60 लाख लोकांमध्ये फक्त एखाद्याचाच असणाऱ्या या अत्यंत दुर्मिळ रक्तगटाला प्रयोगशाळेत विकसित करण्याचे प्रयत्न का सुरू आहेत?

60 लाख लोकांमध्ये फक्त एखाद्याचाच रक्तगट आरएच नल (Rh null) असतो. आता संशोधक हा रक्तगट प्रयोगशाळेतच विकसित करण्याचा प्रयत्न करत आहेत.

त्यांना आशा आहे की यामुळे अनेकांचे जीव वाचू शकतील.

एखाद्या रुग्णाच्या शरीरात दुसऱ्याचं रक्त देण्याच्या तंत्रानं आधुनिक वैद्यकशास्त्रात प्रचंड बदल घडवून आणला आहे.

एखाद्या व्यक्तीला जर दुखापत झाली किंवा त्याच्यावर गंभीर शस्त्रक्रिया करण्याची आवश्यकता असेल, तर इतरांनी आधीच दान केलेलं रक्त त्याच्यासाठी जीव वाचवणारं ठरू शकतं.

मात्र या उल्लेखनीय प्रक्रियेचा फायदा सर्वांनाच होतो असं नाही. ज्या लोकांचा रक्तगट दुर्मिळ असतो, त्यांना त्यांच्याच रक्तगटाचं रक्त मिळण्यात अनेक अडचणी येतात.

आरएच नल (Rh null) हा एक अत्यंत दुर्मिळ रक्तगटांपैकी एक आहे. तो जगातील ज्ञात फक्त 50 लोकांमध्ये आढळला आहे.

जर त्यांच्यापैकी एखाद्याचा अपघात झाला आणि त्याला रक्ताची आवश्यकता असेल, तर त्याला या रक्तगटाचं रक्त मिळण्याची शक्यता फारच कमी असते.

त्यामुळे ज्या लोकांचा रक्तगट आरएच नल (Rh null) असतो, त्यांना त्यांचं रक्त दीर्घकाळ साठवण्यासाठी गोठवून ठेवण्यासाठी प्रोत्साहन दिलं जातं.

गोल्डन ब्लड आणि अँटिजेन्स

हा रक्तगट अत्यंत दुर्मिळ असला तरीदेखील इतर कारणांमुळे त्याचं खूप कौतुकदेखील केलं जातं.

वैद्यकीय आणि संशोधन क्षेत्रातील लोकांमध्ये या रक्तगटाचा काहीवेळा ज्याप्रकारे वापर होऊ शकतो त्यावरून त्याला 'गोल्डन ब्लड' म्हणजे 'सोनेरी रक्त' असं म्हटलं जातं.

या रक्तगटाचा वापर सर्वच रक्तगटातील रुग्णांना रक्त देण्यासाठी देखील केला जाऊ शकतो.

कारण सध्या दान केलेल्या रक्ताचा वापर करताना रोगप्रतिकारक शक्तीशी निगडीत समस्यांमुळे ज्या मर्यादा येतात, त्यावर मात करण्यासाठी वैज्ञानिक मार्ग शोधत आहेत.

तुमच्या शरीरात जे रक्त फिरत असतं, त्याचं वर्गीकरण किंवा त्याचा प्रकार हा तुमच्या शरीरातील लाल रक्तपेशींच्या पृष्ठभागावरील विशिष्ट मार्करची उपस्थिती किंवा अनुपस्थिती यावरून ठरवला जातो.

या मार्कर्सना अँटिजेन म्हणतात. त्यात प्रोटीन किंवा साखर असते, जी पेशींच्या पृष्ठभागावरून बाहेर पडते आणि तिची ओळख शरीरातील रोगप्रतिकारक शक्ती पटवू शकते.

ॲश टोये, ब्रिस्टल विद्यापीठात पेशी जीवशास्त्राच्या प्राध्यापक आहेत.

त्या म्हणतात, "जर तुम्हाला तुमच्या रक्तगटापेक्षा वेगळ्या रक्तगटाचं म्हणजे वेगळे अँटिजेन्स असणारं रक्त दिलं गेलं, तर तुमचं शरीर त्या रक्ताविरोधात अँटिबॉडीज म्हणजे प्रतिपेशी तयार करतं आणि त्यावर हल्ला चढवतं."

"जर तुम्हाला पुन्हा त्या रक्तगटाचं किंवा ते अँटिजेन्स असणारं रक्त देण्यात आलं, तर ते जीवघेणं ठरू शकतं."

एबीओ (ABO) आणि ऱ्हेसस (आरएच) Rhesus (Rh) या दोन रक्तगट प्रणालींमुळे सर्वात मोठी रोगप्रतिकारक प्रतिक्रिया निर्माण होते.

ज्या व्यक्तीचा रक्तगट ए आहे. त्याच्या रक्तातील लालपेशींवर ए अँटिजेन्स असतात. तर बी रक्तगट असणाऱ्या व्यक्तीच्या रक्तात बी अँटिजेन्स असतात.

एबी रक्तगटात ए आणि बी हे दोन्ही अँटिजेन्स असतात. तर ओ रक्तगटात कोणतेही अँटिजेन्स नसतात. हे सर्व रक्तगट एकतर आरएच पॉझिटिव्ह असतात किंवा आरएच नेगेटिव्ह असतात.

ओ नेगेटिव्ह रक्तगट असणाऱ्या लोकांना युनिव्हर्सल डोनर म्हटलं जातं. कारण त्यांच्या रक्तात ए, बी किंवा आरएच अँटिजेन्स नसतात. मात्र हे खूपच सोपं करून सांगण्यासारखं आहे. यात अनेक गुंतागुंतीच्या गोष्टी असतात.

अँटिजेन्ससंदर्भातील गुंतागुंतीचे मुद्दे

पहिली बाब म्हणजे, ऑक्टोबर 2024 पर्यंत जगात 47 ज्ञात रक्तगट आहेत. तर 366 विविध अँटिजेन्स आहेत.

याचा अर्थ, ओ नेगेटिव्ह रक्त शरीरात चढवल्या जाणाऱ्या व्यक्तीमध्ये इतर कोणत्याही अँटिजेन्ससाठीची रोगप्रतिकारक प्रतिक्रिया असू शकते.

अर्थात काही अँटिजेन्स इतरांपेक्षा अधिक रोगप्रतिकारक प्रतिक्रिया निर्माण करतात.

दुसरा मुद्दा म्हणजे, 50 हून अधिक आरएच अँटिजेन्स असतात.

जेव्हा लोक म्हणतात की ते आरएच नेगेटिव्ह आहेत, तेव्हा ते आरएच(डी) अँटिजेनचा संदर्भ देत असतात. मात्र त्यांच्या लाल रक्तपेशीत इतरही आरएच प्रोटीन असतात.

त्यामुळे त्यांना रक्त देण्यासाठी योग्य दाता शोधणं आव्हानात्मक ठरतं.

विशेषकरून त्या देशातील वांशिक अल्पसंख्यांक समुदायातील लोकांच्या बाबतीत ते कठीण असतं.

आरएच नल रक्तगटाचं वैशिष्ट्यं

आरएच नल रक्तगट असलेल्या लोकांमध्ये सर्वच्या सर्व 50 आरएच अँटिजेन्स नसतात.

हे लोक जरी इतर कोणत्याही रक्तगटाचं रक्त स्वीकारू शकत नसले तरी, आरएच नल रक्त हे सर्व आरएच रक्तगटांशी सुसंगत किंवा जुळवून घेणारं असतं.

या कारणामुळे ओ प्रकारातील आरएच नल रक्त अत्यंत मौल्यवान असतं. कारण बहुतांश लोक हे रक्त घेऊ शकतात. यात एबीओचे सर्व प्रकार असलेल्या लोकांचादेखील समावेश आहे.

आपत्कालीन स्थितीत रुग्णाचा रक्तगट माहित नसतो, अशावेळी ॲलर्जिक रिॲक्शनचा कमी धोका असलेले ओ प्रकारातील आरएच नल रक्त दिलं जाऊ शकतं.

याच कारणामुळे, जगभरातील वैज्ञानिक या 'सोनेरी रक्ता'ची (गोल्डन ब्लड) प्रतिकृती तयार करण्याचे मार्ग शोधत आहेत.

