‘कोविड’ महामारीतून जगाला तारणार्‍या वैद्यकीय संशोधनाचा नोबेल गौरव

    07-Oct-2023
Total Views |
Katalin Kariko won the Nobel Prize in Physiology and Medicine

या वर्षीचा २ ऑक्टोबर हा दिवस जगातील हजारो शास्त्रज्ञांच्या दृष्टीने सर्वार्थाने ऐतिहासिक ठरला. शरीरशास्त्र किंवा औषधशास्त्राचे ‘नोबेल’ पारितोषिक या दिवशी जाहीर झाले आणि वैद्यकीय क्षेत्रातील हजारो शास्त्रज्ञ ज्या क्षणाची वाट पाहत होते, तो क्षण सर्वांच्या अपेक्षेसारखा आला. यावर्षी कॅटालिन कारिको आणि त्यांचे सहकारी ड्रू वेईसमन या दोघांना वैद्यकीय क्षेत्रातील संशोधनकार्याचे ‘नोबेल’ पारितोषिक जाहीर झाले. त्यानिमित्ताने जगाला कोरोना महामारीतून तारणारे या संशोधनाविषयी आणि या दोन पुरस्कार्थींच्या आजवरच्या आव्हानात्मक प्रवासाचा आढावा घेणारा हा लेख...

तसे दरवर्षी ‘नोबेल’ पारितोषिकं जाहीर होतात आणि काही दिवस त्यांच्याविषयी माध्यमांत चर्चादेखील रंगतात आणि नंतर लोक ‘नोबेल’ पारितोषिक विजेत्यांना विसरूनही जातात. मात्र, यावर्षीचे तसे नाही. यंदाच्या पुरस्कारार्थींपैकी कॅटालिन कारिको यांचे नाव मात्र कायमस्वरुपी लोकांच्या आणि शास्त्रज्ञांच्या लक्षात राहणारे आहे. त्याचे कारण म्हणजे ‘कोविड’ची लस. ‘कोविड’च्या काळापासूनच कॅटालिन कारिको यांचे नाव जगातील लाखो लोकांच्या तोंडी होते. कॅटालिन कारिको यांना मिळालेले ‘नोबेल’ पारितोषिक हे विज्ञानातील चिकाटीच्या शक्तीचे द्योतक आहे. कॅटालिन कारिको आणि ड्रू वेईसमन यांनी त्यांच्या शोधांसाठी पुरस्कार जिंकला, ज्यामुळे(एमआरएनए)ला औषध किंवा लस म्हणून वापरण्यास मदत झाली.

कोट्यवधी लोकांचे प्राण वाचविणार्‍या एका कामगिरीसाठी एकाहून अधिक पात्र ‘नोबेल’ पुरस्कारांची कल्पना करणे कठीण आणि कारिकोसारख्या शास्त्रज्ञांनी एक दोन नव्हे सलग ४० वर्षे संशोधनात टिकून राहिल्यामुळेच, त्यांना ही संधी मिळाली.
‘नोबेल पुरस्कार’प्राप्त संशोधन नेमके काय आहे?

आपल्या शरीरातील पेशींचा मूळ अनुवांशिक घटक हा ‘डीएनए’ असतो. पेशींमधील प्रक्रियांमुळे याच ‘डीएनए’पासून ‘आरएनए’ तयार होतो. ‘आरएनए’चे मूळ कार्य हे पेशींच्या आणि शरीराच्या वाढीसाठी लागणारी प्रथिने तयार करणे असते. काही प्रथिने ही आपल्याला रोगजंतूंपासून सुरक्षितसुद्धा ठेवतात, त्यांनाच आपण ‘अ‍ॅण्टिबॉडीज’ किंवा ‘प्रतिपिंडे’ असे म्हणतो. शरीरामध्ये ही प्रतिपिंडे तयार होण्यासाठी (एमआरएनए) म्हणजेच संदेशवाहक ‘आरएनए’ महत्त्वाची भूमिका बजावतात. पण, या अनुवांशिक सामग्रीचे रुपांतर औषध किंवा लस म्हणून उपयुक्त ठरू शकेल, अशा गोष्टीत करणे अजूनपर्यंत शक्य झाले नव्हते.

कॅटालिन कारिको आणि त्यांच्या सहकार्‍यांनी गेल्या दोन दशकांत केलेल्या प्रयत्नांमुळे यामध्ये यश मिळाले. हे यश मिळवताना शास्त्रज्ञांना अनेक समस्या सोडवाव्या लागल्या. जसे की, ‘आरएनए’सारखा नाजूक अनुवांशिक वाण शरीरामध्ये अधिक स्थिर करण्यासाठी नवनवीन प्रयोग करावे लागले. एमआरएनए शरीरातील योग्य पेशींना कसे मिळवावे आणि प्रथिने किती प्रमाणात नियंत्रित करावे, हेसुद्धा आव्हानात्मक काम होते आणि या सर्व आव्हानावर मात करण्याचे कारिको आणि वेईसमन यांना श्रेय दिले जाते. ‘स्यूडोउरिडिन’ नावाच्या संबंधित रेणूसाठी ‘युरिडिन’ नावाच्या एमआरएनएच्या मूलभूत बिल्डिंग ब्लॉकची अदलाबदल करून, एमआरएनएच्या तारांना प्रतिकारशक्तीचा हल्ला न करता पेशींना त्यांचा संदेश मिळू शकतो, अशी यंत्रणा त्यांनी विकसित केली. त्या शोधामुळे तंत्रज्ञानावर काम करणार्‍या सुरुवातीच्या बायोटेक कंपन्यांना मदत झाली, ज्यामुळे एमआरएनएच्या उपयोगाची आणि भूमिकेची ‘कोविड’ महामारीमध्ये पायाभरणी झाली.

