) യുടേതാണെന്ന് ഡോ.ജയിംസ് വാട്‌സണും ഡോ.ഫ്രാന്‍സിസ് ക്രിക്കും ചേര്‍ന്ന് കണ്ടെത്തി 50 വര്‍ഷം തികയുമ്പോഴാണ്, ശാസ്ത്രചരിത്രത്തിലെ ഏറ്റവും വലിയ കൂട്ടായ്മയുടെ ഫലമായി ജിനോം കൈപ്പിടിയിലൊതുങ്ങുന്നതെന്നത് യാദൃശ്ചികമാവാം. 15 വര്‍ഷം കൊണ്ട് പൂര്‍ത്തിയാക്കാനുദ്ദേശിച്ച് തുടക്കമിട്ട 'ഹ്യുമണ്‍ ജിനോംപദ്ധതി', ഉദ്ദേശിച്ചതിലും രണ്ടുവര്‍ഷം മുമ്പ് പൂര്‍ത്തിയാക്കാനായതിന് ഡോ.കോളിന്‍സും സംഘവും നന്ദി പറയേണ്ടത് തങ്ങളോട് മത്സരിച്ച 'സെലേറ ജിനോമിക്‌സി'നോടും അതിന്റെ മുന്‍മേധാവി ഡോ.ക്രെയ്ഗ് വെന്ററോടും, കമ്പ്യൂട്ടര്‍ സാങ്കേതികവിദ്യയിലും വിവരവിനിമയ രംഗത്തും കഴിഞ്ഞ പതിറ്റാണ്ടിലുണ്ടായ മുന്നേറ്റത്തോടുമാണ്. 300 കോടി ഡോളര്‍ ചെലവിടാനുദ്ദേശിച്ച പദ്ധതി 270 കോടി ഡോളര്‍ കൊണ്ട് പൂര്‍ത്തിയാക്കാനുമായി.

1953-ല്‍ ഡി.എന്‍.എ.ഘടന കണ്ടെത്തുമ്പോള്‍, ആ പിരിയന്‍ ഗോവണിയില്‍ 310 കോടി പടികളുണ്ടെന്നോ, ആ പടികള്‍ മുഴുവന്‍ ശാസ്ത്രം കീഴടക്കുന്നതിന് സാക്ഷ്യം വഹിക്കാന്‍ തനിക്കാകുമെന്നോ സ്വപ്‌നം പോലും കണ്ടിരുന്നില്ലെന്ന്, മാനവജിനോം മാപ്പ് തയ്യാറായ വിവരം പ്രഖ്യാപിച്ചപ്പോള്‍ ഡോ.ജയിംസ് വാട്‌സണ്‍ പറഞ്ഞു. ജീവശാസ്ത്രം പുതിയൊരു യുഗത്തിലേക്ക് കടക്കുകയാണ് ജനിതകമാപ്പിന്റെ പൂര്‍ത്തീകരണത്തോടെ സംഭവിച്ചത്. 'ജിനോംയുഗം' എന്ന് ഗവേഷകര്‍ അതിന് പേര് നല്‍കിയിരിക്കുന്നു.

