জিন ইডিটিং এর নতুন দিগন্ত। CRISPR -cas 9 ব্যাক্টেরিয়ার এর বর্তমান ও ভবিষ্যৎ!!

জীবনের মোলিক ভিত্তি অ্যামিনো এসিড গুলো কে যদি আমরা গাণিতিক
প্রতীকের সাথে তুলনা করি তাহলো বলতে হবে একেক নামের প্রোটিন ( বিভিন্ন এনজাইম, হরমোন,দেহ গঠনকারী প্রোটিন)
একেক টি সংখ্যা!! ০থেকে ৯ পর্যন্ত ১০ টি প্রতিক যেমন ভিন্ন ভিন্ন কম্বিনেশন ও সংখ্যায় এলটার পর একটা বসে সকল
সংখ্যা গঠন করে তেমনি মাত্র ২০ ধরনের অ্যামাইনো এসিড বিভিন্ন সিকুয়েন্সে ও সংখ্যায় একটার পর একটা বসে বিভিন্ন
নামের প্রোটিন তৈরী করে। কোষের ভেতরে অ্যামাইনো এসিড গুলোকে একটা নিদিষ্ট সিকুয়েন্সে একটার পর একটা বসিয়ে প্রোটিন তেরীর কাব্য রচিত হয়।
একটা নিদিষ্ট গাণিতিক সংখ্যা লিখার জন্য যেমন নিদিষ্ট সংখ্যক প্রতীককে
একটা নিদিষ্ট সিকুয়েন্সে একটার পর একটা লিখতে হয় (যেমন : একশত একুশ লিখতে হলো ‘১’ এর পর ‘২’ এবং তারপর ‘১’ লিখতে হয়) তেমনি নির্দিষ্ঠ প্রোটিন পেতে হলে নিদিষ্ট অ্যামাইনো এসিড গুলো কে একটা নিদিষ্ট সিকুয়েন্সে একটা র পরে একটা সজ্জিত করতে হয়।

“ভিন্ন ভন্ন প্রোটিন নের জন্য ভিন্ন ভিন্ন ফর্মুলা গুলো আমাদের ডি এন এ তে জেনেটিক কোড হিসাবে খোদাই করা থাকে! প্রতিটি ডি এন এ ‘এর ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র অংশ দখল করে আছে অসংখ্য জেনেটিক কোড তথা বিভিন্ন প্রোটিন তৈরী র ফর্মুলা।আর ডি এন এ একটি করে জেনেটিক কোড বহন কারী ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র আংশকে আমরা আদর করে জিন বলে থাকি।তোমাদের মনে প্রশ্ন জাগতে পারে, প্রোটিন তৈরীর ফর্মুলা তো ডি এন এ তথা নিউক্লিয়াসে থাকে আর রাইবোজোম থাকে সাইটোপ্লাজমে, তাহলে রাইবোজোম এ কিভাবে প্রোটিন তৈরী হচ্ছে??? “

ভিন্ন ভিন্ন প্রোটিন নের জন্য ভিন্ন ভিন্ন ফর্মুলা গুলো আমাদের ডি এন এ তে জেনেটিক কোড হিসাবে খোদাই করা থাকে।
প্রতিটি ডি এন এ’র ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র অংশ দখল করে আছে অসংখ্য জেনেটিক কোড তথা বিভিন্ন প্রোটিন তৈরীর ফর্মুলা। আর ডি এন এ’র একটি করে জেনেটিক কোড বহন কারী ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র অংশ কে আমরা আদর করে জিন বলে ডেকে থাকি।
আমাদের মনে প্রশ্ন জাগতে পারে, প্রোটিন তৈরীর ফর্মুলা তো ডি এন এ’র তথা নিউক্লিয়াসে থাকে আর রাইবোজোম থাকে সাইটোপ্লাজমে, তাহলে রাইবোজোম এ করবে প্রোটিন তৈরী হচ্ছে?
উত্তর হচ্ছে, ডি এন এতে প্রোটিন তৈরীর ফর্মুলা আছে ঠিকই কিন্তু তৈরীর যন্ত্র পাতিগুলো সুসজ্জিত আছে রাইবোজোম এর ভিতরে।উদাহরণ সরুপ বলা যায়, আমাদের অগ্ন্যাশয়ের বিটা কোষের ডি এন এতে ইনসুলিন তৈরী করার গোপন ফর্মুলা খোদাই করা আছে।যখন ইনসুলিন তৈরীর প্রয়োজন হয় তখন ডি এন এ ওই ফর্মুলা মেসেজ আকারে বার্তা বহক আর এন এ( mRNA)
এর মাধ্যমে রাইবোজোম কে প্রেরণ করে।বার্তা গুলোকে আমরা এই ভানে বলতে পারি।

