Tuesday, February 27, 2007

ഡി.എന്‍.എ.ചിപ്പുകള്‍: ചികിത്സയുടെ ഭാവിമുഖം

ചികിത്സ വ്യക്തിഗതമാകുന്ന കാലത്തേക്കാണ്‌ വൈദ്യശാസ്‌ത്രം ചുവടുവെക്കുന്നത്‌. അതിന്‌ വേദിയൊരുക്കുന്നതോ ഡി.എന്‍.എ.ചിപ്പുകളും

ചോറ്‌ പാകമായോ എന്നു നോക്കുന്നത്‌ എങ്ങനെയാണ്‌. എല്ലാ ചോറും പരിശോധിച്ചിട്ടല്ല, മാതൃകയ്‌ക്ക്‌ ഏതാനും എണ്ണം നോക്കിയിട്ടാണ്‌. ഡി.എന്‍.എ.ചിപ്പുകളുടെ കാര്യവും ഇതിനോടുപമിക്കാം. മനുഷ്യ ഡി.എന്‍.എ.യിലെ 300 കോടിയിലേറെ രാസാക്ഷരങ്ങള്‍ മുഴുവന്‍ പരിശോധിച്ച്‌ ഒരാളുടെ ജനിതകസവിശേഷതകളും ജനിതകപ്രശ്‌നങ്ങളും കണ്ടെത്തുക അസാധ്യമാണ്‌. പകരം, ഒരു 'സൂക്ഷ്‌മജിനോംനിര' (DNA microarray) രൂപപ്പെടുത്തിയാല്‍, വളരെ വേഗം ജനിതകപ്രശ്‌നങ്ങളുടെ ഉള്ളിലേക്ക്‌ കടക്കാന്‍ വിദഗ്‌ധര്‍ക്ക്‌ കഴിയും. ഡി.എന്‍.എ.യുടെ ചെറിയൊരു ഭാഗമുപയോഗിച്ച്‌ സമഗ്രമായ ചിത്രം ലഭിക്കാനുള്ള മാര്‍ഗ്ഗമാണിത്‌. ഇത്തരം 'സൂക്ഷ്‌മജിനോംനിര'കളാണ്‌ ഡി.എന്‍.എ. ചിപ്പിലുള്ളത്‌. ചികിത്സ മുതല്‍ ഔഷധങ്ങള്‍ കണ്ടെത്താനും രോഗാണുക്കളെ കൃത്യമായി തിരിച്ചറിയാനും വരെ സമീപഭാവിയില്‍ ഡി.എന്‍.എ.ചിപ്പുകളാവും ആരോഗ്യവിദഗ്‌ധര്‍ക്ക്‌ കൂട്ടുണ്ടാവുക. വൈദ്യശാസ്‌ത്രത്തില്‍ ഭാവിസാധ്യതകളുടെ പര്യായം ഇത്തരം ചിപ്പുകളാണെന്ന്‌ പലരും കരുതുന്നു.

മാനവജിനോമിന്റെ കണ്ടെത്തല്‍ വൈദ്യശാസ്‌ത്രരംഗത്തു വരുത്തുമെന്ന്‌ പ്രവചിക്കപ്പെട്ട ഒരു മാറ്റം, ചികിത്സ വ്യക്തിഗതമാകും എന്നതാണ്‌. ഒരേ പേരിലാണ്‌ അറിയപ്പെടുന്നതെങ്കിലും ഒരു രോഗത്തിന്‌ ഒട്ടേറെ വകഭേദങ്ങളുണ്ടാകാം. ഉദാഹരണത്തിന്‌ രക്താര്‍ബുദത്തിന്റെ (ലുക്കേമിയ) കാര്യമെടുക്കുക. ഇതിന്‌ പല വകഭേദങ്ങളുണ്ട്‌. രോഗിയെ പിടികൂടിയിട്ടുള്ളത്‌ ഏത്‌ വകഭേദമാണെന്ന്‌ കൃത്യമായി തിരിച്ചറിയാനായില്ലെങ്കില്‍, ചികിത്സ ഫലിച്ചെന്നു വരില്ല. 'റോച്ചെ'യെന്ന ഔഷധകമ്പനി രൂപപ്പെടുത്തിയിട്ടുള്ള 'ആംപ്ലിചിപ്പ്‌'(AmpliChip) ഗണത്തിലെ ഡി.എന്‍.എ. ചിപ്പുകള്‍ക്ക്‌ 20 ലുക്കേമിയ വകഭേദങ്ങള്‍ കൃത്യമായി തിരിച്ചറിയാന്‍ ശേഷിയുണ്ട്‌. 'അഫിമെട്രിക്‌സ്‌' എന്ന കമ്പനിയുമായി സഹകരിച്ച്‌ റോച്ചെ നിര്‍മിച്ച ആംപ്ലിചിപ്പുകള്‍ക്ക്‌ 2004-ലാണ്‌ യൂറോപ്യന്‍ അധികൃതര്‍ വിപണാനുമതി നല്‍കിയത്‌. ഇത്തരം ഡി.എന്‍.എ.ചിപ്പുകള്‍ ഡോക്ടറുടെ പണിയായുധത്തില്‍ ഉള്‍പ്പെടുന്നതോടെ, ചികിത്സയ്‌ക്ക്‌ പിഴവുപറ്റാനുള്ള സാധ്യത വളരെ കുറയും. ഏത്‌ മരുന്ന്‌ എത്ര ഡോസില്‍ നല്‍കിയാല്‍ രോഗശമനം സുഗമമാകുമെന്ന്‌ ഡോക്ടര്‍ക്ക്‌ കൃത്യമായി മനസിലാക്കാനാകും. ഒരു രോഗിക്ക്‌ നല്‍കിയ മരുന്നാകില്ല, അതേ രോഗത്തിന്‌ വേറൊരു രോഗിക്ക്‌ നല്‍കേണ്ടി വരിക. ഇതാണ്‌ വ്യക്തിഗത ചികിത്സ എന്നതു കൊണ്ട്‌ ഉദ്ദേശിക്കുന്നത്‌.