സാധ്യതകള്‍ അനന്തം

ഡി.എന്‍.എ.യിലെ രാസാക്ഷരങ്ങളെല്ലാം വായിച്ചറിഞ്ഞ സ്ഥിതിക്ക്, ആ അക്ഷരങ്ങള്‍ ചേര്‍ന്നുണ്ടാകുന്ന വാക്കുകളെയും വ്യാക്യങ്ങളെയും പൂര്‍ണമായി മനസിലാക്കുന്ന കര്‍ത്തവ്യം ശാസ്ത്രത്തിനേറ്റെടുക്കാം. മനുഷ്യശരീരത്തിലെ ജീവല്‍ പ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ക്കാധാരമായ രാസവാക്യങ്ങള്‍ ഡി.എന്‍.എ.യിലാണ് സ്ഥിതിചെയ്യുന്നത്. അവയാണ് ജീനുകള്‍. ഈ രാസവാക്യങ്ങളില്‍ ഉള്ള 'അക്ഷരത്തെറ്റു'കളാണ് പല പാരമ്പര്യരോഗങ്ങള്‍ക്കും, അര്‍ബുദം പോലുള്ള മറ്റനേകം ആരോഗ്യപ്രശ്‌നങ്ങള്‍ക്കും മൂലകാരണമാകുന്നത്. ഇത്തരം നൂറുകണക്കിന് അക്ഷരത്തെറ്റുകള്‍ ഗവേഷകര്‍ ഇതിനകം കണ്ടെത്തിക്കഴിഞ്ഞു. കൂടുതല്‍ ജീനുകളെ തിരിച്ചറിയുന്നതോടെ, കൂടുതല്‍ രോഗങ്ങള്‍ക്കുള്ള ജനിതകത്തകരാറുകളും ഏതെന്ന് മനസിലാക്കാനാകും. അതിനനുസരിച്ച് നൂതനമായ ചികിത്സാ സമ്പ്രദായങ്ങള്‍ രൂപപ്പെടും. അര്‍ബുദം, ഹൃദ്രോഗം, പൊണ്ണത്തടി, അള്‍ഷൈമേഴ്‌സ്, പാര്‍ക്കിന്‍സണ്‍സ് എന്നിങ്ങനെ വൈദ്യശാസ്ത്രത്തിന് ഇനിയും പിടികൊടുക്കാത്ത ആരോഗ്യപ്രശ്‌നങ്ങള്‍ക്ക് പരിഹാരമുണ്ടാക്കാനും പാര്‍ശ്വഫലങ്ങളില്ലാത്ത ഔഷധങ്ങള്‍ രൂപപ്പെടുത്താനും രോഗം തുടങ്ങുന്നതിന് വളരെ മുമ്പുതന്നെ (തന്മാത്രാലത്തില്‍) രോഗസാധ്യത തിരിച്ചറിയാനും അതിന് പ്രതിവിധി ചെയ്യാനും ജിനോം വിവരങ്ങള്‍ തുണയാകും. രോഗാണുക്കളുടെ ജിനോമുകള്‍ കണ്ടെത്തി, അതിനനുസരിച്ച് കൂടി മരുന്നുകള്‍ രൂപപ്പെടുത്താന്‍ ഗവേഷകര്‍ക്കാകും.

ചുരുക്കത്തില്‍ വൈദ്യശാസ്ത്രശാഖയില്‍ ഒരു പൊളിച്ചെഴുത്തു തന്നെ വരുംവര്‍ഷങ്ങളില്‍ സംഭവിക്കും എന്നും സാരം. എഴുപതുകളില്‍ ശക്തിപ്രാപിച്ച ജൈവസാങ്കേതിക വിദ്യ വഴി ഇത്രകാലവും 450 ഔഷധലക്ഷ്യങ്ങളേ വൈദ്യശാസ്ത്രത്തിന് ലഭിച്ചുള്ളൂ എങ്കില്‍, ജിനോംമാപ്പിന്റെ പൂര്‍ത്തീകരണം ഒന്നുകൊണ്ടു മാത്രം 5000 -ഓളം ഔഷധലക്ഷ്യങ്ങളാണ് ലഭിക്കുകയെന്നു പറയുമ്പോള്‍, എത്രവലിയ സാധ്യതകളാണ് ജിനോം മുന്നോട്ടു വെയ്ക്കുന്നതെന്ന് വ്യക്തമാകുന്നു. ജൈവ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ഫലമായി രൂപപ്പെടുത്തിയ ചികിത്സാവിധികള്‍ക്ക്, 1990-കളുടെ അവസാനം ആഗോള ഔഷധ വിപണിയിലുള്ള പങ്ക് വെറും ഏഴ് ശതമാനമായിരുന്നു (1980-കളുടെ അവസാനം ഇത് 0.5 ശതമാനമായിരുന്നു). എന്നാല്‍, 2009-ഓടെ ഡി.എന്‍.എ.ആധാരമാക്കിയുള്ള ഉത്പന്നങ്ങളുടെ വിപണനം ആഗോളതലത്തില്‍ 4900 കോടി ഡോളര്‍ (ഏതാണ്ട് 2.45 ലക്ഷം കോടി രൂപ) കവിയുമെന്നാണ് കണക്കുകൂട്ടല്‍.
ഇനി പ്രോട്ടിയോം