“ সুপ্রিয় রাইবোজোম, তুমি জেনে অত্যন্ত উত্তেজনা অনুভব করবে যে তুমি ইনসুলিন নামক এক প্রকার হরমোন তৈরী করতে যাচ্ছ। এ জন্য ১৭ প্রকার অ্যামাইনো এসিডের ৫১ টি মলিক্যুল লাগবে যা তুমি হাত বাড়ালে তোমার আশে পাশের সাইটোপ্লাজম মে খুব সহজেই পাবে। তুমি যদি অ্যামিনো এসিড গুলো কে গাণিতিক প্রতীক হিসাবে দেখ তাহলে ইনসুলিন এখানে ৫১ অংকের সংখ্যা। তুমি ১ম স্থানে একটা ‘টাইরোসিন,’২য় স্থানে একটা থ্রিওনিন, ৩য় স্থানে একটা প্রোটামিন ৫১ তম স্থসনে একটা আসাবে।তাহলে আমরা আমাদের কাঙ্ক্ষিত প্রোটিন ইনসুলিন কে পাবো।ভালো থেকো।“
আচ্ছা যদি কোনো কারনে এই জেনেটিক কোড গুলো তে (১) মিউটেশন ঘটে কিংবা (২) একটা কোড পুরোপুরি ডিলিট হয়ে যায় তাহলে ফলাফল কি হবে?
উত্তর খুবই সহজ! ডি এন এ থেকে প্রোটিন তৈরীর (১) ভুল ফর্মুলা রাইবোজোম মেসেজ হিসাবে যাবে,(২) কোনো মেসেজ যাবে না। ফলাফল : (১) অক্রিয় প্রোটিন তৈরী হবে,(২) ঐ প্রোটিন আর কখনো তৈরী হবে না।উভয়ই ক্ষেত্রে জিনগত রোগ (যেমন : থ্যালাসেমিয়া, হিমোফিলিয়া ইত্যাদি) দেখা দিবে। আবার খুব কম ক্ষেত্রে ই কাকতালীয় ভাবে অধিক কর্মক্ষম প্রোটিন তৈরী হয়। আচ্ছা, আমরা কি কোনো ভাবে ল্যাবরেটরি তে বসে এই সকল মিউটেটেড / ডিলেট হওয়া জিন গুলো কে মেরামত করে জিনগত রোগ গুলোকে থেকে আরোগ্য লাভ করতে পারি? তোমাদের এই প্রশ্নের উত্তর হচ্ছে হ্যাঁ। কখনো কখনো বিজ্ঞান ফিকশন কেও হার মামায়।আজকে আমরা জিন ইডিটিং এর যুগান্তর কারী টুল CRISPR- cas9 ( ক্রিসপার ক্যাস – ৯) সম্পর্কে জানবো।
CRISPR -CAS 9 : জীবনের সূচনা লগ্ন থেকে ই ভাইরাস এবং ব্যাক্টেরিয়া র মধ্য যুদ্ধ চলে আসছে। এই সকল যুদ্ধে ভাইরাস রা জয়ী হয়। তবে কিছু কিছু ক্ষেত্রে কিছু ব্যাক্টেরিয়া বড় জোড় ভাইরাসের হাত থেকে নিজেকে রক্ষা করার মতো রণকৌশল প্রদর্শন করতে সক্ষম হয়। এই সকল ব্যাক্টেরিয়া তে CRISPR নামক ডি এন এ আর্কাইভ বক্স থাকে যেখানে সে আক্রমণ কারী ভাইরাসের ডি এন এ’র কিছু অংশ জমা রাখতে পারে। এছাড়া,cas9 নামক একটা প্রোটিন থাকে যাকে আমরা বায়োলজিক্যাল রোবট হিসাবে আখ্যা দিতে পারি। এই রোবটের ২ টি হাত থাকে ;(১) ১ হাতে থাকে ধারালো কাঁচি (২) এ এই সকল ব্যাক্টেরিয়া কে ভাইরাস আক্রমণ করলে ব্যাক্টেরিয়া আক্রমণ কারী ভাইরাসের ডি এন এ’র কিছু অংশ CRISPR এ রেখে দেয়। এর পর সেখানে উক্ত অংশে বহনকৃত জেনেটিক কোডের অনুরূপ কোড বহন কারী আর এন এ তৈরী করে যা cas9 নামক বায়োলজিক্যাল রোবটের ২য় হাতে ধরিয়ে দেয়া হয় আর বলা হয় “যাও, তুমি যেখানে যখন ই এই রকম জেনেটিক কোড বহন কারী ডি এন এ খুঁজে পাবে তখনই ডি এন এর ঔ অংশ তথা জিনকে তোমার হাতের ধারালো কাচি দিয়ে কেটে ফেলবে অর্থাৎ ঐ জিনকে ডিলিট করে দিবে।“ এর পর ঐ cas 9 আক্রমকারী ভাইরাসের ডি এন এ’র প্রতিটি জিন চেক করতে শুরু করলে আর যখনই অনুরূপ জিন খুঁজে পায় তখন সে ভাইরাসের ডি এন এ থেকে ঐ অংশ গুলো ধারালো কাঁচি দিয়ে কেটে ফেলে।ফলে ভাইরাস আক্রমণ ক্ষমতা হারিয়ে ফেলে।

