CRISPR জিন এডিটিং এন্ড ট্রান্সহিউম্যান

Cas9 নামক একটি এনজাইম যা CRISPR system প্রডিউস করে সেটি ডিএনএ'কে বাইন্ড করে ও কেটে দেয়। আর এভাবে টার্গেটেড ডিএনএ অফ হয়ে যায়। Cas9 এর মোডিফায়েড ভার্সন ব্যবহার করে গবেষকরা ডিএনএ কাট করার পরিবর্তে জিন এক্সপ্রেসন একটিভেটও করতে পারে।

Last updated:

মানুষ উড়ে বেড়াতে চায়! মহাকাশের প্রতি তার আকাঙ্খা সীমাহীন। মন খারাপ হলেই ইচ্ছে করে ঈশ্বর মার্কারির মতো ক্ষুদ্র দুটি ডানা মেলে আকাশে আকাশে উড়ে বেড়াই, বিশ্বের বিশালত্বকে অনুভব করি! কার ভালোলাগে গ্রেভিটেশনাল ফিল্ডের সাথে আটকে থাকতে ভূপৃষ্ঠের সাথে। এ স্বপ্ন বাস্তব করতে চেয়েছিলেন ইকারাস! যিনি মোমের মাধ্যমে তার শরীরে পাখা যোগ করেছিলেন কিন্তু উড়তে উড়তে সূর্যের এতটাই নিকটে চলে যান যে মোম গলে গিয়ে ইকারাস সমুদ্রে পতিত হয়! মঙ্গল গ্রহের মতো রুক্ষ ভূখন্ড আর হালকা বায়ুমণ্ডলে সবচেয়ে সুবিধাজনক উপায় হলো জেট প্যাকে ভেসে থাকা। এটি প্রথম দৃশ্যমান হয় Buck Roger মুভিতে যেখানে বাক তার ফিউচার গার্লফ্রেন্ডের সাথে দেখা করেছিল যখন সে জেটপ্যাকে ভেসে বেড়াচ্ছে বাতাসে! দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের সময় নৎসিরাও নদী পার হওয়ার জন্য জেটপ্যাক ব্যবহার করেছিল। যে সকল নদীর ব্রীজ ভেঙে গেছে সে সকল নদীর উপর দিয়ে দ্রুত সৈন্য ট্রান্সপোর্ট করার জন্য। তাদের জেটপ্যাকে ফুয়েল হিসেবে ইউজ করা হয়েছিল Hydrogen Peroxide । যা খুব শীঘ্রই ক্যাটালিস্ট বা প্রভাবক সিলভারের সংস্পর্শে এসে উদ্দীপিত হয় যার বাইপ্রোডাক্ট হিসেবে এনার্জি ও ওয়াটার রিলিস করে। জেটপ্যাকে বিভিন্ন প্রবলেম আছে। তার মধ্যে একটি হলো ফুয়েল সাপ্লাই ত্রিশ সেকেন্ড থেকে কয়েক মিনিট ভেসে থাকে। এ সমস্যা সমাধান করার বিভিন্ন সলিউশনের মধ্যে একটি সলিউশন হলো জেনেটিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং। আমরা মানুষের জিনের মধ্যে মিউটেশন ঘটিয়ে তার মধ্যে পাখির মতো ডানা তৈরি করতে পারি। আর এতে করে জেটপ্যাকের ফুয়েল ক্রায়সিস দূর হবে আর আমরা দীর্ঘ সময় বাতাসে ভেসে থাকতে পারবো। যে সকল গ্রহের বায়ুমন্ডল পাতলা সেখানে আমরা এ পাখা দিয়ে লাফালাফি করতে পারবো। কারণ বায়ুমন্ডল যত পাতলা হবে, আমরা তত দ্রুত উপরের দিকে উড়তে পারবো আর এতে করে বাতাসে ভেসে থাকাটা আমাদের জন্য সহজ হয়ে যাবে। জেনেটিক্যাল ইঞ্জিনিয়ার হয়তোবা ইরাকাসের স্বপ্নকে বাস্তবায়ন করতে যাচ্ছে।