ജനിതകമാപ്പ് പൂര്‍ത്തിയായതോടെ കാര്യങ്ങള്‍ അവസാനിച്ചോ? ജിനോം കണ്ടെത്തിയതു കൊണ്ടോ, ജീനുകളെ മുഴുവന്‍ തിരിച്ചറിഞ്ഞതുകൊണ്ടോ ആയില്ല; ജീനുകളുടെ നിര്‍ദേശപ്രകാരം ശരീരകോശങ്ങള്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന പ്രോട്ടീനുകളെ മനസിലാക്കിയാലേ ജിനോമിന്റെ സാമ്പത്തികവും വൈദ്യശാസ്ത്രപരവുമായ യഥാര്‍ഥ പ്രയോജനം ലഭിക്കൂ എന്ന് ഈ രംഗത്തെ വിദഗ്ധര്‍ കരുതുന്നു. പ്രോട്ടീനുകളെ മനസിലാക്കാനും വരുതിയിലാക്കാനുമുള്ള കേവലമൊരു അടിത്തറ മാത്രമേ ആകുന്നുള്ളു ജിനോം. ഈ അടിത്തറയില്‍ നിന്നാണ് ശാസ്ത്രം ഒരുപക്ഷേ, അതിന്റെ മുന്നിലെ ഏറ്റവും വലിയ വെല്ലുവിളിയായ 'പ്രോട്ടിയോം' കീഴടക്കാന്‍ പുറപ്പെടുന്നത്.

ഒരു ജീവിയുടെ ശരീരത്തിലെ പൂര്‍ണ ജനിതകസാരത്തെ ജിനോം എന്ന് വിളിക്കുന്നതു പോലെ, ഒരു ജീവിയുടെ ശരീരത്തിലുത്പാദിപ്പിക്കുന്ന പ്രോട്ടീനുകളുടെ സമ്പൂര്‍ണ വിവരത്തെ 'പ്രോട്ടിയോം' (Proteome) എന്ന് ആദ്യമായി വിശേഷിപ്പിച്ചത് ഓസ്‌ട്രേലിയയില്‍ സിഡ്‌നിയിലെ 'പ്രോട്ടിയോം സിസ്റ്റംസി'ലെ ഗവേഷകനായ മാര്‍ക് ആര്‍. വില്‍ക്കിന്‍സ് ആണ്; 1994-ല്‍. പ്രോട്ടിയോം എന്ന ലക്ഷ്യം നേടണമെങ്കില്‍, മൂന്നു കാര്യങ്ങളില്‍ തീര്‍പ്പുണ്ടാകണമെന്ന് ഗവേഷകര്‍ കരുതുന്നു; (1) ഒരു പ്രത്യേക കോശമോ കോശപാളിയോ ജീവിയോ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന മുഴുവന്‍ പ്രോട്ടീനുകളെയും തിരിച്ചറിയണം, (2) പ്രോട്ടീനുകള്‍ കൂടിച്ചേര്‍ന്ന് വൈദ്യുത സര്‍ക്കീട്ടിന് സമാനമായ രീതിയില്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നതെങ്ങനെയെന്ന് കണ്ടെത്തണം, (3) ഓരോ പ്രത്യേക പ്രോട്ടീനിന്റെയും ശരിയായ ത്രിമാനരൂപം മനസിലാക്കണം, എങ്കിലേ മരുന്നുകള്‍ പ്രയോഗിച്ചാല്‍ ഫലമുണ്ടാകുമോ എന്ന് മനസിലാകൂ.

