ભૂતકાળનું પુનરાગમન : ઊની મેમથ 2028માં પાછા ફરશે!

- ફયુચર સાયન્સ-કે.આર.ચૌધરી

યુએસ બાયોટેકનોલોજી કંપની કોલોસલ બાયોસાયન્સના વિજ્ઞાનીઓ  પ્રાગૈતિહાસિક ઊની મેમથને પુનર્જીવિત કરવાની યોજના પર કામ કરી રહ્યા છે. તેઓ એશિયાઈ હાથીઓને જીનેટિક રીતે સંશોધિત કરીને, તેમને મેમથ જેવા લક્ષણો આપવા માટે પ્રયાસ કરી રહ્યા છે. તેમનો આશય ૨૦૨૮ સુધીમાં પ્રથમ ઊની મેમથ બાળને જન્મ આપવાનો છે. જેના પ્રથમ પગલાં તરીકે વિજ્ઞાનીઓએ વિશ્વનાં પ્રથમ ઊનના રૃંછાવાળા 'વુલી ઉંદર' જેનેટિક ઇજનેરી દ્વારા તૈયાર કરી બતાવ્યા છે. વિલુપ્ત થયેલા વૂલી મેમથને પુન:જીવિત કરવાની વિવાદાસ્પદ લડાઈમાં, વિજ્ઞાનીઓએ હમણાં જ એક ઉંદરના કદનું પગલું આગળ ભર્યું છે. જેમાં મેમથના DNAનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. જો કે તેઓ આગામી જુરાસિક પાર્ક ફિલ્મ જેવીં ભયાનક ભૂમિકા ભજવવા જેટલા ભયજનક બન્યા નથી. પ્રાચીન મેમથના DNAની આધુનિક હાથીઓના જીન્સ સાથે સરખામણી કરીને, કોલોસલની ટીમે શારીરિક લક્ષણોને 'પુનર્જીવિત' કર્યા છે, જે એક સમયે મેમથને ઠંડી આબોહવામાં જીવવામાં મદદ કરતા હતા. માત્ર આઠ મુખ્ય જીન્સ બદલીને, ઉંદરને નાટકીય રીતે અલગ રંગો, બનાવટ, લંબાઈ અને જાડાઈ મળે તેમ તૈયાર કરવામાં આવ્યા છે. વિજ્ઞાનીઓ આશા સેવે છેકે 'ભવિષ્યમાં, આ જ તકનીકનો ઉપયોગ હાથીઓ પર કરીને વૂલી મેમથની નવી પેઢી બનાવી શકશે.' વિજ્ઞાનીઓએ કેવી રીતે વુલી ઉંદરને જન્મ આપ્યો છે? ભવિષ્યમાં આ ટેક્નિક થી કેવી રીતે વૂલી મેમથ (એક પ્રકારનાં હાથીનું) સર્જન થશે? આજનાં વિજ્ઞાનીઓએ આ પ્રયોગને કેવી રીતે જુએ છે? આ સવાલોના જવાબ તમને આગળ મળશે.

નાનકડા ઉંદરમાં મહાકાય સપનું

એક સદીથી પણ વધુ સમયથી ઉંદર મનુષ્ય પ્રયોગશાળાનો મુખ્ય આધાર રહ્યો છે. અન્ડરસ્ટેન્ડિંગ એનિમલ રિસર્ચ વેબસાઇટ અનુસાર, ઉંદર અને માનવ લગભગ ૮૦% સમાન જનીનો ધરાવે છે. તાજેતરમાં બાયોટેક કંપની કોલોસલ, જે વૂલી મેમથને પુન:જીવિત કરવાનો પ્રયાસ કરી રહી છે, તે એક મહત્વપૂર્ણ સીમાચિહ્ન સુધી પહોંચી ગઈ છે. નવસર્જિત ઊનના રૃંછાવાળા ઉંદરને તેમણે 'વુલી ઉંદર' નામ આપ્યું છે. ઑક્ટોબર ૨૦૨૪માં જન્મેલો કોલોસલનો વુલી ઉંદર એવી આનુવંશિક લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છેકે 'જેનો ઉપયોગ માદા હાથી દ્વારા જન્મ આપવામાં આવનાર આગામી પેઢીના વૂલી મેમથનું ભૂ્રણ બનાવવા માટે થઈ શકે. આર્કિટકમાં ટકી રહેવા અને પ્રદેશની પરિસ્થિતિકી તંત્રને પુન:સ્થાપિત કરવામાં મદદ કરવા માટે, સક્ષમ મેમથને ફરીથી સર્જન કરવાનું લક્ષ્ય છે. 