উড়ার জন্য বিবর্তনীয়ভাবে পাখিদের শরীর অভিযোজিত যা আমাদের নেই। পাখিদের হাড় নিরেট, তাদের দেহ খুবই পাতলা এবং ডানার তুলনায় অনেক ক্ষুদ্র! অন্যদিকে মানুষের হাতগুলো খুবই ঘণ ও ভরসম্পন্ন। মানুষের ডানা যদি তার শরীর থেকে বড় হয় অথবা ১২-১৩ ফুট তবে সেটি বহন করার জন্য তার মাংসপেশিকেও অনেক শক্ত ও দৃঢ় হতে হবে! আমরা জানি শোয়ার্যনেগার জিন আমাদের মাংসপেশিকে সম্প্রসারিত ও দৃঢ় করতে পারে, আমরা The Incredible Hulk মুভির হাল্কের মতো দৃঢ় হয়ে উঠতে পারি কিন্তু আমাদের শরীরে ডানা তৈরির জন্য জেনেটিক্যাল ইঞ্জিনিয়ার প্রস্তুত ছিলো না!

কারণ বিজ্ঞানীরা একটি সিঙ্গেল জিনও এতদিন একুরেটলি মুভ করতে পারতো না সেখানে একটি টেকশই পাখা তৈরি করার জন্য যে শতাধিক জিন ট্রান্সপ্লান্ট করা প্রয়োজন তা ছিলো একটি দুস্বঃপ্ন। কিন্তু ২০১২ সালে খেলা বদলে যায়! আর এ খেলা বদলে দেয়ার পেছনে যে নামটি জড়িয়ে আছে তিনি হলেন জেনিফার ডোডনা৷ নতুন এক বিপ্লব সূচনা হয় বায়ো-টেকনোলজিতে! আর এ বিপ্লবের নাম CRISPR! একটা সময় মনে করা হতো জেনেটিক্যালি মোডিফায়েড হিউম্যান রেস তৈরি করা অসম্ভব! কিন্তু আজকের প্রযুক্তি আমাদেরকে এমন এক বিন্দুতে এনে দাঁড় করিয়েছে যা সায়েন্স ফিকশনকেও হার মানায়!

The Age of Superhumans - Gene Editing Through CRISPR & AI - YouTube

CRISPR

CRISPR নামক এক নতুন প্রযুক্তি সাম্প্রতিক বায়ো-টেকনোলজিতে এক মহান বিপ্লব এনে দিয়েছে। যেটি খুবই সাশ্রয়ী, কার্যকরী এবং সুনির্দিষ্টভাবে DNA কাট করার প্রতিশ্রুতি প্রদান করে। একটা সময় জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং ছিলো অত্যন্ত ধীর এবং অসম্পূর্ণ। জিন থেরাপির মাধ্যমে, উদাহরণস্বরূপ- ভালো জিন ভাইরাসের মধ্যে সংক্রমণ করা হতো( যেটিকে নিউট্রালাইজ করা হত যেনো ক্ষতি না করতে পারে)। তারপর এই ভাইরাস পেশেন্টের শরীরে প্রবেশ করানো হতো, যা খুব দ্রুত পেশেন্টের সেলকে আক্রমণ করতো এবং ডিএনএ সংক্রমিত করতো। এর উদ্দেশ্য ছিলো ক্রোমোজোমের সঠিক প্লেসে ডিএনএ ইনসার্ট করা। যাতে করে ডিফেক্টিভ কোড গুড জিন দ্বারা প্রতিস্থাপিত হতে পারে। একটি ডিএনএ তে সামান্য পরিমাণ মিসপেলিং এর কারণেও বিভিন্ন রোগ দেখা দিত যার মধ্যে ছিল সিকেল সেল এনিমিয়া, Tay-Sachs এবং Cystic Fibrosis । স্বপ্ন ছিলো এটি সংশোধিত হবে।

কিন্তু ফলাফল ছিলো খুবই হতাশাজনক। কারণ প্রায়শ শরীর ভাইরাসকে শত্রু মনে করে এবং তার বিপক্ষে পালটা আক্রমণ করে বসে যার ছিলো ক্ষতিকর পার্শপ্রতিক্রিয়া। আবার অধিকাংশ ক্ষেত্রে ভালো জিন সঠিক স্থানে বসানোই যেতোনা। এ ধরণের মারাত্মক কিছু বিপর্যয় ঘটার কারণে ইউনিভার্সিটি অব পেনসিলিভানিয়া ১৯৯৯ সালে অসংখ্য জিন থেরাপি এক্সপেরিমেন্ট সমাপ্তি ঘোষণা করেন।