കേള്‍ക്കുമ്പോള്‍ ഇത് വളരെ ലളിതമായി തോന്നാം. പ്രായോഗിക തലത്തില്‍ പക്ഷേ അങ്ങനെയല്ല. ഡി.എന്‍.എ.യുടെ 'അക്ഷരമാല'യില്‍ വെറും നാല് അക്ഷരങ്ങളാണ് ഉള്ളത്; അഡെനൈന്‍ (A), സൈറ്റോസൈന്‍ (C), ഗ്വാനൈന്‍ (G), തൈമൈന്‍ (T) എന്നിവ. ഇവ ജോഡികളായി ചേര്‍ന്നാണ് ഡി.എന്‍.എ.യിലെ 310 കോടി രാസബന്ധങ്ങള്‍ രൂപപ്പെട്ടിട്ടുള്ളത്. അതേസമയം പ്രോട്ടീനുകളുടെ നിര്‍മിതിക്ക് 20 അമിനോ ആസിഡുകള്‍ ആധാരമാകുന്നു. വ്യത്യസ്ത അമിനോ ആസിഡ് ശൃംഖലകള്‍ പല ക്രമത്തിലും അനുപാതത്തിലും ചുറ്റിപ്പിണഞ്ഞാണ് മനുഷ്യപ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ക്കാവശ്യമായ സര്‍വ പ്രോട്ടീനുകളും രൂപപ്പെടുത്തുന്നത്. പ്രോട്ടീനുകള്‍ നിര്‍മിക്കാനാവശ്യമായ 'കുറിപ്പടികള്‍' മാത്രമാണ് ജീനുകള്‍. ജീനുകളില്‍ ആലേഖനം ചെയ്തിട്ടുള്ള നിര്‍ദേശങ്ങള്‍ക്കനുസരിച്ചാണ്, ഏത് അമിനോആസിഡ് ചങ്ങലകള്‍ ഏത് അനുപാതത്തില്‍ ചേര്‍ന്ന് നിശ്ചിത പ്രോട്ടീന് രൂപംനല്‍കണം എന്ന് കോശങ്ങള്‍ തീരുമാനിക്കുക.

മനുഷ്യശരീരത്തില്‍ 100 ലക്ഷം കോടി കോശങ്ങള്‍ ഉണ്ടെന്നാണ് കണക്ക്. ഇത് 220 ഇനങ്ങളിലായാണ്. ഇതില്‍ ഓരോ കോശയിനത്തിനും വ്യത്യസ്ത ധാര്‍മമാണുള്ളത്. പാന്‍ക്രിയാസിലെ കോശങ്ങളാണ് ഇന്‍സുലിന്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നതെങ്കില്‍, മസ്തിഷ്‌കകോശങ്ങളാണ് കാര്യങ്ങള്‍ മനസിലാക്കാന്‍ സഹായിക്കുന്നത്. കോശങ്ങളിലെല്ലാം ഉള്ളത് ഒരേ ഡി.എന്‍.എ.ആണെങ്കിലും, കോശങ്ങള്‍ വ്യത്യാസപ്പെടുന്നത് അവ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന പ്രോട്ടീനുകളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിലാണ്. രോഗബാധിത കോശങ്ങളും ആരോഗ്യമുള്ള കോശങ്ങളും ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന പ്രോട്ടീനുകള്‍ വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും.

ഡി.എന്‍.എ.സാരം മനസിലാക്കാന്‍ ഏത് കോശത്തിലെ ഡി.എന്‍.എ.യെപ്പറ്റി അറിഞ്ഞാലും മതി. അതേസമയം, ഓരോയിനം കോശങ്ങളും പതിനായിരക്കണക്കിന് വ്യത്യസ്തയിനം പ്രോട്ടീനുകള്‍ക്ക് രൂപംനല്‍കുന്നു. സാഹചര്യങ്ങള്‍ക്കനുസരിച്ച് അവ വ്യത്യാസപ്പെട്ടുകൊണ്ടിരിക്കും. ഒരാള്‍ ഒരു കപ്പ് ബിയര്‍ കുടിച്ചാല്‍ അയാളുടെ കോശങ്ങള്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത് വ്യത്യസ്ത പ്രോട്ടീനുകളായിരിക്കും. അസുഖം വരുമ്പോള്‍, ഭയം തോന്നുമ്പോള്‍, ഉത്ക്കണ്ഠയ്ക്കടിമപ്പെടുമ്പോള്‍ എല്ലാം, ശരീരത്തില്‍ പല പ്രോട്ടീനുകളും മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കും. 35,000-ത്തോളം ജീനുകളുള്ള മനുഷ്യ ശരീരത്തില്‍ ആകെ എത്ര പ്രോട്ടീനുകള്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു എന്ന് ആര്‍ക്കും നിശ്ചയമില്ല. 20 ലക്ഷം വരെയാകാമെന്ന് ചില ഗവേഷകര്‍ പറയുന്നു. ഇവ മുഴുവന്‍ എന്നെങ്കിലും പൂര്‍ണമായി മനസിലാക്കാന്‍ കഴിയുമെന്ന വിശ്വാസവും ആര്‍ക്കുമില്ല. എന്നാല്‍, എത്രമാത്രം മനസിലാക്കുന്നോ അത്രത്തോളം ഗുണം വൈദ്യശാസ്ത്രരംഗത്തിനും ചികിത്സാ മേഖലയ്ക്കും ഉണ്ടാകും എന്നു മാത്രം അറിയാം.

