CRISPR CAS-9, जेनेटिक प्रोग्रामर।

जब भी हम कोई गैजेट या उपकरण या मशीनरी खरीदते हैं तो उसके साथ एक निर्देश मैनुअल भी आता है, जो हमें यह समझने में मदद करता है कि यह कैसे काम करता है। हम, मनुष्य भी मशीनरी का एक बड़ा जटिल समूह हैं और हमारा निर्देश पुस्तिका हमारा जीनोम है।

क्या होगा अगर मैं आपसे कहूं कि अब आप अपने जीनोम को बदल सकते हैं और जो भी बदलाव आप चाहते हैं वह कर सकते हैं? बिल्कुल स्पाइडरमैन की तरह, मकड़ी के जीन को हमारे डीएनए में डाला और उफान मारा! अलौकिक शक्तियाँ! खैर, यह विज्ञान कथा अब काल्पनिक नहीं है, CRISPR CAS-9 पर उनके काम के लिए इमैनुएल चार्पेंटियर और जेनिफर डौडना को धन्यवाद, जो एक नया, तेज़, सस्ता और अपेक्षाकृत आसान जीन-संपादन उपकरण है।

लेकिन, CRISPR CAS-9 क्या है?

सीआरआईएसपीआर का मतलब क्लस्टर्ड रेगुलरली इंटरस्पेस्ड शॉर्ट पैलिन्ड्रोमिक रिपीट्स है, जिसका सीधा सा मतलब है- दोहराए जाने वाले आधार अनुक्रमों वाला एक छोटा डीएनए खंड। ये प्राकृतिक रूप से प्रोकैरियोट्स में पाए जाते हैं, जहां वे वायरस से जीव की रक्षा करते हैं। CAS-9 एक CRISPR-संबद्ध प्रोटीन है जो बहुत ही सटीकता से डीएनए को काट देता है और जीन को बदल देता है।

यह कैसे काम करता है?

मानव प्रतिरक्षा प्रणाली में इक्कीस विभिन्न प्रकार की कोशिकाएँ और दो प्रोटीन होते हैं। हमारे पास बहुत ही परिष्कृत प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया तंत्र हैं, जिनमें से एक स्मृति-आधारित, अनुकूली/अर्जित प्रतिरक्षा है। पुराने युद्ध में सिखाई गई बातों के आधार पर, अपने दुश्मन को जानना ही जीत की कुंजी है। हमारे शरीर ऐसी कोशिकाओं से सुसज्जित हैं जो दुश्मन के झंडे (एंटीजन) को याद रख सकते हैं और पहचान सकते हैं और जब दुश्मन दोबारा हमला करते हैं तो उनसे लड़ने के लिए सैनिकों (एंटीबॉडी) की एक सेना प्रदान करते हैं, और भी तेज और मजबूत हमले के साथ। वैज्ञानिकों ने पाया कि बैक्टीरिया में भी एक अनुकूली प्रतिरक्षा प्रणाली होती है, लेकिन मनुष्यों की तुलना में अलग अंतर्निहित तंत्र के साथ।

प्रोकैरियोट्स में, CRISPR एक संग्रह की तरह काम करता है, वे वायरस के आनुवंशिक कोड को संग्रहीत करते हैं। फिर इन कोडों को आरएनए में कॉपी किया जाता है जो सीएएस-9 प्रोटीन (आरएनए-निर्देशित डीएनए कटर) के साथ एक कॉम्प्लेक्स बनाते हैं। CAS-9 प्रोटीन स्काउट्स की तरह होते हैं, जिन्हें भगोड़ों का जीनोम अनुक्रम दिया जाता है। और फिर भविष्य में, जब वायरस दोबारा संक्रमित करता है, तो CAS-9 प्रोटीन उनकी पहचान करता है और उनके डीएनए को काट देता है, जिससे वे बेकार हो जाते हैं।