CRISPR টেকনোলজি এ ধরণের অনেক জটিলতাই দূর করে দেয়। আসলে এ প্রযুক্তির মূল ভিত্তি গঠিত হয় বহু বিলিয়ন বছর পূর্বেই। বিজ্ঞানীরা বিস্মিত হন এটা দেখে যে, ব্যাক্টেরিয়া মরণঘাতী ভাইরাস সনাক্ত করতে পারে অত্যন্ত সুনির্দিষ্ট ম্যাকানিজমে ভাইরাসের আক্রমণ প্রতিরোধ করার জন্য। কিন্তু কীভাবে ব্যাক্টেরিয়া ডেডলি ভাইরাস সনাক্ত করতে পারে এবং তাকে নিরস্ত্র করতে জানে। তারা আবিষ্কার করলেন যে, ব্যাক্টেরিয়া থ্রেট সনাক্ত করতে পারে কারণ তারা ভাইরাসটির জেনেটিক্যাল ম্যাটারিয়ালের টুকিটাকি ধারণ করে। অন্য কথায় ব্যাক্টেরিয়ার কাছে ভাইরাসটির জেনেটিক্যাল ম্যাটারিয়ালসের ডেটা আছে। মুখের ফটোর মতোই, ব্যাক্টেরিয়া এটি ব্যবহার করতে পারে কোনো আক্রমণকারী ভাইরাসকে সনাক্ত করার জন্য। একবার যখন ব্যাক্টেরিয়া জেনেটিক স্ট্রিং সনাক্ত করতে পারে বা ভাইরাসকে, এটি ভাইরাসটির অত্যন্ত সুনির্দিষ্ট একটি স্থানে কেটে দেয় এবং একে নিউট্রালাইজ করে এবং এই পদ্ধতিতে তার ইনফেকশন নষ্ট করে দেয় যখন টার্গেট DNA পাওয়া যায়।

বিজ্ঞানীরা একই প্রসেসটি রেপ্লিকেট করতে সক্ষম হয়েছেন। ভাইরাল সিকোয়েন্সকে সফলতার সাথ অন্য ধরণের ডিএনএর মধ্যে প্রতিস্থাপন করার মাধ্যমে এবং সে ডিএনএ কোনো টার্গেট সেলে ইনসার্ট করার মাধ্যমে। আর এভাবে “জিনোম সার্জারী” সম্ভবপর হয়ে উঠে।৷ CRISPR খুব দ্রুত এ প্রাচীণ পদ্ধতিকে জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারের মাধ্যমে প্রতিস্থাপন করেছে। যার ফলে এখন তারা আরো ক্লিয়ারলি, আরো যথাযথ ও দ্রুত গতিতে জিন এডিটিং করতে পারে।

Cas9 নামক একটি এনজাইম যা CRISPR system প্রডিউস করে সেটি ডিএনএ’কে বাইন্ড করে ও কেটে দেয়। আর এভাবে টার্গেটেড ডিএনএ অফ হয়ে যায়। Cas9 এর মোডিফায়েড ভার্সন ব্যবহার করে গবেষকরা ডিএনএ কাট করার পরিবর্তে জিন এক্সপ্রেসন একটিভেটও করতে পারে।

বায়ো-টেকনোলজিতে এ বিপ্লব ঝড় তোলে। এটি সম্পূর্ণ ভাবে পুরো ক্ষেত্রটাই বদলে দেয়। এমোরি বিশ্ববিদ্যালয়ের ডেভিড ওয়েইস বলেন, এ সবকিছু ঘটেছে মাত্র এক বছরের মধ্যেই। এরপর ন্যাদারল্যান্ডের Hubrecht Institute সফলতার সাথে Cysrtix Fibrosis জিনোমিক এরর দূর করতে সক্ষম হয়। আশা জাগে, অনেক জেনেটিক রোগ এর মাধ্যমে দূর করা সম্ভব হবে। অনেক বিজ্ঞানী বলছেন, ক্যান্সারের সাথে সম্পৃক্ত জিন এ পদ্ধতিতে প্রতিস্থাপন করা যাবে এবং টিউমারের গ্রোথ প্রতিরোধ করা যাবে।