’कोविड’दरम्यान लाखो लोकांचे प्राण वाचवण्यासाठी जबाबदार असलेल्या ‘मॉडर्ना’ आणि ‘फायजर’ (BioNTech)च्या ‘कोविड’ लसींमध्ये या रासायनिक युक्तीचा समावेश आहे. पारंपरिक लसींमध्ये सामान्यतः रोगजनकाची कमकुवत किंवा मारलेली आवृत्ती असते. उदाहरणच द्यायचे झाले तर विषाणू किंवा जीवाणूला अर्धमेला करून मानवी शरीरात सोडायचे, म्हणजे त्याच्याविरुद्ध शरीरात रोगप्रतिकारक शक्ती तयार होते. प्रयोगशाळेत बनविलेले मुख्य रोगजनक प्रथिने किंवा शरीरात ती प्रथिने तयार करण्यासाठी अनुवांशिकरित्या तयार केलेले विषाणू असतात. याचा मोठा तोटा हा असो की, अशी लस सारखी-सारखी द्यावी लागते. जशी पोलिओची लस या पारंपरिक पद्धतीवर तयार केली होती आणि ती सारखी-सारखी लहान मुलांना द्यावी लागत असे. याउलट नवीन तंत्रज्ञान वापरून तयार केली लस ही एमआरएनएला स्वतःच पेशींना विशिष्ट प्रथिने तयार करण्यास सूचित करू शकते, जे रोगप्रतिकारक प्रतिसादांना चालना देतात. एमआरएनए लसीच्या कल्पनेची बीजे १९८० मध्ये प्रयोगशाळेत अनुवांशिक ‘स्ट्रॅण्ड’ तयार करण्याच्या तंत्राच्या विकासानंतर पेरण्यात आली.

परंतु, प्रयोगशाळेत बनवलेल्या एमआरएनए रेणूंनी संभाव्य हानिकारक रोगप्रतिकारक प्रतिसादांना चालना दिली. या दोघांना २०००च्या दरम्यान असे दिसून आले की, सस्तन प्राण्यांच्या पेशींमध्ये बनवलेल्या एमआरएनए आणि प्रयोगशाळेत शास्त्रज्ञांनी बनवलेल्या एमआरएनएमधील मूलभूत फरकाशी रोगप्रतिकारक प्रतिक्रिया जोडलेली आहे. त्यांच्या लक्षात आले की, नैसर्गिक एमआरएनएवर विविध रासायनिक बदल केले जातात, तर प्रयोगशाळेलतील एमआरएनएमध्ये असे नाही. त्यानंतर प्रयोगशाळेत एमआरएनएमध्ये यापैकी काही सुधारणांचे पुनःउत्पादन करण्याचा प्रयत्न केला आणि नंतर परिणामी रेणू ‘डेंड्रिटिक’ पेशी नावाच्या रोगप्रतिकारक पेशींमध्ये सादर केले.

कॅटालिन कारिको यांची संघर्षमय वाटचाल

पूर्व युरोपातील सततच्या यादवी युद्धाने ग्रासलेल्या गरीब अशा हंगेरी देशामध्ये १९५५ साली जन्मलेल्या कॅटालिन कारिको यांचे ‘पीचडी’पर्यंतचे शिक्षण हंगेरीमध्येच झाले. हंगेरीमध्ये असणारी गरिबी, राजकीय संघर्ष आणि छोटी गृहयुद्धे यामुळे तिथे पुढील संशोधनाच्या संधी फार कमी होत्या. शेवटी त्यांनी अमेरिकेला जाण्याचा निर्णय घेतला. आपली सगळे कुटुंब मागे सोडून त्या अमेरिकेत गेल्या. १९८५ मध्ये जेव्हा विद्यापीठाच्या हंगेरीमधील संशोधन कार्यक्रमाचे पैसे संपले, तेव्हा डॉ. कारिको, त्यांचे पती आणि दोन वर्षांची मुलगी, सुसान, टेम्पल युनिव्हर्सिटीमध्ये ‘पोस्टडॉक्टरल विद्यार्थी’ म्हणून नोकरीसाठी फिलाडेल्फियाला गेले. हंगेरियन सरकारने त्यांना फक्त १०० देशांबाहेर नेण्याची परवानगी दिल्याने, तिने आणि तिच्या पतीने सुसानच्या टेडी बेअरमध्ये आजचे अंदाजे १ हजार, २४६ लपवून नेले. आश्चर्य म्हणजे, त्यांची मुलगी सुसान रोईंगमध्ये दोन वेळा ऑलिम्पिक सुवर्णपदक विजेती बनली.
 