हमारे लिए अच्छी खबर यह है कि सीआरआईएसपीआर प्रणाली प्रोग्राम करने योग्य है । वैज्ञानिक एक गाइड आरएनए बनाते हैं, जो उस जीन जैसा दिखता है जिसे वे संपादित करना चाहते हैं और फिर वे इसे CAS-9 से जोड़ते हैं। CAS-9 फिर लक्ष्य जीन को ढूंढेगा और उन्हें काट देगा।

उदाहरण के लिए, हर साल 3 लाख बच्चे सिकल सेल रोग के साथ पैदा होते हैं, जो दोषपूर्ण हीमोग्लोबिन के कारण होता है। यह एक रिसेसिव ऑटोसोमल आनुवंशिक विकार है। वैज्ञानिकों ने हाल ही में CRISPR टूल, CTX001 नामक उपचार का उपयोग करके सिकल सेल रोग के एक रोगी का इलाज किया। उन्होंने BCL11A जीन को नष्ट कर दिया, जिसके परिणामस्वरूप HBf जीन को पुनः सक्रिय करके भ्रूण हीमोग्लोबिन संश्लेषण फिर से शुरू हो गया। विचार यह था- भ्रूण के हीमोग्लोबिन संश्लेषण को बहाल करने से दोषपूर्ण हीमोग्लोबिन की भरपाई हो सकती है, जिससे एनीमिया की घटना में उल्लेखनीय कमी आएगी, और वैज्ञानिक बिल्कुल सफल रहे! (याय!!!)

लेकिन, जैसा कि आप जानते हैं, प्रकृति जवाबी कार्रवाई करती है! समय के साथ फ़ेज़ विकसित हुए हैं - एंटी-सीआरआईएसपीआर। वे CAS-9 को रोकते हैं और इस तरह उनके डीएनए को कटने से बचाते हैं। वैज्ञानिकों ने पाया कि एंटी-सीआरआईएसपीआर प्रोटीनों में से एक, AcrIIC1, CAS-9 को फँसाता है और डीएनए कटिंग को अवरुद्ध करने की क्षमता रखता है। यदि हम इस तंत्र का उपयोग और हेरफेर कर सकते हैं, तो यह तकनीकी अनुप्रयोग के दृष्टिकोण से चमत्कार कर सकता है।

CRISPR संपादन सभी प्रकार की कोशिकाओं- सूक्ष्मजीवों, मनुष्यों, जानवरों और यहां तक ​​कि पौधों के लिए भी काम करता है।

यह तकनीक हमें निकट भविष्य में एचआईवी संक्रमण, कैंसर और हजारों आनुवांशिक बीमारियों का इलाज करने में मदद करेगी। इसके अलावा, दुनिया भर में बहुत सारे वैज्ञानिक मानव भ्रूणों पर सीआरआईएसपीआर उपकरणों का उपयोग करके शोध कर रहे हैं और वे आंशिक रूप से सफल रहे हैं, जिसका अर्थ है- आनुवंशिक रूप से संशोधित मानव हमसे केवल एक दशक दूर हैं।

जेनिफ़र डौडना के शब्दों में,

यदि आप इसके बारे में सोचते हैं, तो यह वास्तव में एक गहन बात है, क्योंकि यह वास्तव में मनुष्यों को हमारे पर्यावरण में जीवों के विकास को नियंत्रित करने की शक्ति देता है और संभावित रूप से हमारे स्वयं के विकास को भी बहुत लक्षित तरीके से नियंत्रित करता है। यह इस शक्तिशाली तकनीक के प्रति सावधानी और सम्मान की भावना भी पैदा करता है।

निष्कर्ष में, CRISPR CAS-9 जीन-संपादन उपकरण एक आनुवंशिक प्रोग्रामर के समान काम करता है, जो हमारे आनुवंशिक कोड को हैक करता है, उत्परिवर्तन को ठीक करता है, पहले से मौजूद विशेषताओं को बढ़ाता है और यहां तक ​​कि नई सुविधाएँ भी जोड़ता है, जिससे मनुष्यों के लिए बेहतर भविष्य में योगदान होता है। जानवरों और पौधों।

आप CRISPR जीन-संपादन उपकरण का उपयोग किस लिए करेंगे?