বিজ্ঞানীরা ব্যাক্টেরিয়ার এই CRISPR- cas 9 কে মানুষের কাজে লাগানোর উপায় খুজতে লাগলেন।এক সময় পেয়ে ও গেলেন।শুধু তাই নয়, বিজ্ঞানীরা গবেষণার মাধ্যমে যা পেলেন তা শুনলে তোমার মাথার তালু গরম হয়ে যাবে :
(১) ব্যাক্টেরিয়ার এই cas 9 নামক ২ হাত বিশিষ্ট কাঁচি বহন কারী প্রোটিন কে শুধু ব্যাক্টেরিয়া নয় বরণ যেকোন ধরনের কোষে এমন কি হিউম্যান কোষেও স্থাপন করা সম্বভ।
(২)CRISPR এ ইচ্ছা মতো জিন ( মনে করো আমরা ডি এন এ থেকে মিউটেটেড জিন কে ডিলেট করতে চাই।
সে ক্ষেত্রে মিউটেটেড জিনের একটা কপি CRISPR এ ইনপুট করে দিতে হবে) ঢুকিয়ে দিলে ঐ জিনের একটা কপি আর এন এ হিসাবে cas 9 এর হাতে চলে যাবে। cas 9 তখন ডি এন এ থেকে ঐ জিন গুলোকে খুঁজে বের করে কাঁচি দিয়ে ডিলেট করে দিবে।
(৩) কিন্তুু বিজ্ঞানী রা শুধু জিন ডিলেট এর মধ্য সীমাবদ্ধ থাকতে চাইলেন না। তারা জিন ডিলেট কার র পাশাপাশি তাদের ইচ্ছা মত জিন ডি এন এতে স্থাপন করার উপায় খুঁজতে লাহলেন। তারা cas 9 কে আরো মোডিফাই করলেন। ২টি হাতের পাশাপাশি যোগ করার পাশাপাশি ল্যাবরেটরি তে আরো একটি হাত সংযুক্ত করলেন। এর পর যে জিন ডি এন এতে স্থাপন করতে হবে যে সেটা ৩য় হাত ধরিয়ে দেওয়া হলো। ফলে মোডিফাইড করা cas 9 জিন ডিলেট করার পাশাপাশি নতুন জিন স্থাপন করার সামর্থ্য লাভ করলো।এভাবে জেনেটিক্স ইন্জিনিয়ারিং এ নতুন দিগন্তের সূচনা হলো।
CRISPR – cas 9 এর বর্তমান ও ভবিষ্যৎ : ২০১৫ সালে বিজ্ঞানিরা CRISPR -cas 9 কে কাজে লাগিয়ে ল্যাবরেটরি তে জীবন্ত কোষ থেকে HIV ভাইরাস কে রিমুভ করতে সক্ষম হন। ২০১৬ সালে মাত্র ১ বছরের মাথায় সাফল্য পায় নতুন এক মাত্রা। শুধু আলাদা করা কোষ নয় বরং এইচ আইভি আক্রান্ত আস্ত ইঁদুর থেকে ৫০ ভাগের ও বেশি এইচ আইভি ভাইরাস কে বিজ্ঞানীরা রিমুভ করতে সক্ষম হন।
CRISPR কে কাজে লাগিয়ে আমরা ক্যান্সার কেও বিনাশ করতে পারব।
ইতিমধ্যে এর ব্যবহারও শুরু হয়ে গেছে। আমাদের রক্তের WBC ( শ্বেত রক্ত কণিকা )গুলো ক্যান্সার কোষ গুলোকে মেরে ফেলার জন্য সব সময় তৎপর থাকে।যখন প্রতি রক্ষা বাহিনী পেরে ওঠে না তখন শরীরে ক্যান্সার বিস্তার লাভ করে। আমরা CRISPR -cs 9 এর মাধ্যমে জিন ইডিট কর WBC গুলোর কর্মদক্ষ তা বহুগুণ বৃদ্ধি করে ক্যান্সার মোকাবিলা করতে পারি।