പ്രോട്ടീനുകളുടെ എണ്ണമോ വൈവിധ്യമോ സങ്കീര്‍ണതയോ മാത്രമല്ല ഗവേഷകരെ കുഴയ്ക്കുന്ന സംഗതി. പ്രോട്ടീനുകളെ തിരിച്ചറിയാനും അവയുടെ ത്രിമാനരൂപം മനസിലാക്കാനും ആവശ്യമായ സാങ്കേതികവിദ്യകളോ കമ്പ്യൂട്ടര്‍ പ്രോഗ്രാമുകളോ ഇനിയും വേണ്ട രീതിയില്‍ വികസിച്ചിട്ടില്ല. രോഗബാധിത കോശങ്ങള്‍ പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന പ്രോട്ടീനുകളെയും ആരോഗ്യമുള്ള കോശങ്ങള്‍ പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന പ്രോട്ടീനുകളെയും താരതമ്യം ചെയ്ത് മനസിലാക്കാന്‍ ലളിതമായ വിദ്യകള്‍ രൂപപ്പെട്ടാല്‍, രോഗനിര്‍ണയം വളരെ എളുപ്പമാകും. അതിനാല്‍ പ്രോട്ടീനുകളെ തിരിച്ചറിയുക എന്നതിന് വളരെ പ്രാധാന്യമുണ്ട്.

വ്യത്യസ്ത പ്രോട്ടീനുകള്‍ കൂട്ടുചേര്‍ന്ന് വൈദ്യുത സര്‍ക്കീട്ട് പോലെ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നതെങ്ങനെയെന്ന് മനസിലാക്കാനും ഗവേഷണങ്ങള്‍ പുരോഗമിക്കുകയാണ്. കാനഡയില്‍ ടൊറാന്റോയിലെ 'എം.ഡി.എസ്.പ്രോട്ടിയോമിക്‌സ്' ഇക്കാര്യത്തില്‍ സവിശേഷ ശ്രദ്ധ പതിപ്പിക്കുന്ന സ്ഥാപനമാണ്. യീസ്റ്റ് കോശങ്ങളില്‍ നൂറുകണക്കിന് പ്രോട്ടീനുകള്‍ കൂട്ടുചേര്‍ന്ന് എങ്ങനെ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നു എന്ന് മനസിലാക്കിയതായി, എം.ഡി.എസിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ കഴിഞ്ഞവര്‍ഷം 'നേച്ചര്‍' മാസികയില്‍ (2002 ജനവരിയില്‍) റിപ്പോര്‍ട്ടു ചെയ്യുകയുണ്ടായി. യീസ്റ്റിന്റെ കാര്യത്തില്‍ പ്രയോഗിച്ച മാര്‍ഗം, മനുഷ്യപ്രോട്ടീനുകളുടെ കാര്യത്തില്‍ എത്ര ശരിയാകും എന്ന പഠനത്തിലാണിപ്പോള്‍ ഗവേഷകര്‍.

