'जीन एडिटिंग' झालेली भारतातील पहिली मेंढी झाली एका वर्षाची? ती कशी आहे? हे तंत्रज्ञान नेमकं काय आहे?

जीन एडिटिंग म्हणजे जनुकीय संपादन केलेली भारतातील पहिली मेंढी अलीकडेच एक वर्षाची झाली. ज्या संशोधकांनी ही मेंढी विकसित केली, त्यांच्या मते या मेंढीची तब्येत उत्तम आहे.

गेल्या वर्षी 16 डिसेंबरला काश्मीरमध्ये या मेंढीचा जन्म झाला होता. या मेंढीचं नाव 'तरमीम' असं ठेवण्यात आलं आहे. हा एक अरबी शब्द असून त्याचा अर्थ बदल किंवा संपादन असा होतो.

तरमीमला श्रीनगरमधील शेर-ए-काश्मीर कृषी विद्यापीठात एका खासगी आवारात ठेवण्यात आलं आहे. तरमीमसोबत तिची जनुकीय संपादन न केलेली जुळी बहीणदेखील आहे.

जनुकीय संपादनासाठी CRISPR तंत्रज्ञानाचा वापर

विद्यापीठातील संशोधकांनी बीबीसीला सांगितलं की, त्यांनी तरमीमचा विकास करण्यासाठी CRISPR तंत्रज्ञानाचा वापर केला. ही डीएनएमध्ये आंशिक बदल करण्याची एक जैविक प्रणाली आहे.

या तंत्रज्ञानामुळे वैज्ञानिकांना कात्रीचा वापर करून करतात, त्याप्रमाणे कमकुवतपणा किंवा आजारांसाठी कारणीभूत ठरणाऱ्या जनुकांच्या भागांना कापता येतं.

"आम्ही गरोदर असलेल्या मेंढ्यांमधून अनेक भ्रूण काढले आणि त्यामधील मायोस्टॅटिन नावाच्या एका विशिष्ट जनुकाचं संपादन केलं. हे जनुक स्नायूंच्या वाढीवर नकारात्मक परिणाम करते," असं संशोधक डॉ. सुहैल मग्राय यांनी बीबीसीला सांगितलं.

हे भ्रूण किंवा फलित अंडी प्रयोगशाळेत नियंत्रित केलेल्या परिस्थितीत दोन-तीन दिवस ठेवण्यात आली. त्यानंतर ती एका मादी मेंढीमध्ये म्हणजे दत्तक किंवा वाढ करणाऱ्या ग्रहणकर्त्यामध्ये (फोस्टर रेसिपिएंट) टाकण्यात आली.

"मग त्यानंतर निसर्गानं त्याचं काम केलं. 150 दिवसांनी, कोकरं जन्माला आली. मेंढीमधील स्नायूंचं प्रमाण वाढवणं हे आमचं उद्दिष्ट होतं. मायोस्टॅटिन जनुक काढून टाकून किंवा निष्क्रिय करून ते साध्य करण्यात आम्हाला यश आलं," असं ते पुढे म्हणाले.

तरमीमची वाढ आणि वैशिष्ट्यं

या महिन्याच्या सुरुवातीला तरमीम एक वर्षाची झाली. त्यानंतर पशुवैद्यकीय विज्ञान शाखेचे अधिष्ठाता आणि या प्रकल्पाचे मुख्य संशोधक, प्राध्यापक रियाझ शाह यांनी बीबीसीला सद्यस्थितीची माहिती दिली.

ते म्हणाले, "तिची चांगली वाढ होते आहे. तिचे शारीरिक, जैवरासायनिक आणि भौतिक मापदंड सामान्य आहेत. तरमीमच्या स्नायूंमध्ये अपेक्षेनुसार लक्षणीय वाढ झाली आहे."

"जनुकीय संपादन न केलेल्या तिच्या जुळ्या बहिणीच्या तुलनेत तरमीमच्या स्नायूंमध्ये जवळपास 10 टक्के अधिक वाढ झाली आहे. मला वाटतं की वयानुसार त्यात आणखी वाढ होण्याची शक्यता आहे."

तरमीमचं आरोग्य आणि ती वाचणं, याचं मूल्यमापन करण्यासाठी प्रयोग सुरू आहेत. या मेंढीला कडक देखरेखीखाली सुरक्षित वातावरणात ठेवण्यात आलं आहे, असं प्राध्यापक शाह म्हणाले.

ते पुढे म्हणाले, निधी मिळावा यासाठी त्यांना हा संशोधन प्रकल्प सरकारकडे सादर करण्यात आला आहे.