ઊની ઉંદર બનાવવા માટે વિજ્ઞાનીઓએ  મેમથ તેમની નજીકના જીવંત સંબંધી - એશિયન હાથીના જેનોમ અને જનીનોની ચકાસણી કરી હતી. કોલોસલે કુલ મળીને ૧૨૧ મેમથ અને હાથીના જીનોમનો ડેટા સેટ એકત્રિત કર્યો હતો. જેની તુલના ૧૦ જીન્સ શોધવા માટે કરવામાં આવી હતી. ત્યારબાદ ૧૦ જનિનોને  પસંદ કર્યા હતા. જે ઉંદરના શરીરવિજ્ઞાન સાથે સુસંગત થતાં હતાં. વિજ્ઞાનીઓએ FGF5 તરીકે ઓળખાતા જીનને સંપાદિત કર્યું હતું, જે વાળના વિકાસના ચક્રને લક્ષ્ય બનાવે છે. જે  લાંબા વાળ બનાવે છે. આનાથી ઊની ઉંદરોએ જંગલી પ્રકારના ઉંદરો કરતાં ત્રણ ગણા લાંબા વાળ ઉગાડવાની ક્ષમતા મેળવી હતી. વિજ્ઞાનીઓએ વાળના ફોલિકલ વિકાસ અને રચનાને લગતા અન્ય ત્રણ જીનોને પણ સંપાદિત કર્યા છે. અન્ય લક્ષિત જનીનમાં MC1Rનો સમાવેશ થાય છે, જેણે જંગલી ઉંદરના કાળા વાળને બદલે ઊની મેમથનો સોનેરી વાળનો કોટ બનાવ્યો હતો. ઊની ઉંદરમાં FABP2 જીનનું કાપેલું સંસ્કરણ પણ હોય છે, જે વૂલી મેમથમાં લિપિડ ચયાપચય અને ફેટી એસિડ શોષણ સાથે સંકળાયેલું છે. આનાથી ઉંદરના શરીરના વજનમાં ફેરફાર થાય છે.

જીનોમ સંપાદન: ભૂતકાળને ભવિષ્યમાં બદલતી  ટેક્નોલોજી

ઊની ઉંદરનો જન્મ દર્શાવે છેકે 'લુપ્ત પ્રાણીના આનુવંશિક ડેટાના કોમ્પ્યુટેશનલ પૃથક્કરણ દ્વારા એકત્રિત કરવામાં આવેલી માહિતીના આધારે ઇચ્છિત ભૌતિક લક્ષણોને વ્યક્ત કરવા માટે ચોક્કસ જીનોને સંપાદિત કરવું શક્ય છે.' કંપનીએ ચોક્કસ જીન અને તે જે ભૌતિક લક્ષણો તરફ દોરી જાય છે, તે વચ્ચેની પૂર્વધારણાઓનું પરીક્ષણ કરવા માટે એક સિસ્ટમ પણ બનાવી છે. ઊની ઉંદરનો જન્મ ઠંડી-આબોહવા અનુકૂલનનો અભ્યાસ કરવા માટે એક જીવંત મોડેલ બનાવે છે. સૌથી અગત્યની વાત એ છેકે  આ ટેક્નોલોજી જૈવવિવિધતા સંરક્ષણમાં મદદ કરી શકે છે. 'અમે વિચાર્યું હતું તેના કરતાં ઘણું સુંદર' આનુવંશિક રીતે એન્જિનિયર કરેલા ઉંદર, લહેરિયા, હળવા રંગના વાળવાળી મૂંછો અને  સામાન્ય કરતાં ત્રણ ગણી લાંબી ખરબચડી, ઊની બનાવટ ધરાવે છે. ઉંદર પણ વધુ પુષ્ટ શરીરવાળા દેખાઈ શકે છે, કારણ કે અન્ય બદલાયેલા જનીનો મેમથમાં શરીરના વજનના ફેરફાર તરફ દોરી જાય છે. લેમે કહ્યું. 'અમને પૂછવામાં આવ્યું છે, 'શું તમે આ ઉંદરોને વેચવાના છો? શું તમે તેમને ઉછેરવાના છો?' ત્યારે તેમનો જવાબ હતો 'ના'.  મને જણાવતાં આનંદ થાય છે કે તેઓ બધા ખૂબ જ સ્વસ્થ છે.' આગળનું પગલું એ  તપાસવાનું છેકે 'આ ઉંદરો સામાન્ય ઉંદરો કરતાં ઠંડીને વધુ સારી રીતે સહન કરી શકે છે કે કેમ? જો એમ હોય તો, તે જનીનો ઊની મેમથના પુન:સર્જનમાં મદદરૂપ સાબિત થશે. કોલોસલ તેના એથિક્સ બોર્ડ સાથે પરામર્શ કરી રહ્યું છે અને ભવિષ્યના પરીક્ષણોમાં સંસ્થાકીય પ્રાણી સંભાળ અને ઉપયોગ સમિતિના નિયમોનું પાલન કરશે, એમ લેમે જણાવ્યું હતું. 'જીન એડિટિંગ એ જૈવવિવિધતાના સંરક્ષણ અને લુપ્ત થયેલા પ્રાણીઓને ફરી જીવંત કરવા માટેનો  એક નવો અભિગમ છે. વિજ્ઞાનીઓએ નવા સાધનો બનાવવાની જરૂર છે, જેનો ઉપયોગ પ્રજાતિઓને લુપ્ત થવાથી બચાવવા માટે થઈ શકે. જીન સંપાદન તે સાધનોમાંનું એક હોવું જોઈએ. 