CRISPR -cas 9 কে ব্যাবহার করে হয় ত দু এক দশকরে মদ্ধে ড্যামেজ জিন কে মেরামত করে কিংবা সুস্থ জিন ডি এন এতে স্থাপন করে জিনগত রোগ যেমন :থ্যালাসেমিয়া, হিমোফিলিয়া প্রবুতি থেকে চিরতরে আরোগ্য লাভ করতে সফল হব। এক বিংশ শতাব্দী তে মানুষের মৃত্যুর অন্যতম কারণ ‘Aging’ বা বার্ধক্য! প্রকৃতিতে এমন কিছু জীব আছে যাদের Aging ঘটে না যেমন : হাইড্রা। বিজ্ঞানীরা এসব জীব থেকে জিন সংগ্রহ করে মানুষের ডি এন এতে CRISPR -CAS 9 প্রযুক্তির মাধ্যমে সফল ভাবে স্থাপনের চেষ্টা চালাচ্ছেন। ইতিমধ্যে এক্সপেরিমেন্টাল প্রাণী দের আয়ুষ্কাল কয়েকগুণ বৃদ্ধি করা সম্বভ হয়েছে।
মানুষের ক্ষেত্রে এটা সম্বভ হলে আমরা ভবিষ্যৎ প্রজন্ম হয়ত তাদের প্রিয় মানুষের সাথে কয়েক হাজার বছর কাটিয়ে দিতে পারবে।
নৈতিক উদ্বেগগুলি দেখা দেয় যখন জিনোম সম্পাদনা, সিআরআইএসপিআর-ক্যাস 9 এর মতো প্রযুক্তি ব্যবহার করে মানুষের জিনোমগুলিকে পরিবর্তন করতে ব্যবহৃত হয়। জিনোম সম্পাদনার সাথে প্রবর্তিত বেশিরভাগ পরিবর্তনগুলি সোম্যাটিক কোষগুলিতে সীমাবদ্ধ, যা ডিম এবং শুক্রাণু কোষ ব্যতীত অন্য কোষ। এই পরিবর্তনগুলি কেবলমাত্র কিছু টিস্যুগুলিকেই প্রভাবিত করে এবং একটি প্রজন্ম থেকে পরবর্তী প্রজন্মকে দেওয়া হয় না। তবে ডিম বা শুক্রাণু কোষ (জীবাণু কোষ) বা একটি ভ্রূণের জিনে জিনের পরিবর্তনগুলি ভবিষ্যতের প্রজন্মের কাছে যেতে পারে। জার্মলাইন সেল এবং ভ্রূণের জিনোম সম্পাদনাটি বিভিন্ন মানবিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করতে (যেমন উচ্চতা বা বুদ্ধি হিসাবে) এই প্রযুক্তি ব্যবহার করা জায়েয হবে কিনা তা সহ বেশ কয়েকটি নৈতিক চ্যালেঞ্জ নিয়ে আসে। নৈতিকতা এবং সুরক্ষা সম্পর্কে উদ্বেগের ভিত্তিতে, জীবাণু সেল এবং ভ্রূণের জিনোম সম্পাদনা বর্তমানে অনেক দেশে অবৈধ।

ডিএনএ কেটে ফেলার পরে, গবেষকরা জিনগত উপাদানগুলির টুকরা যোগ করতে বা মুছতে বা কাস্টমাইজড ডিএনএ সিকোয়েন্সের সাথে বিদ্যমান বিভাগকে প্রতিস্থাপন করে ডিএনএতে পরিবর্তন আনতে কোষের নিজস্ব ডিএনএ মেরামতের যন্ত্রপাতি ব্যবহার করেন।

স্তন্যপায়ী কোষগুলি এই ডিএসবিগুলি দ্রুত মেরামত করার চেষ্টা করে এবং এই প্রক্রিয়াটি উপযুক্ত জিনোম ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের জন্য উপযুক্ত হতে পারে। নন-হোমোলজাস এন্ড-জয়েনিং ডিএসবি মেরামতের পথটি ডিএনএ একসাথে ফিরে যাওয়ার চেষ্টা করে, প্রায়শই জিনে ক্ষতিকারক মিউটেশনগুলির প্রবর্তন ঘটে। তদুপরি, যদি কোনও ডিএনএ টেমপ্লেট পাওয়া যায় তবে সেলটি মেরামতকালে জেনেটিক তথ্যগুলি অনুলিপি করার চেষ্টা করবে, এর ফলে জিনোমে নতুন জিনগত তথ্য সন্নিবেশ করানো হবে, যেমন মালি এট আল দ্বারা প্রদর্শিত হয়েছিল। এবং কংগ্রেস ইত্যাদি।

CRISPR সম্পর্কে বলার আরো অনেক কিছু আছে হয়ত পুরে একটা বই লিখে ফেলা সম্বভ। ধীরে ধীরে সব কিছু শিখে ফেলা যাবে।

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *