कोरोना लस - mRNA तंत्रज्ञान

(मागील भाग)
mRNA लस - योगिनी लेले

mRNA ह्या प्रकारची लस म्हणजे काय हे समजून घेण्यासाठी आपण आधी आपल्या शरीरात/ पेशींमधे प्रथिनांची निर्मिती कशी होते ते पाहू.

आपल्या पेशींमध्ये जे जनुक (DNA) असते त्यावर काही ठराविक भागांवर (Genes) प्रथिने तयार करण्याची माहिती साठवलेली असते. (coding sequence). ह्या जनुकातील त्याच्या ह्या ठराविक भागांची प्रतिबिंबित जनुके (mirror image) तयार केली जातात, आणि त्यालाच mRNA किंवा messanger RNA असे म्हणतात. (Translation process, using RNA polymerase enzyme). हे mRNA नावाप्रमाणेच निरोप्याचे काम करतात.
mRNA तयार झाला की तो पेशीमध्ये रायबोसोम (Rybosome) म्हणून छोटा भाग असतो तिथे जातो.

प्रथिने बनवण्यासाठी २० प्रकारची वेगवेगळी अमिनो ॲसिड्स (amino acids) वापरली जातात. प्रत्येक अमिनो ॲसिडसाठी एक जनुक असते त्याचे नाव tRNA (transfer RNA) हे जनुकही नावाप्रमाणेच अमिनो ॲसिड्सची वाहतूक करते.

आता DNAवर जी माहिती असते त्याचे प्रतिबिंब म्हणजे mRNA. आता ह्या mRNA चे प्रतिबिंब म्हणजे tRNA. म्हणून tRNA आणि मूळ DNA ह्यांच्यावरची माहिती एकच असते. फक्त आता ह्या प्रत्येक tRNAच्या बरोबर एक एक अमिनो ॲसिडपण असते. आणि ते mRNAवरच्या सिक़्वेन्सप्रमाणे एकमेकांना चिकटत जाते (Transcription process).

त्यानंतर येतो तो rRNA (Ribosomal RNA) हे जनुक रायबोसोममधेच असते म्हणून त्याचे नावही तसेच. ह्या अमिनो ॲसिड्सची जी माळ तयार झालेली असते ती हे rRNA अलगद बाजूला काढते आणि मग विशिष्ट प्रकारे आकार घेऊन प्रथिन तयार होते.

प्रत्येक प्रथिनासाठी वेगळा mRNA, tRNA, rRNA असतो आणि DNAचाही वेगवेगळा भाग वापरलेला असतो.

ही झाली ढोबळमानाने प्रथिने बनवण्याची प्रक्रिया. आता हा खटाटोप करायचे मुख्य कारण म्हणजे हे तत्त्व अतिशय नवीन आहे आणि जगात प्रथमच विषाणूची लस बनवण्यासाठी वापरले गेले आहे. कोव्हीड-१९ची लस या तंत्रज्ञानाने बनवली गेली आहे.

लस बनवण्यासाठी आधी कोव्हीड-१९मधील कोणत्या प्रथिनांना आपले शरीर जास्तीत जास्त प्रतिकारशक्ती (Antibodies) निर्माण करते आणि ती विषाणूचा नाश करायला पुरेशी आहे की नाही (Neutralising Antibodies) हे तपासले जाते.

ह्या प्रथिनांना बनवण्यासाठी जनुकामधील (RNA) कोणता भाग जबाबदार आहे (coding genes) याचा शोध घेतला जातो. जनुकाच्या ह्या भागासाठी कृत्रिमरीत्या mRNA बनवला गेला. हा mRNA जेव्हा लसीद्वारे आपल्या स्नायूंमधे टोचला जातो तेंव्हा तो आपल्या स्नायूंच्या पेशींमधे प्रवेश करतो.

पेशीमधे प्रवेश केल्यानंतर वरीलप्रमाणे विषाणूची प्रथिने आपल्या पेशींमधे तयार होतात. ही प्रथिने आपल्या पेशीमधे तयार झाली असली तरीही ती आपल्या शरीराला परकीयच (foreign bodies) असतात आणि त्यामुळेच आपले शरीर त्याविरुद्ध प्रतिकारशक्ती (Immunity) निर्माण करते.
ह्या प्रतिकारशक्तीच्या ज्ञानामुळे आपले शरीर त्या विषाणूचा संसर्ग झाला तर त्यापासून आपले रक्षण करायला सज्ज होते आणि अशा प्रकारे mRNA प्रकारची लस कार्य करते.

आता प्रत्येकाच्या मनात असलेले आणि सगळ्यात महत्त्वाचे प्रश्न, ते म्हणजे, ही लस अपायकारक तर नाही ना? ह्या लसीमुळे रोग तर होणार नाही ना?