23 દિવસમાં : 12 લાખ વર્ષ જૂના DNAનો પુનર્જન્મ 

પ્રયોગોમાં જે ઉંદર જન્મ્યા, તેમાં ઊની કોટ, લાંબા વાળ અને સોનેરી-તપખીરી રંગના વાળ જેવા લક્ષણો દેખાયા હતાં. તેમ છતાં ઉંદરમાં ચરબીના ચયાપચયને અસર કરતું જીન સંપાદિત થયું હતું કે નહીં? તે અંગેની સ્પષ્ટતા મળી નથી, કારણ કે દરેક ઉંદરના શરીરના સરેરાશ વજનમાં કોઈ નોંધપાત્ર તફાવત જોવા મળ્યો નથી. વિજ્ઞાનીઓ એ ઉંદરના સાત જીનોમાં ફેરફાર કરવા માટે આઠ સંપાદનો કર્યા છે. જેના કારણે આનુવંશિક રીતે સંશોધિત ઉંદરનો જન્મ થયો છે, જે મેમથ અને હાથીના આનુવંશિક ડેટાના તેમના કોમ્પ્યુટેશનલ પૃથક્કરણના આધારે વિજ્ઞાનીઓ એ આગાહી કરેલા લક્ષણોને પ્રતિબિંબિત કરે છે. આ સંશોધન હજી સુધી પીઅર જર્નલમાં સમીક્ષા પામ્યું નથી. તેમાં વિજ્ઞાનીઓએ જીનોમ એડિટિંગની વિવિધ તકનીકોનો ઉપયોગ કર્યો છે. ફળદ્રુપ ઉંદરના ઇંડાને સંશોધિત કરવા, અથવા ઉંદરના ગર્ભના સ્ટેમ સેલ્સને બદલવા, અને ત્યારબાદ તેમને સરોગેટ માતાના ગર્ભમાં રોપવા માટે આ પ્રક્રિયા કરવામાં આવી હતી.

હાર્વર્ડ મેડિકલ સ્કૂલના જીવવિજ્ઞાની જ્યોર્જ ચર્ચે ૨૦૨૧માં 'કોલોસલ લેબોરેટરીઝ અને બાયોસાયન્સિસ'ની સ્થાપના કરી હતી. આ પ્રોજેક્ટ પ્રજાતિઓના લુપ્ત થવાના અભ્યાસ અને પુન:સ્થાપન ક્ષેત્રે નોંધપાત્ર પ્રગતિ લાવવા માટે રચાયો હતો. વિજ્ઞાનીઓએ ૫૯ ઉની અને પૃથ્વી પર વસતા અન્ય મેમથના ડીએનએનું વિશ્લેષણ કર્યું છે, જેમાંથી લગભગ ૧૨ લાખ વર્ષ જૂના મેમથના જીનોમ સંકલિત થયો છે. આ અભ્યાસ દ્વારા, આગામી પેઢીના વૂલી મેમથ બનાવવા માટેના મુખ્ય જૈવિક લક્ષણો અને ઠંડી-પ્રતિરોધક જનીન ઓળખવામાં આવ્યા છે. કોલોસલનો દાવો છે કે આ મેમથ 'ઉનાળાનાં હાથી' જેવા હશે, જે એ જ ઇકોસિસ્ટમમાં ફરી વસવાટ કરશે, જ્યાં તેમના લુપ્ત થવાથી પર્યાવરણ બદલાઈ ગયું હતું.  કોલોસલના સહ-સ્થાપક અને સીઈઓ બેન લેમે જણાવ્યું હતું કે, 'અમને જે મળ્યું તે ૨૨ મહિનાને બદલે માત્ર ૨૩ દિવસમાં કામ કરી ગયું.' 'આ અમારા માટે ખૂબ જ મોટું પગલું છે કારણ કે તે સાબિત કરે છે કે અમે છેલ્લા ત્રણ વર્ષથી વૂલી મેમથ પર જે કામ કરી રહ્યા છીએ તે અમારી આગાહી મુજબ બરાબર છે.'