Horticulturae | Free Full-Text | CRISPR-Cas9 Gene Editing for Fruit and  Vegetable Crops: Strategies and Prospects | HTML

এ গবেষণা অনেকে খারাপভাবেও ব্যবহার করতে পারে। এ জন্য বিজ্ঞানমহলে অনেক আলাপ আলোচনা চলছে। এছাড়া তারা উদ্বিগ্ন যে এ প্রযুক্তি হয়তো জার্মলাইন জিন থেরাপিরও নেতৃত্ব দেবে। ( দুই ধরণের জিন থেরাপি রয়েছে, সোমাটিক সেল জিন থেরাপি, যেখানে নন-সেক্স সেল মোডিফায়েড হয় আর এর ফলে মিউটেশন পরবর্তী প্রজন্মে যেতে পারেনা আর অন্য এক ধরণের জিন থেরাপিতে আপনার সেক্স সেল অল্টার হবে এজন্য আপনার উত্তরসূরীরা এ মোডিফায়েড জিন জন্মসূত্রে পাবে) জার্মলাইন জিন থেরাপিকে যদি প্রতিরোধ না করা হয় তবে এটি মানব প্রজাতির জেনেটিক ইনহেরিটেজ অল্টার করে দেবে। মিচিও কাকু বলেন, একদা আমরা যখন ভিন্ন কোনো নক্ষত্র ভ্রমণে বের হবো তখন হয়তো আমরা হবো সম্পূর্ণ ভিন্ন রকম এক মানব প্রজাতি। কিন্ত এ জন্য অন্তত দশ হাজার বছর লাগবে। যদি জার্ম লাইন থিয়োরি রিয়েলিটি পায় তবে মাত্র একটি সিঙ্গেল জেনারেশনের ভেতরেই এটি অর্জন করা পসিবল।

একসময় সায়েন্স ফিকশন লেখকরা যখন ভিন্ন কোনো গ্রহে মানব প্রজাতি কলোনাইজ করার কথা বলতো তখন এটাকে অনেক বেশি আনরিয়ালিস্টিক মনে করা হতো। CRISPR টেকনোলজি হয়তো সায়েন্স ফিকশনকে বাস্তবে পরিণত করতে যাচ্ছে।

এটি হলো “ট্রান্সহিউম্যান” টেকনোলজির একটি উদাহরণ যা আমাদের বলে যে দ্রুত উন্নয়নশীল প্রযুক্তি আমাদের দক্ষতা ও সক্ষমতা বৃদ্ধি করবে। আমরা যদি দূরবর্তী কোনো গ্যালাক্সিতে বাস করতে চাই তবে আমরা আমাদেরকে বায়োলজি এবং টেকনোলজি দুই দিক থেকেই পরিবর্তন করতে পারবো। কাকু বলেন, It is not the matter of Choice but Necessity। আমরা আমাদের অল্টার করার মাধ্যমে ভিন্ন কোনো গ্রহের ভিন্ন গ্রেভেটি, এটমোস্ফিয়ার, প্রেসার, কম্পোজিশন, টেম্পারেচার, রেডিয়েশন ইত্যাদির ভেতর সার্ভাইব করতে পারবো।

অনেকে ভয় পেতে পারেন! কেনো আমরা পোস্ট হিউম্যান হবো? আমাদের মানুষ থাকলেই বা সমস্যা কী? কেনো আমাদের ভেতর এ পরিবর্তন আনতে হবে? তাদের জন্য জেনে রাখা ভালো যে আমাদের জিনের ইউনিকলি অল্প কিছু সংখ্যক জিনই মানুষ। শিম্পাঞ্জির সাথে আমাদের জিনগত তারতম্য ১.৫ শতাংশ। এই ১.৫ শতাংশ জিন ডিলিট করে দিলে আমরা আর মানুষ নই, আমরা শিম্পাঞ্জি হয়ে যাই! ইঁদুর ও নিয়ান্ডারথালদের সাথে আমাদের জিনগত তারতম্য মুছে গেলে আমরাও নিয়ান্ডারথাল অথবা ইঁদুর হয়ে যাই!