ॲश टोये म्हणतात, "आरएच (अँटिजेन्स) मोठ्या प्रमाणात रोगप्रतिकारक प्रतिसाद निर्माण करतात. त्यामुळे जर तुमच्या रक्तात एकही आरएच नसेल, तर आरएचसाठीच्या प्रतिक्रिया निर्माण करण्यासाठी तिथे काहीही नसतं."

"जर तुमचा रक्तगट ओ आणि आरएच नल असेल, तर तो युनिव्हर्सल म्हणजेच सर्वत्र आढळणारा असतो. मात्र इतरही रक्तगट आहेत जे तुम्हाला लक्षात घ्यावे लागतील."

2018 साली ब्रिस्टल विद्यापीठातील प्राध्यापर टॉय आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी प्रयोगशाळेत आरएच नल रक्त पुन्हा एकदा तयार केलं. त्यासाठी त्यांनी प्रयोगशाळेत अपरिपक्व लाल पेशींपासून त्यांनी काही कोशिका तयार केल्या.

जनुकांमध्ये बदल करून प्रयोगशाळेत रक्त तयार करण्याचे प्रयत्न

संशोधकांच्या या टीमनं क्रिस्पर-कास9 (Crispr-Cas9)या जुनकांमध्ये बदल करण्याच्या तंत्राचा वापर करून रक्त देताना निर्माण होणाऱ्या बहुतांश विसंगतीसाठी एकत्रितपणे जबाबदार असलेल्या पाच रक्तगट प्रणालींच्या अँटिजेन्ससाठी कोडिंग करणारे जीन्स किंवा जनुकं हटवले.

यामध्ये एबीओ आणि आरएच अँटिजेन्स तसंच केल (Kell), डफी आणि जीपीबी नावाच्या इतर अँटिजेन्सचा समावेश होता.

"जर पाच रक्तगट काढून टाकले तर त्यातून एक अल्ट्रा-कम्पॅटिबल किंवा अतिशय सुसंगत अशी पेशी तयार होईल, असं आमच्या लक्षात आलं. कारण त्यात पाच सर्वाधिक समस्या निर्माण करणारे रक्तगट काढून टाकण्यात आले होते," असं टोये म्हणतात.

यातून निर्माण होणाऱ्या रक्तपेशी सर्व प्रमुख सामान्य रक्तगटांसाठी सुसंगत असतील. तसंच आरएच नल आणि बॉम्बे फेनोटाईप सारख्या दुर्मिळ रक्तगट असलेल्यांसाठीदेखील सुसंगत असतील.

हे दुर्मिळ रक्तगट दर चाळीस लाख लोकांमध्ये एकात असतात. हा रक्तगट असलेल्या लोकांना ओ, ए, बी किंवा एबी रक्तगटाचं रक्त देता येऊ शकत नाही.

मात्र, जीन्स एडिटिंग किंवा जनुकात बदलात करण्याच्या तंत्रांचा वापर करणं, हा जगाच्या अनेक भागात वादग्रस्त मुद्दा आहे आणि त्यावर काटेकोर नियमन केलं जातं.

त्याचा अर्थ, या अल्ट्रा-कम्पॅटिबल म्हणजे खूपच सुसंगत असलेल्या रक्तगटाचं रक्त वैद्यकीयदृष्ट्या उपलब्ध होण्यासाठी अधिक वेळ लागू शकतो. त्याला मंजूरी मिळण्यासाठी त्यावर अनेक वैद्यकीय प्रयोग आणि चाचण्या कराव्या लागतील.

दुर्मिळ रक्तगटाच्या रक्ताची साठवणूक

दरम्यान, टोये यांनी स्कार्लेट थेरॅपेटिक्स नावाच्या स्पिन-आऊट कंपनीची सह-स्थापना केली आहे.

स्पिन-आऊट कंपनी म्हणजे एखाद्या कंपनी किंवा संस्था किंवा विद्यापीठातून तंत्रज्ञान किंवा संशोधनाची मालकी घेत त्याचा व्यावसायिक वापर करण्यासाठी स्थापन केलेली नवीन स्वतंत्र कंपनी.

