भारतीय वैज्ञानिकों ने बनाया खास CRISPR प्रोटीन, अब कैंसर और जेनेटिक रोगों का इलाज होगा बेहतर

कोलकाता के बोस इंस्टीट्यूट के वैज्ञानिकों ने एक नया CRISPR प्रोटीन बनाया है, जिसका नाम GlowCas9 है। यह प्रोटीन जीन एडिटिंग करते समय चमकता है। विज्ञान और प्रौद्योगिकी मंत्रालय ने बुधवार को बताया कि यह नई खोज आनुवंशिक (जेनेटिक) रोगों और कैंसर के इलाज को बेहतर बनाने में मदद करेगी।

CRISPR-Cas9 तकनीक डीएनए को सटीकता से काटती और ठीक करती है, लेकिन वैज्ञानिक अब तक Cas9 एंजाइम (जो कि एक आणविक सर्जन की तरह काम करता है) को जीवित कोशिकाओं के अंदर काम करते हुए वास्तविक समय में नहीं देख पा रहे थे। पुराने तरीकों में कोशिकाओं को खोलना या नष्ट करना पड़ता था, जिससे प्रक्रिया को होते हुए देखना असंभव था।

इस नए GlowCas9 प्रोटीन को बनाने के बाद, वैज्ञानिक अब Cas9 एंजाइम को देख सकते हैं जब वह CRISPR-Cas9 सिस्टम का उपयोग करके आनुवंशिक रोगों और कैंसर जैसी बीमारियों के इलाज के लिए जीनोम एडिटिंग करता है।

मंत्रालय ने कहा, “जीन थेरेपी कई जानलेवा वंशानुगत (hereditary) बीमारियों का स्थायी इलाज हो सकती है। हालांकि, दशकों से प्रभावी, किफायती और सुरक्षित जीन थेरेपी के तरीके विकसित करना एक चुनौती बना हुआ था।” मंत्रालय ने आगे बताया कि “जीन एडिटिंग को होते हुए देखना—यानी आणविक मशीनरी को जीवित कोशिकाओं के अंदर डीएनए को काटते, ठीक करते और फिर से लिखते हुए देखना—कोशिकाओं को नष्ट किए बिना CRISPR के काम पर नज़र रखने में मदद कर सकता है।”

विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (DST) के स्वायत्त संस्थान, बोस इंस्टीट्यूट के डॉ. बासुदेब माझी के नेतृत्व में हुई यह खोज जीनोम इंजीनियरिंग को देखने और ट्रैक करने की प्रक्रिया में एक नया अध्याय खोलती है। डॉ. माझी की लैब के एक पीएचडी रिसर्चर, अर्कदीप कर्माकर ने यह GlowCas9 प्रोटीन डिज़ाइन किया है। उन्होंने गहरे समुद्र के झींगे के प्रोटीन से लिए गए एक विभाजनकारी नैनो-ल्यूसिफरेज एंजाइम को Cas9 के साथ मिलाकर Cas9 का एक बायोलुमिनसेंट (चमकने वाला) संस्करण बनाया है जो कोशिकाओं के अंदर चमकता है।

शोधकर्ताओं ने बताया, “ये निष्क्रिय एंजाइम के टुकड़े तब फिर से जुड़ जाते हैं जब Cas9 सही ढंग से फोल्ड होता है, जिससे प्रकाश उत्पन्न होता है। यह प्रक्रिया जुगनू की हल्की रोशनी की तरह दिखती है।” यह अध्ययन Angewandte Chemie International Edition नामक पत्रिका में प्रकाशित हुआ है।

यह चमकने वाली गतिविधि वैज्ञानिकों को जीवित कोशिकाओं, ऊतकों और यहां तक कि पौधों की पत्तियों में भी CRISPR के काम को बिना नुकसान पहुंचाए ट्रैक करने की अनुमति देती है। टीम ने पाया कि पारंपरिक एंजाइम की तुलना में GlowCas9 बहुत स्थिर है और उच्च तापमान पर भी अपनी संरचना और गतिविधि को बनाए रखता है। जीन थेरेपी के लिए ऐसी मज़बूती महत्वपूर्ण है, जहां Cas9 को स्थायी रूप से पहुँचाने से इलाज की सफलता बहुत बढ़ सकती है।

GlowCas9 होमोलॉग-निर्देशित मरम्मत (HDR) की सटीकता को भी बढ़ाता है। यह एक डीएनए मरम्मत प्रक्रिया है जो सिकल सेल एनीमिया और मस्कुलर डिस्ट्रॉफी जैसी आनुवंशिक बीमारियों से जुड़ी वंशानुगत उत्परिवर्तन (mutations) को ठीक करने के लिए महत्वपूर्ण है। शोधकर्ताओं ने यह भी कहा कि GlowCas9 को पौधों के सिस्टम में भी ट्रैक किया जा सकता है, जो फसलों में सुधार के लिए सुरक्षित और गैर-ट्रांसजेनिक अनुप्रयोगों (non-transgenic applications) की ओर इशारा करता है।