अमेरिकेत गेल्यानंतरसुद्धा त्यांच्या संशोधनाचा संघर्ष कमी नाही झाला, तिथेसुद्धा त्याना संशोधनासाठी संघर्ष करावा लागला. ’एमआरएनए’ तंत्रज्ञान वापरून बरेच आजार आपण बरे करू शकतो, या त्यांच्या संशोधनाची सुरुवातीला कोणीही दाखल घेतली नाही. त्यांचे या संशोधनाचे पेपर्स नाकारले गेले. त्यांच्या या संशोधनाची विभागामधील लोकांच्याकडूनच खिल्ली उडवली जायची. त्यांनी संशोधनासाठी निधी मागितला, तर तो नाकारला जायचा. एवढेच नाही तर त्यांना युनिव्हर्सिटीने प्रमोशन पण दिले नाही. शेवटी या त्राग्यातूनच त्यांना २०१३ मध्ये अमेरिकेतील पेनसिल्व्हेनिया विद्यापीठातील नोकरी सोडावी लागली. पेनसिल्व्हेनिया विद्यापीठातील कॅटालिन यांची अनेक वर्षे कारकिर्द अतिशय हलाखीची होती. कॅटालिन यांनी एका प्रयोगशाळेतून दुसर्‍या प्रयोगशाळेत पैशासाठी स्थलांतरण केले, प्रत्येकवेळी एकामागून एक ज्येष्ठ शास्त्रज्ञांवर संशोधनासाठी आणि महिन्याच्या पगारासाठी विसंबून राहावे लागे. त्यांना एका वर्षाला फक्त ६० हजार यापेक्षा जास्त पगार कधी दिला नाही, याउलट नवीनच पदवीधर झालेल्या इंजिनिअर किंवा डॉक्टर मुला-मुलींना मात्र याच्या दुप्पट पगार दिला जातोय.

कॅटालिन कारिको आणि वेईसमन यांनी एकत्र संशोधन करण्यासाठी प्रयत्न केले. त्यांना पहिल्यांदा मोठे यश २००५ साली मिळाले, जेव्हा त्यांनी गंभीर रासायनिक ‘स्वॅप’ शोधला. ज्यामुळे एमआरएनए प्रयोगशाळेत तयार करणे सोपे झाले. पण, तेव्हासुद्धा वैज्ञानिक समुदाय त्याचे महत्त्व ओळखण्यात अपयशी ठरला. जगातील सर्वश्रेष्ठ अशा ‘नेचर’ नियतकालिकात जेव्हा हा शोधनिबंध पाठवला, तेव्हा त्यांनी तो पुढच्या २४ तासांच्या आत त्यांनी ते एक वाढीव (incremental)योगदान म्हणून नाकारलं.
 
दुर्दैवाने अमेरिकन विद्यापीठांत असणार्‍या जीवघेण्या स्पर्धेमुळे २०१३ मध्ये त्यांना ‘जर्मन बायोटेक्नोलॉजी फर्म’कडे ढकलले. तोपर्यंत गुंतवणूकदारांना एमआरएनए औषधनिर्माणशास्त्रात उपयोगी पडू शकतात, असा विचार आजूबाजूला येऊ लागला होता. पण, काही मोजक्याच कंपन्या या कल्पनेचा पाठपुरावा करीत होत्या. हे सर्व व्यवहारिकरित्या रात्रभरात बदलले, जेव्हा कोरोना विषाणूमुळे न्यूमोनियाच्या रुग्णांची संख्या वाढू लागली आणि आज साथीच्या काळात जगभरात एमआरएनएवर आधारित ‘कोविड’ची लस अमेरिकन आणि युरोपियन बाजारात आली.

बायोटेक कंपन्या या समस्येवर काम करीत असताना, कारिको आणि वेईसमन यांनी केलेल्या कामासारख्या मूलभूत विज्ञानाकडूनही याला सुरू असलेल्या पाठबळाची गरज भासणार आहे. इतक्या मूलभूत संशोधनाला जबाबदार असणार्‍या जगभरातील देशांनी अर्थसंकल्पात वैज्ञानिक संशोधनाला वेदनादायक कपातीचा विचार करताना हे विसरू नये. या दोघांना मिळालेले या वर्षीचे ‘नोबेल’ पारितोषिक आणखी एक आठवण करून देते की, मूलभूत विज्ञानाच्या नादात अनपेक्षित देयके असू शकतात आणि जग बदलवणार्‍या संशोधनाला वित्तपुरवठा देखील केला पाहिजे.

डॉ. नानासाहेब थोरात
(फेलो ऑफ द रॉयल सोसायटी ऑफ मेडिसिन, लंडन)