അമേരിക്ക പോലുള്ള രാജ്യങ്ങളില്‍ സ്വകാര്യസ്ഥാപനങ്ങള്‍ക്കൊപ്പം പൊതുമേഖലാ സ്ഥാപനങ്ങളും പ്രോട്ടീന്‍ രഹസ്യങ്ങള്‍ കണ്ടെത്താന്‍ സജീവമായി രംഗത്തെത്തിക്കഴിഞ്ഞു. മിഷിഗണ്‍ സര്‍വകലാശാലയ്ക്ക് കീഴില്‍ രൂപംകൊണ്ടിട്ടുള്ള 'ഹ്യുമണ്‍ പ്രോട്ടിയോം ഓര്‍ഗനൈസേഷന്‍' (HUPO) എന്ന സംരംഭമാണ് അതില്‍ പ്രധാനം. ഈ രംഗത്തുള്ള പൊതുമേഖലാ സംരംഭങ്ങളെയെല്ലാം കൂട്ടിയിണക്കി, 'ഹ്യുമണ്‍ ജിനോം പ്രോജക്ടി'ന്റെ മാതൃകയില്‍ ഒരു 'പ്രോട്ടിയോം പ്രോജക്ട്' രൂപപ്പെടുത്താനാണ് ഇതിന്റെ പ്രവര്‍ത്തകര്‍ ശ്രമിക്കുന്നത്. എച്ച്.യു.പി.ഒ.യുടെ ആദ്യലക്ഷ്യം, രക്തത്തില്‍ കലരാറുള്ള പ്രോട്ടീനുകളെ മുഴുവന്‍ തിരിച്ചറിയുക എന്നതാണ്.

കൃത്യമായ ചികിത്സകളും രോഗനിര്‍ണയവും പ്രോട്ടീന്‍ പഠനം വഴി സാധ്യമാക്കാനുള്ള ശ്രമങ്ങളും ഊര്‍ജിതമാണ്. യു.എസ്.നാഷണല്‍ കാന്‍സര്‍ ഇന്‍സ്റ്റിട്ട്യൂട്ട് (എന്‍.സി.ഐ), ഫുഡ് ആന്‍ഡ് ഡ്രഗ് അഡ്മിനിസ്‌ട്രേഷന്‍ (എഫ്.ഡി.എ) എന്നീ സ്ഥാപനങ്ങള്‍ കാന്‍സര്‍ നിര്‍ണയത്തിന് പ്രോട്ടീനുകളുടെ സഹായം തേടുന്നതില്‍ ചില മുന്നേറ്റങ്ങള്‍ നടത്തിക്കഴിഞ്ഞു.

പ്രോട്ടീനുകളുടെ ആകൃതി (ത്രിമാനരൂപം) മനസിലാക്കുക എന്നതാണ് പ്രോട്ടിയോമിക്‌സിലെ മൂന്നാമത്തെ ഭാഗം. ഓരോ പ്രോട്ടീനുകളുടെയും ആകൃതിക്ക് അവയുടെ ധര്‍മവുമായി അഭേദ്യമായ ബന്ധമുണ്ട്. ഉദാഹരണത്തിന്, പേശികളിലെ പ്രോട്ടീനുകളായ ആക്ടിന്‍, മയോസിന്‍ എന്നിവയുടെ കാര്യം പരിഗണിക്കുക. നീളമേറിയ പല്‍ച്ചക്രങ്ങളുടെ ആകൃതിയാണ് ഇവയ്ക്ക്. ഇവ വരികയും പോവുകയും ചെയ്യുമ്പോള്‍ പേശികള്‍ സങ്കോചിക്കുകയും വികസിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഹീമോഗ്ലോബിന്‍ എന്ന പ്രോട്ടീനാണ് രക്തത്തിന് ചുവപ്പുനിറം നല്‍കുന്നത്. ഗോളാകൃതിയാണ് ഇവയുടേതെങ്കിലും, ഓക്‌സിജന്‍ തന്മാത്രകള്‍ക്ക് ഉറച്ചിരിക്കാന്‍ പാകത്തില്‍ ഒരു ചെറിയ സ്ഥലം ഈ പ്രോട്ടീനിന്റെ മധ്യഭാഗത്തുണ്ട്. രക്തം വഴിവേണമല്ലോ, പ്രാണവായു ശരീരത്തില്‍ എല്ലായിടത്തും എത്താന്‍.