अनेक दशकांपासून मेंढ्यांवर होत असलेलं संशोधन

मेंढ्यांमध्ये अनेक दशकांपासून जनुकीय बदल झाले आहेत आणि त्यांच्या जनुकांचं संपादन करण्यात आलं आहे. हे मुख्यत: संशोधन आणि वैद्यकीय कारणांसाठी करण्यात आलं आहे. 1990 च्या दशकात युकेमधील 'ट्रेसी' मेंढीसारख्या, सुरुवातीच्या प्रयोगांमधून दुधामध्ये थेरेपेटिक प्रोटिन्स तयार करण्यात आले.

आज, स्नायूंची वाढ, रोगप्रतिकारशक्ती आणि प्रजननक्षमता यासारख्या वैशिष्ट्यांचा अभ्यास करण्यासाठी CRISPR तंत्रज्ञानाचा वापर केला जातो.

भारतातील पहिल्या जनुक संपादित मेंढीला विकसित करणाऱ्या आठ सदस्यांच्या टीमनं त्यावर सात वर्षे काम केलं होतं.

"सुरुवातीला काही प्रयत्न अयशस्वी झाले. आम्ही अनेक पद्धती वापरून पाहिल्या. अखेर डिसेंबर 2024 मध्ये आम्हाला त्यात यश मिळालं. आम्ही सात आयव्हीएफ प्रक्रिया केल्या. त्यातून पाच जीव (मेंढ्या) जन्माला आले आणि दोन गर्भपात झाले. जनुक संपादन फक्त एकाच मेंढींमध्ये यशस्वी झालं," असं प्राध्यापक शाह म्हणाले.

"आम्ही शून्यापासून सुरुवात केली होती. मात्र आता आम्ही या प्रक्रियेचं प्रमाणीकरण केलं आहे. मला वाटतं की भविष्यात यश मिळण्याचं प्रमाण अधिक असेल," असं ते पुढे म्हणाले.

काश्मीरमधील मटणाचं उत्पादन वाढण्यास होणार मदत

या प्रयोगातून मिळालेल्या यशामुळे वैज्ञानिक उत्साहित झाले आहेत. त्यांना वाटतं आहे की यामुळे काश्मीर खोऱ्यातील कायमस्वरुपी मटण उत्पादनाला चालना मिळू शकते.

काश्मीरमध्ये दरवर्षी जवळपास 60,000 टन मटणाचं सेवन केलं जातं. मात्र तिथे याच्या फक्त निम्मंच उत्पादन होतं. अर्थात हे सर्व शेतीसाठी असेल किंवा खाण्यासाठी वापरलं जाईल हे सरकारच्या मंजूरीवर अवलंबून आहे.

"जमीन कमी होते आहे, पाण्याची पातळी घटते आहे, लोकसंख्या वाढते आहे. मात्र अन्नधान्य पिकवण्यासाठीची उपलब्ध जागा कमी होते आहे," असं प्राध्यापक नझीर अहमद गनाई म्हणतात. ते विद्यापीठाचे कुलगुरू आहेत.

"आमच्या राज्यात मटणाचा तुटवडा आहे. मात्र जनुक संपादन केल्यामुळे मेंढीच्या वजनात 30 टक्क्यांची वाढ होऊ शकते. अन्नाच्या शाश्वत उत्पादनासाठी हे खूपच उपयुक्त ठरेल. कारण त्यामुळे कमी प्राण्यांपासून अधिक मांस मिळू शकेल," असं ते म्हणतात.

जर सरकारनं मोठ्या कळपांमध्ये हे तंत्रज्ञान वापरण्याची परवानगी दिली, तर ते मेंढ्या आणि नंतर इतर प्राण्यांच्या पालनासाठी याचा वापर करू शकतील, असं प्राध्यापक गनाई म्हणतात.

ते पुढे म्हणाले, "भारतात अनेक संस्था डुक्कर, शेळ्या आणि कुक्कुटपालनावर काम करत आहेत. त्यामुळे यासंदर्भातील भविष्य उज्ज्वल आहे."

जनुकीय संपादन आणि जनुकीय बदलाचा वाद

जीन एडिटिंग किंवा जनुक संपादनाचं तंत्रज्ञान 2012 मध्ये शोधण्यात आलं होतं. या तंत्रज्ञानाचा शोध लावणारे सह-शोधक इमॅन्युएल शार्पेंटियर आणि जेनिफर डौडना यांना 2020 सालचा नोबेल पुरस्कार मिळाला होता.