ചികിത്സയില്‍ രോഗനിര്‍ണയം പോലെ പ്രധാനമാണ്‌, രോഗാണുക്കളെ തിരിച്ചറിയലും. പുതിയ രോഗാണുക്കളെ തിരിച്ചറിയാനും ഡി.എന്‍.എ.ചിപ്പുകള്‍ സഹായിക്കുമെന്ന്‌ 2003-ല്‍ ലോകം കണ്ടു. തെക്കുകിഴക്കന്‍ ഏഷ്യയിലാരംഭിച്ച്‌ ലോകമാകെ ഭീതിപരത്തിയ 'സാര്‍സ്‌'(സിവിയര്‍ അക്യൂട്ട്‌ റെസ്‌പിറേറ്ററി സിന്‍ഡ്രോം) വൈറസിനെ അന്ന്‌ തിരിച്ചറിഞ്ഞത്‌ ഡി.എന്‍.എ.ചിപ്പുകളിലുപയോഗിക്കുന്ന 'സൂക്ഷ്‌മജിനോംനിര'യുപയോഗിച്ചായിരുന്നു. സാന്‍ഫ്രാന്‍സിസ്‌കോയില്‍ കാലിഫോര്‍ണിയ സര്‍വകലാശാലയിലെ ഡോ.ജോ ഡിറിസിയാണ്‌ ഈ മാര്‍ഗ്ഗത്തിലൂടെ വൈറസിനെ തിരിച്ചറിഞ്ഞത്‌. ഫലപ്രദമായ ഔഷധങ്ങളുടെ കണ്ടെത്തലാണ്‌ ആരോഗ്യരംഗത്ത്‌ ഡി.എന്‍.എ.ചിപ്പുകള്‍ ഒരുക്കുന്ന മറ്റൊരു സാധ്യത. റോച്ചെ, മെര്‍ക്ക്‌, ഫൈസര്‍ തുടങ്ങി ലോകത്തെ വമ്പന്‍ ഫാര്‍മസ്യൂട്ടിക്കല്‍ കമ്പനികളെല്ലാം പുതിയ ഔഷധങ്ങള്‍ കണ്ടെത്താനായി ഡി.എന്‍.എ.ചിപ്പുകളെ വന്‍തോതില്‍ ആശ്രയിച്ചു തുടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.

'മെര്‍ക്ക്‌' കമ്പനിയുടെ കാര്യമെടുക്കാം. വിവരസാങ്കേതികവിദ്യയുടെ സഹായത്തോടെ ജീന്‍പ്രഭാവം(gene expression) വിശകലനം ചെയ്യുന്നതില്‍ പ്രത്യേക പ്രാവിണ്യം നേടിയ 'റോസെറ്റ ഇന്‍ഫാര്‍മാറ്റിക്‌സ്‌' എന്ന സോഫ്‌ട്‌വേര്‍ കമ്പനിയെ 2001-ല്‍ മെര്‍ക്ക്‌ സ്വന്തമാക്കി. റോസെറ്റയുടെ സാങ്കേതികസഹായമുപയോഗിച്ച്‌, മെര്‍ക്ക്‌ കമ്പനിയിലെ ഗവേഷകരിപ്പോള്‍ പ്രതിവര്‍ഷം 40,000 'സൂക്ഷ്‌മജിനോംനിര' പരീക്ഷണങ്ങളാണ്‌ നടത്തുന്നത്‌. ആ പരീക്ഷണങ്ങളുടെ ഫലങ്ങള്‍ മുഴുവന്‍ മെര്‍ക്ക്‌ കമ്പനിയുടെ ഡേറ്റാബേസില്‍ സൂക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. ഇത്തരം രണ്ടുലക്ഷം എന്‍ട്രികള്‍ ഇപ്പോള്‍ മെര്‍ക്കിന്റെ ഡേറ്റാബേസിലുണ്ട്‌. പുതിയ ഔഷധങ്ങള്‍ കണ്ടെത്താനുള്ള മെര്‍ക്കിന്റെ ശേഷി ഇതുമൂലം പതിന്മടങ്ങ്‌ വര്‍ധിച്ചിരിക്കുന്നു. നിലവില്‍ മെര്‍ക്ക്‌ ക്ലിനിക്കല്‍ പരീക്ഷണത്തിന്‌ വിധേയമാക്കിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഔഷധതന്മാത്രകളില്‍ 20 ശതമാനവും ഡി.എന്‍.എ.ചിപ്പുകളുടെ സഹായത്തോടെ കണ്ടെത്തിയതാണെന്ന്‌, കമ്പനിയുടെ എക്‌സിക്യുട്ടീവ്‌ വൈസ്‌പ്രസിഡന്റ്‌മാരിലൊരാളായ സ്റ്റീഫന്‍ ഫ്രണ്ട്‌ അറിയിക്കുന്നു. മാത്രമല്ല, മാരകമായ പാര്‍ശ്വഫലങ്ങളുള്ള ഔഷധങ്ങളെ മുന്‍കൂട്ടിയറിയാനും, അതനുസരിച്ച്‌ ആവശ്യമായ ക്രമീകരണം വരുത്താനും പുതിയ സങ്കേതം സഹായിക്കും.

ഒരു കാലത്ത്‌ നവജാതശിശുക്കളില്‍ മാരകമായ പാര്‍ശ്വഫലങ്ങളുണ്ടാക്കിയതിന്റെ പേരില്‍ ഏറ്റവുമധികം വെറുക്കപ്പെട്ട മരുന്നാണ്‌ താലഡോമൈഡ്‌. 1961-ല്‍ അത്‌ നിരോധിക്കപ്പെട്ടു. എന്നാല്‍, അര്‍ബുദ ചികിത്സയില്‍ ഗുണംചെയ്യും എന്ന്‌ കണ്ടെത്തിയതിനെ തുടര്‍ന്ന്‌ പരിമിതമായ തോതിലാണെങ്കില്‍ പോലും താലഡോമൈഡ്‌ തിരിച്ചുവരുന്ന കാഴ്‌ചയ്‌ക്ക്‌ ഇപ്പോള്‍ വൈദ്യശാസ്‌ത്രം സാക്ഷ്യം വഹിക്കുകയാണ്‌. താലഡോമൈഡിന്റെ ഈ ഗുണം അത്‌ നിരോധിച്ച കാലത്ത്‌ അറിയാമായിരുന്നില്ല. പലമരുന്നുകള്‍ക്കും ഇത്തരത്തില്‍ അറിയപ്പെടാത്ത ഗുണങ്ങളുണ്ട്‌. അത്‌ കണ്ടെത്തി നിലവിലുള്ള ഔഷധങ്ങളുടെ സാധ്യത വിപുലീകരിക്കാനാകും. ഇതാണ്‌ ഡി.എന്‍.എ.ചിപ്പുകള്‍ മുന്നോട്ടുവെയ്‌ക്കുന്ന മറ്റൊരു സാധ്യത. മസാച്യൂസെറ്റ്‌സ്‌ ഇന്‍സ്‌റ്റിട്ട്യൂട്ട്‌ ഓഫ്‌ ടെക്‌നോളജി(എം.ഐ.ടി)യുടെ സഹകരണത്തോടെ, 'ബ്രോഡ്‌ ഇന്‍സ്‌റ്റിട്ട്യൂട്ട്‌ ' എന്ന അമേരിക്കന്‍ സ്ഥാപനം ഇത്തരമൊരു സംരംഭത്തിലാണ്‌. 'കണക്ടിവിറ്റി മാപ്പ്‌'(connectivity map) എന്ന പേരിലൊരു ഡേറ്റാബേസ്‌ ഉണ്ടാക്കുകയാണ്‌ ഈ സ്ഥാപനം. ഔഷധങ്ങള്‍, ജീനുകള്‍, രോഗങ്ങള്‍ ഇവ തമ്മിലുള്ള ബന്ധത്തെ ഭാഷാവത്‌ക്കരിച്ച്‌ ഡേറ്റാബേസിലാക്കിയ ശേഷം, ഇവ തമ്മിലുള്ള പരസ്‌പരബന്ധം പ്രത്യേക സോഫ്‌ട്‌വേറുകളുടെ സഹായത്തോടെ ചികഞ്ഞു കണ്ടെത്തുകയാണ്‌ ചെയ്യുക. നിലവിലുള്ള മരുന്നുകളുടെ അറിയപ്പെടാത്ത സാധ്യതകളും പ്രവര്‍ത്തനങ്ങളും ഇതിലൂടെ വെളിവാകും. അമേരിക്കയില്‍ അംഗീകാരം കിട്ടിയ മുഴുവന്‍ മരുന്നുകളും അടുത്ത രണ്ടുവര്‍ഷത്തിനുള്ളില്‍ പുനര്‍നിര്‍ണയം ചെയ്യാന്‍ കഴിയുമെന്നാണ്‌ ബ്രോഡ്‌ ഇന്‍സ്‌റ്റിട്ട്യൂട്ട്‌ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.

