भारतीय शास्त्रज्ञांना मलेरिया थांबवण्याचा मार्ग सापडला असेल

पुणे : हा एक असा आजार आहे ज्याने प्राचीन ग्रीकांपासून चिनी संस्कृतींना पछाडले आहे. 10,000 वर्षांपूर्वी नवपाषाण युगातील पहिल्या शेतकऱ्यांचाही यात बळी गेला. 20 व्या शतकापर्यंत, सर्व मानवी मृत्यूंपैकी 5% मलेरिया कारणीभूत होता.मलेरियाचे परजीवी, प्लाझमोडियम, विशेषतः धोकादायक बनवते ते कीटक आणि पृष्ठवंशीय यजमानांमध्ये वाढण्याची क्षमता, दोन पूर्णपणे भिन्न प्रजाती. हे अनुकूलतेचे मास्टर आहे: डासांमध्ये, ते पोषक तत्त्वे काढून टाकतात; मानवांमध्ये, ते रोगप्रतिकारक संरक्षण टाळू शकते आणि त्वरीत गुणाकार करू शकते.अनेक वर्षांपासून, संशोधक प्लाझमोडियममधील कमकुवतपणा शोधत आहेत. आता, भारत आणि ब्रिटनमधील शास्त्रज्ञांनी सोन्याचा मारा केला असेल, त्यांच्या मते प्लाझमोडियमचे गुणाकार रोखण्यासाठी, मूलत: रोग रोखण्यासाठी वापरला जाऊ शकतो असे प्रोटीनच्या शोधामुळे.सर्व जीवांमध्ये, पेशी विभाजन ही विकासासाठी सर्वात मूलभूत प्रक्रिया आहे. प्लाझमोडियम एक अनोखी “विखंडन” पद्धत वापरते जी जवळजवळ तात्काळ हजारो संतती निर्माण करते. जर ते पुरेसे नसेल तर, परजीवी देखील यजमान, मनुष्य किंवा डास यांच्या आधारावर वेगळ्या प्रकारे विभाजित होतो.पण एक समान धागा आहे, एक एन्झाइम जो ‘आर्क1’ म्हणून ओळखला जातो. बायोटेक्नॉलॉजी रिसर्च अँड इनोव्हेशन कौन्सिल-नॅशनल इन्स्टिट्यूट ऑफ इम्युनोलॉजी, दिल्ली येथील डॉ पुष्कर शर्मा म्हणाले, “अभ्यास अरोरा-संबंधित किनेज 1, किंवा आर्क1, मानव आणि डासांमध्ये परजीवी विभाजनाचे नियमन करतात असे दाखवतात.सोप्या भाषेत सांगायचे तर Ark1 प्लाझमोडियमच्या सेल-विभाजन प्रक्रियेत “कंट्रोल स्विच” सारखे कार्य करते. जर Ark1 ला लक्ष्य करण्यासाठी औषधांची रचना केली जाऊ शकते, तर परजीवीची वाढ नियंत्रित केली जाऊ शकते, असे शास्त्रज्ञांनी सांगितले.

(डावीकडून) पीएचडी विद्यार्थी अन्नू नगर, साकिब, अंकिता, आशाश्री, जयिता, मीनाक्षी, रुची, पुष्कर आणि शुभमसह Ark1 संशोधन संघ. ते बायोटेक्नॉलॉजी रिसर्च अँड इनोव्हेशन कौन्सिल-नॅशनल इन्स्टिट्यूट ऑफ इम्युनोलॉजी, दिल्ली येथे डॉ पुष्कर शर्मा यांच्या नेतृत्वाखालील प्रयोगशाळेचे सदस्य आहेत.