আর এটাও মনে রাখা উচিত যে, মানুষ হলো বিবর্তনের বাইপ্রোডাক্ট, বিবর্তন আমাদেরকে অপরিকল্পিত ভাবে তৈরি করেছে, আমরা তার উদ্দেশ্যের ভেতর ছিলাম না। কাকু বলেন, আমাদের দেহ হলো র‍্যান্ডম ও এলোমেলো কিছু মিউটেশনের প্রভাব। ব্লাইন্ডওয়াচমেকার যদি আমাদের এলোমেলো বিক্ষিপ্ত মিউটেশন পুঞ্জিভূত করে তৈরি করে তবে কেনো আমরা সিস্টেমেটিক্যালি টেকনোলজির মধ্য দিয়ে আমাদের মধ্যে সুনির্দিষ্ট পরিবর্তন তৈরি করবো না? তাদের আল্টিমেট উদ্দেশ্য হলো “Post Human” তৈরি করা, নতুন এক প্রজাতি যারা হিউম্যানিটিকে অতিক্রম করতে পারবে।

এ কনসেপ্ট অনেকের কাছেই খুঁতখুঁতে মনে হতে পারে। UCLA বায়োফিজিসিস্ট Greg Stock বলেন, এটা ঠিক যে, মানুষ বহু হাজার বছর উদ্ভিদ ও প্রাণীদের জেনেটিক্স চেঞ্জ করছে। মিচিও কাকুর সাথে তিনি এক সাক্ষাৎকারে বলেন, আমাদের কাছে আজ যা কিছু ন্যাচারাল মনে হচ্ছে সবকিছু সিলেক্টিভ ব্রিডিং এর বাইপ্রোডাক্ট। আমাদের আধুনিক ডিনার টেবিল অসম্ভব ছিলো যদিনা আমাদের পূর্বসূরিরা সিলেক্টিভ ব্রিডিং এর মাধ্যমে উদ্ভিদ ও প্রাণীদের জিনে হস্তক্ষেপ না করতো। আমরা আমাদের চারপাশে আজ যে সকল রঙ বেরঙের কুকুর দেখি সেগুলোর সবগুলোই ধূসর নেকড়েদের একটি স্বতন্ত্র প্রজাতির বৈচিত্র‍্যতা। মানুষ প্রাণী জগতের জিনকে অল্টার করেছে, কুকুরকে ব্যবহার করেছে শিকারের জন্য এবং প্রাণী ও উদ্ভিদকে খাওয়ার জন্য। আমরা যদি সমস্ত পৃথিবী থেকে এভাবে তাদের রিমুভ করে দেই তবে একবার ভেবে দেখুন আমাদের পৃথিবীর কি ভয়াবহ একটি পরিস্থিতি তৈরি হবে।

আজ নির্দিষ্ট কিছু জেনেটিক্যাল ট্রেইট বিজ্ঞানীরা আলাদা করেছেন। মানুষকে আর আটকানো পসিবল না। আপনার প্রতিবেশীর সন্তান যদি জেনেটিক্যালি তার সন্তানের বুদ্ধি সম্প্রসারিত করে তবে সে আপনার সন্তানের সাথে প্রতিযোগিতা করবে। আপনার উপর প্রচণ্ড প্রেসার সৃষ্টি হবে, আপনার সন্তান যদি তাদের সাথে প্রতিযোগীতায় টিকতে চায় তবে তার জিনও অল্টার করতে হবে। প্রতিযোগিতামূলক খেলায়, যেখানে পুরস্কার আকাশ ছোয়া সেখানে খেলোয়াড়দের আটকানো সম্ভব নয়। আমেরিকা যদি পারমাণবিক বোমা বানায় তবে রাশিয়াও পারমাণবিক বোমা তৈরি করবে এটাই গেম থিয়োরির নিয়ম।

  1. Future of the humanity, Michio kaku
  2. CRISPR-Cas9 genome editing – Latest research and news
  3. Meet the human guinea pig who hacked his own DNA
  4. What are genome editing and CRISPR-Cas9? – MedlinePlus
  5. CRISPR/Cas: A powerful tool for gene function study and crop improvement
  6. Advances in Genome Editing With CRISPR Systems and Transformation Technologies for Plant DNA Manipulation
hsbd bg