ઉંદરથી હાથી સુધી : સહાયક પ્રજનન ટેક્નોલોજીની મર્યાદાઓ 

જો કે જે તકનીકનો ઉપયોગ ઊનવાળા ઉંદર બનાવવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો, તે હાથી માટે લાગુ પડશે કે કેમ તે અંગે કેટલાક વિજ્ઞાનીઓ એ પ્રશ્ન ઉઠાવ્યો છે. જેમાં સૌથી મોટી સમસ્યા ઉંદર અને હાથીના ગર્ભાવસ્થાના સમયગાળા વચ્ચેનો નોંધપાત્ર તફાવત છે. જ્યારે ઉંદર સામાન્ય રીતે ગર્ભવતી થયાના માત્ર ત્રણ અઠવાડિયા પછી જન્મ આપે છે, હાથીની ગર્ભાવસ્થા આશરે બે વર્ષ સુધી ચાલે છે - કોઈપણ પ્રાણીનો સૌથી લાંબો ગર્ભાવધિ. પછી, એકવાર એકલ હાથીનું બચ્ચું જન્મે પછી, તેને જાતીય રીતે પરિપક્વ થવામાં સામાન્ય રીતે ૧૦ થી ૧૪  વર્ષ લાગે છે. અત્યારની સહાયક પ્રજનન તકનીકોએ હાથીઓમાં માત્ર મર્યાદિત સફળતા જોઈ છે, જે અનેક પેઢીઓને પ્રજનન કરવાનું અત્યંત મુશ્કેલ અને સમય માંગી લે તેવું બનાવે છે. કોલોસલ પ્રજાતિઓના 'વિલુપ્ત થવા' પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે, ત્યારે તેની સંશોધન સફળતાઓ, જૈવવિવિધતાને સુરક્ષિત કરવામાં મદદ કરી શકે છે. 

ઓક્ટોબર ૨૦૨૪માં, કંપનીએ તાસ્માનિયન વાઘ (થાઇલેસીન)નો સંપૂર્ણ જીનોમ એસેમ્બલ કર્યાની જાહેરાત કરી હતી. આ અભ્યાસ દ્વારા, તાસ્માનિયન વાઘને ઓસ્ટ્રેલિયામાં ફરી વસાવવાની સંભાવના ઊભી થઈ છે. કુલ મળીને, આ પ્રોજેક્ટ માત્ર પ્રાણીઓના પુન:સ્થાપન માટે નહીં, પણ પર્યાવરણીય અને વૈજ્ઞાનિક વિકાસ માટે પણ મહત્વપૂર્ણ સાબિત થઈ શકે છે. ડોડોને પાછા લાવવા માટે ૨૦૨૩માં જાહેર કરાયેલા બીજા પ્રોજેક્ટ પર પણ કોલોસલ પ્રગતિ કરી રહ્યું છે. કંપનીનું એવિયન જેનોમિક્સ ગૂ્રપ કબૂતરોમાં આદિકાળની જર્મ કોશિકાઓ મેળવવાની નજીક છે, જે કબૂતરોમાં ડોડોની લાક્ષણિકતાઓના આનુવંશિક પરીક્ષણ કરવાં ઉપયોગી થશે.આ ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ પક્ષીઓને 'આનુવંશિક રોગથી બચાવ, પ્રદાન કરવાની ક્ષમતા આપશે. બર્ડ ફ્લૂ-પ્રતિરોધક ચિકન અને અન્ય પક્ષીઓમાં  સુધારેલી આનુવંશિક લાક્ષણિકતાઓ પણ ઉમેરી શકાશે.