स्कार्लेट थेरॅपेटिक्स, दुर्मिळ रक्तगट असलेल्या लोकांकडून रक्तदानाच्या माध्यमातून रक्त गोळा करते आहे. यात आरएच नल सारख्या दुर्मिळ रक्तगटांचाही समावेश आहे.

कंपनीच्या टीमला आशा आहे की ते त्या रक्ताचा वापर अशा पेशी तयार करण्यासाठी करू शकतात, ज्या असंख्य किंवा अमर्यादित लाल रक्तपेशी प्रयोगशाळेत तयार करण्यासाठी वापरल्या जाऊ शकतात.

हे प्रयोगशाळेत तयार करण्यात आलेलं रक्त मग गोठवून साठवलं जातं आणि ज्या लोकांचा रक्तगट दुर्मिळ आहे, त्यांच्याबाबतीत आपत्कालीन परिस्थितीत वापरलं जाऊ शकतं.

टोये यांना आशा आहे की जनुकांमध्ये बदल न करता प्रयोगशाळेत दुर्मिळ रक्तगटांचा साठा तयार करता येईल. हे तंत्रज्ञान भविष्यात अतिशय महत्त्वाची भूमिका बजावू शकतं.

टोये म्हणतात, "जर आम्ही ते जनुकांमध्ये बदल न करता करू शकलो, तर फारच उत्तम होईल. मात्र जनुकांमध्ये बदल करणं हा पर्याय आपल्यासमोर आहे. आम्ही रक्तदान करण्यांची अतिशय काळजीपूर्वक निवड करत आहोत."

"त्यांचे सर्व अँटिजेन्स बहुतांश लोकांसाठी शक्य तितके सुसंगत करण्यासाठी तसं केलं जात आहे. मग कदाचित प्रत्येकासाठीच ते रक्त सुसंगत किंवा योग्य ठरण्यासाठी आपल्याला जनुकांमध्ये बदल करावे लागतील."

आरएच नल रक्तगटाचं रक्त तयार करण्यासाठीचं संशोधन

आरएच नल रक्त, प्रयोगशाळेत तयार करण्यासाठी इतर संशोधकांचीदेखील धावपळ सुरू आहे.

2021 मध्ये अमेरिकेतील मिलवॉकीमधील व्हर्सिटी ब्लड रिसर्च इन्स्टिट्यूटमधील इम्युनॉलॉजिस्ट ग्रेगरी डेनोम आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी यासंदर्भात काम केलं आहे.

त्यांनी क्रिस्पर-कास9 या जनुकात बदल करण्याच्या तंत्रज्ञानाच्या वापर करून आवश्यकतेनुसार दुर्मिळ रक्तगट तयार केले.

यात मानवी प्लुरीपोटेंट स्टेम सेल्स (hiPSC)चा वापर करून आरएच नलसारखे आवश्यकतेनुसार रक्तगट तयार करण्यात आले.

या स्टेम सेलचे गुणधर्म एमब्रियॉनिक स्टेम सेल्ससारखे आहेत. त्यात योग्य वातावरण किंवा परिस्थिती निर्माण केल्यास मानवी शरीरातील कोणतीही पेशी बनण्याची क्षमता आहे.

इतर वैज्ञानिक दुसऱ्या प्रकारच्या स्टेम सेलचा वापर करत आहेत. त्यांची रचना आधीच (प्री-प्रोग्रॅम्ड) रक्तपेशी होण्यासाठी करण्यात आलेली आहे. मात्र त्या नेमक्या कोणत्या प्रकारच्या असतील ते अद्याप निश्चित करण्यात आलेलं नाही.

उदाहरणार्थ, कॅनडातील क्युबेकमधील लॅवल विद्यापीठातील वैज्ञानिकांनी अलीकडेच ए पॉझिटिव्ह रक्तगट असणाऱ्या लोकांच्या ब्लड स्टेम सेल्स काढल्या.

मग त्यांनी क्रिस्पर-कास9 या तंत्रज्ञानाचा वापर करून ए आणि आरएच अँटिजेन्ससाठीचं जनुकांचं कोडिंग काढून टाकलं. त्यातून ओ आरएच नल प्रकारातील अपरिपक्व लाल रक्तपेशी तयार झाल्या.