या तंत्रज्ञानामुळे वैद्यकीय संशोधनात क्रांती घडवून आणली. मात्र या तंत्रज्ञानाचं जनुकीय बदलांशी (जीएम) साम्य असल्यामुळे याबद्दल नैतिकतेशी संबंधित वाद निर्माण झाले होते. त्यामुळे हे तंत्रज्ञान अजूनही वादग्रस्त आहे.

वैज्ञानिक या गोष्टीवर भर देतात की जनुकीय संपादन आणि जीएम हे मूलभूतपणे वेगवेगळे आहेत. जनुकीय संपादनात एखादी वनस्पती, प्राणी किंवा मानवातील सध्या अस्तित्वात असलेल्या जनुकांमध्ये छोटीशी दुरुस्ती किंवा बदल केला जातो. तर जीएममध्ये त्यांच्यामध्ये बाहेरील जनुकं टाकली जातात.

अर्जेंटिना, ऑस्ट्रेलिया, ब्राझील, कोलंबिया आणि जपान यासारख्या देशांमध्ये काही जनुकीय संपादित मासे, गुरं आणि डुकरांना नैसर्गिक मानलं जातं. त्यामुळे त्यांच्या वापराला परवानगी आहे.

अमेरिका आणि चीन या तंत्रज्ञानाचा वापर अधिक उत्पादनक्षम, रोगप्रतिरोधक पीकं आणि प्राणी तयार करण्यासाठी करतात. अमेरिकेच्या अन्न आणि औषध प्रशासनानं (यूएस एफडीए) अलीकडेच जनुकीयदृष्ट्या सुधारित डुकराला मंजूरी दिली आहे. तर युके पुढील वर्षी जनुकीय संपादित अन्नपदार्थांना मंजूरी देणार आहे.

मानवी आजारांसंदर्भातील जनुकीय संपादनाचे फायदे

सीआरआयएसपीआर तंत्रज्ञानाचे मानवी आजारांच्या नियंत्रणासाठी जे उपयोग आहेत, त्याबद्दल वैज्ञानिकांनादेखील अत्यंत आश्चर्य वाटतं.

अमेरिका आणि इतर काही देशांमधील डॉक्टर्स, थॅलेसेमिया आणि सिकल सेल ॲनिमियासारख्या रक्ताच्या दुर्मिळ विकारांवर उपचार करण्यासाठी जनुकीय संपादनाचा आधीच वापर करत आहेत.

यावर्षी अमेरिकेत एका दुर्मिळ अनुवांशिक आजारासह जन्मलेल्या बाळावर उपचार करण्यासाठी, तसंच युकेमध्ये हंटर सिंड्रोम असलेल्या एक लहान मुलावर उपचार करण्यासाठी याचा यशस्वीरित्या वापर करण्यात आला.

अन्नधान्य, मांस उत्पादनात मोठी वाढ होण्याची शक्यता

मात्र युरोपियन युनियनसह जगातील अनेक भागांमध्ये यावर अजूनही कठोर बंधनं आहेत. अर्थात युरोपियन संसदेनं गेल्या वर्षी, जुनकीय संपादनातून तयार केलेल्या पिकांवरील, नियामक संस्थेकडून केली जाणारी, देखरेख कमी करण्यासाठी मतदान केलं होतं.

भारताच्या कृषी मंत्रालयानंदेखील यावर्षी, जनुकीय संपादनातून तयार केलेल्या तांदळाच्या दोन जातींना मंजुरी दिली आहे. या नव्या जातींमुळे उत्पादनात वाढ होण्याची अपेक्षा आहे. तरमीम मेंढीला भारतात नैसर्गिक जनुकीय प्रकार मानला जाईल की नाही, याबद्दल आताच सांगता येणार नाही.

प्राध्यापक गनाई याबद्दल आशावादी आहेत.

ते म्हणतात, "विज्ञानाच्या मदतीनं, भारतात अन्नधान्याचं आवश्यकतेपेक्षा अधिक उत्पादन होऊ लागलं. विशेषकरून 1960 च्या दशकात अधिक उत्पादन देणाऱ्या पिकांमुळे ते शक्य झालं."

"जनुकीय संपादन केलेल्या मेंढ्या आणि इतर प्राण्यांमुळे, मांस उद्योगाच्या बाबतीतदेखील भारत तेच साध्य करू शकतो."

(बीबीसीसाठी कलेक्टिव्ह न्यूजरूमचे प्रकाशन.)