ह्याची उत्तरे देण्याआधी मी त्यामागची कारणमीमांसा सांगू इच्छिते, मग प्रत्येकाला त्यावरून उत्तर शोधणे सोपे जाईल.

एक तर जेव्हा संशोधन कार्य चालू असते तेव्हा ह्या लसीमधे काही हानिकारक आहे का, याचा सर्वांगांनी त्या त्या विषयातील तज्ज्ञांकडून कसोशीने विचार, अभ्यास केला जातो.

त्यानंतर तयार झालेली लस ही प्रथम वेगवेगळ्या पेशींवर आणि नंतर प्राण्यांवर वापरून त्याचे परिणाम अभ्यासले जातात आणि काही दुष्परिणाम होत नाहीयेत ह्याची खात्री झाल्यावरच माणसांवरच्या चाचणीला सुरुवात होते.

माणसांपैकीसुद्धा प्रथम सुदृढ, सशक्त आणि निरोगी, कोणताही रोग किंवा आजार नसलेली, माणसे चाचणीसाठी निवडली जातात. त्यांच्यावरच्या चाचणीत लस हानिकारक नाही हे सिद्ध झाले की मगच पुढील चाचण्या होतात आणि पूर्णपणे हानिकारक नाही आणि हवे ते उद्दिष्ट साध्य होत आहे हे सिद्ध झाल्यावरच जनतेच्या वापरासाठी, परवानगी दिली जाते.

दुसरा महत्त्वाचा प्रश्न म्हणजे प्रत्यक्ष विषाणूचे जनुक वापरले आहे मग त्यापासून रोग होईल का ही भीती निर्माण होते.

एक तर विषाणूच्या जनुकासारखे जनुक कृत्रिमरीत्या प्रयोगशाळेत निर्माण करण्यात येते. दुसरे म्हणजे, पूर्ण जनुक नाही तर जनुकाचा काही ठराविक भागच निवडण्यात येतो आणि फक्त तो निवडक भागच लशीसाठी वापरला जातो. जनुकाच्या त्या छोट्या तुकड्यात पूर्ण विषाणूच्या वाढीसाठी लागणारी माहिती अस्तित्वातच नसते आणि त्यामुळे पूर्ण विषाणू वाढूच शकत नाही. आणि पूर्ण विषाणू न वाढल्यामुळे रोग होण्याचा संभव उद्भवत नाही. तसेच त्या छोट्या तुकड्यात रोग उत्पन्न करण्याचीही ताकद नसते.

तसेच लशीमधे इतर जी रासायनिक द्रव्ये वापरलेली असतात ती घातक नाहीत ना, कोणत्या ॲलर्जीक रिॲक्शन येणार नाहीत ना, या बाबतीत पूर्ण संशोधन झाल्यावरच समावेश केला जातो.

हे सर्व स्पष्टीकरण तुम्हाला लस सुरक्षित आहे किंवा नाही हे ठरवण्यासाठी नक्कीच उपयोगी येईल.

mRNA वापरायचे हे जे तंत्रज्ञान आहे त्याचा शोध १९९०मध्ये अमेरिकेमधील एका हंगेरियन वंशाच्या शास्त्रज्ञाने लावला, तिचे नाव आहे कातलीन कारीको (Katalin Kariko). जेव्हा हा शोध लागला तेव्हा त्याचा लशीसाठी वापर करता येईल हे कोणाच्या मनातसुद्धा आले नाही. एवढेच नाही, तर या शोधाचा फारसा काहीही उपयोग नाही, असेच बऱ्याच जणांचे मत होते आणि म्हणून या शोधाकडे कित्येक वर्ष पूर्ण दुर्लक्ष केले गेले. नंतर २००९मधे त्याचा स्टेम पेशी (सेल्स) तयार करण्यासाठी खूपच उपयोग होईल, तसेच कॅन्सरवरील उपायांसाठी प्रत्येक पेशंटसाठी वेगळी लस निर्माण करण्याकरता करता येईल, हे लक्षात आल्यावर या संशोधनाला परत गती मिळाली.

डिसेंबर २०१९मधे वूहानमधील कोव्हीड-१९ची बातमी पसरली आणि त्यानंतर जानेवारी १०, २०२०ला विषाणूच्या जनुकाची माहिती चिनी संशोधकांनी प्रकाशित केली.

mRNA ह्या तंत्रज्ञानाला प्रत्यक्ष विषाणू मिळवण्याची गरज नव्हती. प्रकाशित केलेल्या माहितीचा वापर करून त्यांनी प्रयोगशाळेत कृत्रिमरीत्या विषाणूचे जनुक बनवून अवघ्या ४० दिवसांत पहिल्या प्रायोगिक लशीचे उत्पादन केले गेले.

अशी ही mRNA तंत्रज्ञानाची साठा उत्तराची कहाणी पाचा उत्तरी सुफळ संपूर्ण झाली.