स्पेनच्या बार्सिलोनामधील संशोधकांनीदेखील अलीकडेच आरएच नल रक्तगट असलेल्या दात्याच्या स्टेम सेल्स घेतल्या.

त्यानंतर क्रिस्पर-कास9 तंत्रज्ञानाचा वापर करून त्यांचं रुपांतर ए रक्तगटातून ओ रक्तगटात केलं. त्यामुळे ते रक्त अधिक युनिव्हर्सल किंवा अधिकांसाठी उपयोगाचं बनलं.

कृत्रिम रक्त मोठ्या प्रमाणात तयार होण्यास अजून बराच अवधी

तरीदेखील, या प्रभावी प्रयत्नांनंतरही, हे सांगणं महत्त्वाचं आहे की प्रयोगशाळेत विकसित केलेलं कृत्रिम रक्त, लोकांना वापरता येईल इतक्या मोठ्या प्रमाणात तयार करता येण्यास अजूनही बराच अवकाश आहे.

यातील एक अडचण म्हणजे स्टेम सेल्सना परिपक्व लाल रक्तपेशींमध्ये वाढवणं.

शरीरात लाल रक्तपेशी, बोन मॅरो किंवा अस्थिमज्जेतील स्टेम सेल्सपासून तयार होतात. त्यांचा विकास कशाप्रकारे व्हावा यासाठी गुंतागुंतीचे सिग्नल तयार होतात.

प्रयोगशाळेत याची प्रतिकृती तयार करणं कठीण आहे.

"यात आणखी एक समस्या आहे. ती म्हणजे, आरएच नल किंवा दुसऱ्या कोणताही नल रक्तगट तयार करताना, लाल रक्तपेशींची वाढ आणि त्यांचं परिपक्व होण्यात अडचण येऊन शकते किंवा बिघाड होऊ शकतो," असं डेनोम म्हणतात.

ते आता ग्रिफोल्स डायग्नोस्टिक सोल्युशन्स या हेल्थकेअर कंपनीत मेडिकल अफेअर्स विभागाचे संचालक आहेत. ही कंपनी रक्त देण्याच्या वैद्यकशास्त्रात तज्ज्ञ आहे.

डेनोम पुढे म्हणतात, "विशिष्ट रक्तगटाच्या जनुकांची निर्मिती केल्यामुळे पेशीचं आवरण तुटू शकतो किंवा त्या प्रक्रियेत कार्यक्षम लाल रक्तपेशींचं उत्पादन कमी होऊ शकतं."

रिस्टोर क्लिनिकल ट्रायल्स

सध्यातरी, टोये रिस्टोर (RESTORE)चाचणीचं सह-नेतृत्व करत आहेत.

ही याप्रकारची जगातील पहिलीच क्लिनिकल किंवा वैद्यकीय चाचणी (ट्रायल्स) आहे.

या चाचणीत रक्तदात्याच्या ब्लड स्टेम सेल्सपासून प्रयोगशाळेत कृत्रिमरित्या वाढवलेल्या निरोगी लाल रक्तपेशी देण्यातील सुरक्षितता तपासली जाते.

चाचणीत वापरण्यात आलेलं कृत्रिम रक्त हे जनुकात बदल करून तयार करण्यात आलेलं नव्हतं.

मात्र तरीदेखील वैज्ञानिक मानवावर त्याची चाचणी करण्याच्या टप्प्यावर पोहोचण्यासाठी 10 वर्षांचं संशोधन करावं लागलं.

टोये म्हणतात, "सध्या, कोणत्याही व्यक्तीच्या दंडातून रक्त घेणं अतिशय कुशल, सोयीचं आणि किफायतशीर आहे. त्यामुळेच नजीकच्या भविष्यात आपल्याला रक्तदान करण्यांची आवश्यकता असेल."

टोये पुढे म्हणतात, "मात्र दुर्मिळ रक्तगट असलेल्या लोकांच्या बाबतीत, जिथे फार थोडे रक्तदाते असतात, त्यांच्यासाठी जर आपण आणखी रक्त तयार करू शकलो, तर ते खरोखरंच रोमांचक ठरेल."

(बीबीसीसाठी कलेक्टिव्ह न्यूजरूमचे प्रकाशन.)