• 
• 
• 
• 
• 
• 

Ark1 हा परजीवी जगण्यासाठी महत्त्वाचा आहे या निर्णयापर्यंत पोहोचण्यासाठी, शास्त्रज्ञांना प्रथम प्लाझमोडियमच्या पेशी-विभाजन प्रक्रियेदरम्यान ते हटवावे किंवा कमी करावे लागले. पण दुसरी पायरी, हटवल्यानंतर परजीवीच्या वाढीचे निरीक्षण केल्याने एक समस्या निर्माण झाली.प्लास्मोडियम एक मायक्रॉन इतके लहान असू शकते; मानवी केसांची जाडी 50-100 मायक्रॉन असते. नीट प्रतिमा काढणे अवघड होते.ब्रिटनमधील रीटा तिवारी, आण्विक परजीवी शास्त्रज्ञ आणि स्कूल ऑफ लाईफ सायन्सेस, नॉटिंगहॅम विद्यापीठातील प्राध्यापक यांच्या नेतृत्वाखाली दुसऱ्या टीमकडून एक अत्याधुनिक उपाय आला.“आम्ही अल्ट्रा एक्सपेन्शन मायक्रोस्कोपीचा वापर केला, मलेरिया संशोधनातील तुलनेने नवीन तंत्र, ज्यामध्ये पेशींचा भौतिक विस्तार त्यांच्या सामान्य आकाराच्या जवळपास पाचपट होतो. यामुळे Ark1 हटवण्याच्या परिणामाची कल्पना करूया,” तिवारी म्हणाले.शास्त्रज्ञांना असे आढळले की पेशी विभाजनाच्या वेळी ज्या क्षणी आवश्यक होते त्याच क्षणी प्लाझमोडियमद्वारे आर्क 1 तयार केले गेले होते, मलेरियाच्या परजीवी विभाजित करण्यात सर्वात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते. दुसरे म्हणजे, त्यांनी “स्पिंडल फॉर्मेशन” आणि अणुविभाजनाचे नियमन करण्याची क्षमता शोधून काढली — मुळात अनुवांशिक पदार्थाचे दोन पेशींमध्ये योग्य विभाजन करणे — मानव आणि डास दोन्हीमध्ये.शास्त्रज्ञांनी सांगितले की, या यशामुळे मलेरियाविरूद्ध नवीन औषधे विकसित करण्यात मानवतेला मदत होऊ शकते, जी चिंताजनक बाब आहे की, औषधांचा प्रतिकार वाढण्याची चिन्हे देखील आहेत. “क्लोरोक्विनच्या प्रतिकाराची चिन्हे प्रथम दिसून आली. आता आर्टेमिसिनिनचा प्रतिकार देखील आमच्या लक्षात आला आहे. नवीन मलेरियाविरोधी औषधांची नितांत गरज आहे,” डॉ शर्मा म्हणालेत्यांनी जोडले की प्रथिने आणि लिपिड किनेसेस हे विविध रोगांसाठी अतिशय “औषधोपयोगी” लक्ष्य म्हणून ओळखले जातात. “हे एन्झाईम्स मलेरियाच्या परजीवींना लक्ष्य करण्यासाठी आकर्षक उमेदवार आहेत, ज्याचे उदाहरण आमच्या अभ्यासाद्वारे देखील दिले गेले आहे,” तो म्हणाला.पुढे, शास्त्रज्ञांनी Ark1 द्वारे नियंत्रित केलेल्या प्रथिनांचे विस्तृत नेटवर्क मॅप करण्याचे उद्दिष्ट ठेवले आहे, परजीवी त्याच्या असामान्य विभाजन पद्धतीचे कसे समन्वय साधते हे अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेण्याच्या आशेने. “आम्ही एनआयटीटीई विद्यापीठ, मंगळुरू येथील डॉ केशव प्रसाद यांच्या सहकार्याने आधुनिक दृष्टिकोन वापरून परजीवी जीवशास्त्रात Ark1 किती महत्त्वाची भूमिका बजावते ते शोधण्याचा प्रयत्न करत आहोत,” डॉ शर्मा म्हणाले.दोन संघांनी एकत्र कसे काम केलेमलेरियाविरूद्ध हे संशोधन दोन गटांद्वारे चालू असलेल्या शोधाचा भाग आहे – NII मधील डॉ. शर्मा यांची टीम आणि नॉटिंगहॅम विद्यापीठातील तिवारी यांची – मलेरिया परजीवीच्या विकासामध्ये गुंतलेली सिग्नलिंग यंत्रणा स्पष्ट करण्यासाठी. तिवारी गट डासांच्या यजमानामध्ये परजीवी विभाजन आणि विकास प्रक्रियेचा तपास करत आहे आणि शर्माचा गट गेल्या अनेक वर्षांपासून मानवी एरिथ्रोसाइट्समध्ये संसर्ग आणि प्रसारासाठी उपयुक्त असलेल्या मलेरिया परजीवीमधील सिग्नलिंग मार्गांचे विच्छेदन करण्यात गुंतलेला आहे.

रिटा तिवारी (मध्यभागी), आण्विक परजीवीशास्त्रज्ञ आणि स्कूल ऑफ लाईफ सायन्सेसच्या प्राध्यापक यांच्या नेतृत्वाखाली नॉटिंगहॅम विद्यापीठातील संघ

“विशेषतः, आम्ही जवळजवळ पाच वर्षांपासून Ark1 सारख्या Aurora kinases वर काम करत आहोत,” तिवारी म्हणाले.शर्मा यांच्या गटातील पीएच.डी.चे विद्यार्थी अन्नू नागर यांनी रक्ताच्या अवस्थेच्या विकासादरम्यान Ark1 परजीवीचे विभाजन कसे नियंत्रित करते याचा तपास केला. Ryuji Yanase आणि मोहम्मद झीशान आणि तिवारीच्या गटातील इतरांनी वेक्टर होस्टमधील Ark1 ची भूमिका उलगडण्यात मदत केली. “कंप्युटेशनल बायोलॉजी आणि बायोइन्फॉरमॅटिक्समधील त्यांचे कौशल्य वापरून परजीवीमधील Ark1-CPC ही कादंबरी ओळखण्यात इलको ट्रोमर, युनिव्हर्सिटी ऑफ ग्रोनेजेन यांचे योगदान महत्त्वपूर्ण होते,” डॉ शर्मा म्हणाले.या आणि इतर संबंधित अभ्यासांना डिपार्टमेंट ऑफ बायोटेक्नॉलॉजी (DBT)/वेलकम ट्रस्ट इंडिया अलायन्सच्या टीम सायन्स ग्रँटने निधी दिला होता ज्याने शर्मा, प्रसाद आणि तिवारी गट आणि युरोपियन रिसर्च कौन्सिल यांच्यातील सहकार्याची सोय केली.