ചികിത്സയുടെ കാര്യത്തിലും പ്രോട്ടീനുകളുടെ ആകൃതിക്ക് വളരെ പ്രധാന്യമുണ്ട്. മിക്ക ഔഷധങ്ങളും ശരീരത്തില്‍ ഏതെങ്കിലും പ്രോട്ടീനുമായി കൂട്ടുചേര്‍ന്നാണ് പ്രവര്‍ത്തിക്കുക. ഇങ്ങനെ ശരിയായി കൂട്ടുചേരാന്‍ കഴിയണമെങ്കില്‍, പ്രോട്ടീനിന്റെ ആകൃതിയുമായി യോജിക്കുന്നതാകണം ഔഷധതന്മാത്രയുടെ രൂപം. അതിനാല്‍, പ്രോട്ടീനുകളുടെ ബാഹ്യഘടന വളരെ വിലപ്പെട്ട വിവരമായി പരിഗണിക്കപ്പെടുന്നു. 'എക്‌സ്‌റേ ക്രിസ്റ്റലോഗ്രാഫി', 'ന്യൂക്ലിയര്‍ മാഗ്നെറ്റിക്-റെസൊണന്‍സ്' എന്നിവയാണ് പ്രോട്ടീന്‍ തന്മാത്രകളുടെ ത്രിമാനരൂപം മനസിലാക്കാന്‍ ഇപ്പോള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്ന സങ്കേതങ്ങള്‍. ഇവയ്ക്ക് വളരെയേറെ പരിമിതികളുണ്ട്.

പ്രോട്ടീനുകളെ വരുതിയിലാക്കാനുള്ള ശ്രമത്തിനൊപ്പം അവയെ പേറ്റന്റ് ചെയ്ത് സ്വന്തമാക്കാനുള്ള ശ്രമങ്ങളും കമ്പനികള്‍ ആരംഭിച്ചത്, വന്‍വിമര്‍ശനം ക്ഷണിച്ചുവരുത്തിക്കഴിഞ്ഞു. ഇംഗ്ലണ്ടില്‍ 'ഓക്‌സ്ഫഡ് ഗ്ലൈക്കോസയന്‍സസ്' എന്ന സ്ഥാപനം ഒരുവര്‍ഷം മുമ്പ് മനുഷ്യശരീരത്തിലെ 4000 പ്രോട്ടീനുകള്‍ക്ക് പേറ്റന്റ് അപേക്ഷ നല്‍കുകയുണ്ടായി. മുമ്പ് മനുഷ്യ ഡി.എന്‍.എ.യിലെ ശ്രേണീഭാഗങ്ങള്‍ക്ക് പേറ്റന്റ് നേടാന്‍ ശ്രമം നടന്നപ്പോഴുണ്ടായ ഒരു ചോദ്യമുണ്ട്; മനുഷ്യജീവന്റെ രഹസ്യങ്ങള്‍ സ്വകാര്യവ്യക്തികളോ കമ്പനികളോ സ്വന്തമാക്കാന്‍ പാടുണ്ടോ എന്ന്. അതേ ചോദ്യം പ്രോട്ടീനുകളുടെ കാര്യത്തിലും ഉയരുകയാണ്.

-മാതൃഭൂമി ആരോഗ്യമാസിക, ജൂണ്‍ 2003

കാണുക

1 comment:

JA said...

ഗബ്രിയേല്‍ ഗാര്‍സ്യ മാര്‍ക്വേസിന്റെ 'ഏകാന്തതയുടെ നൂറുവര്‍ഷങ്ങള്‍' എന്ന വിഖ്യാത നോവലിന്റെ അവസാന ഭാഗത്ത്, സ്വന്തം വിധി കുറിച്ചുവെച്ചിരിക്കുന്നത് വായിച്ചു തീര്‍ക്കുന്ന ഒരു കഥാപാത്രമുണ്ട്. തനിക്കെന്താണ് സംഭവിക്കാന്‍ പോകുന്നതെന്ന് ഉദ്വേഗത്തോടെ വായിച്ചു മുന്നേറുന്ന ആ കഥാപാത്രത്തിന്റെ അവസ്ഥയിലാണ്, 'ഹ്യുമണ്‍ ജിനോം പദ്ധതി' പൂര്‍ത്തിയായതോടെ മനുഷ്യവര്‍ഗം എത്തിയത്.