1980-കളുടെ അവസാനവര്‍ഷങ്ങളിലാണ്‌ ഡി.എന്‍.എ.ചിപ്പുകള്‍ വികസിപ്പിക്കാനുള്ള ഗൗരവമാര്‍ന്ന ശ്രമങ്ങള്‍ ആരംഭിച്ചത്‌. 1970-കളില്‍ ഡി.എന്‍.എ.വിശകലനവിദ്യ('സതേണ്‍ ബ്ലോട്ടിങ്‌ ')യുടെ കണ്ടുപിടിത്തത്തിലൂടെ പ്രശസ്‌തനായ ഓക്‌സ്‌ഫഡ്‌ സര്‍വകലാശാലയിലെ എഡ്വിന്‍ സതേണ്‍ ആണ്‌, ആദ്യമായി 'സൂക്ഷ്‌മജിനോംനിര'യുടെ മാതൃകാവകാശ(പേറ്റന്റ്‌)ത്തിന്‌ അപേക്ഷ നല്‍കിയത്‌; 1988-ലായിരുന്നു അത്‌. എന്നാല്‍, ഡി.എന്‍.എ.ചിപ്പുകള്‍ വാണിജ്യയുഗത്തിലേക്ക്‌ കടക്കുന്നത്‌ സ്റ്റീഫന്‍ ഫോഡൊര്‍ എന്ന യുവശാസ്‌ത്രജ്ഞന്റെ രംഗപ്രവേശത്തോടേയാണ്‌. കമ്പ്യൂട്ടര്‍ചിപ്പുകള്‍ക്ക്‌ സമാനമായി ഫോട്ടോലിഥോഗ്രാഫിയുടെ സഹായത്തോടെ ജിനോംശ്രേണികളെ മൈക്രോചിപ്പുകളില്‍ സന്നിവേശിപ്പിക്കാനുള്ള സങ്കേതമാണ്‌ ഡോ.ഫോഡൊര്‍ കണ്ടെത്തിയത്‌. 1991-ല്‍ ഇതു സംബന്ധിച്ച്‌ ഡോ.ഫോഡൊറിന്റേതായി 'സയന്‍സ്‌' ഗവേഷണവാരികയില്‍ വന്ന മുഖലേഖനമാണ്‌ ഡി.എന്‍.എ.ചിപ്പുകളുടെ യുഗം ഉദ്‌ഘാടനം ചെയ്‌തതെന്നു പറഞ്ഞാല്‍ അതിശയോക്തിയാവില്ല.

ഏതാണ്ട്‌ അതേസമയത്തു തന്നെ സ്റ്റാന്‍ഫഡ്‌ സര്‍വകലാശാലയ്‌ക്കു കീഴിലെ സ്‌കൂള്‍ ഓഫ്‌ മെഡിസിനിലെ പാട്രിക്‌ ബ്രൗണും അദ്ദേഹം റിക്രൂട്ട്‌ ചെയ്‌ത എഞ്ചിനിയറിങ്‌ വിദ്യാര്‍ത്ഥിയായ ഡാരി ഷാലോണും ചേര്‍ന്ന്‌ മൈക്രോസ്‌കോപ്പിലുപയോഗിക്കുന്ന ഗ്ലാസ്‌ സ്ലൈഡില്‍ സൂക്ഷ്‌മ ഡി.എന്‍.എ.ഭാഗങ്ങള്‍ കുത്തുകളുടെ രൂപത്തില്‍ സന്നിവേശിപ്പിച്ച്‌ 'സൂക്ഷ്‌മജിനോംനിര'കളുണ്ടാക്കാനുള്ള വിദ്യയും രൂപപ്പെടുത്തി. ഈ രണ്ട്‌ വിദ്യകളുമാണ്‌ ഡി.എന്‍.എ.ചിപ്പ്‌ വിപ്ലവത്തിന്റെ അടിത്തറ. 70 കോടി ഡോളറി(3200 കോടിരൂപ) ന്റെ വിപണിയാണ്‌ ഡി.എന്‍.എ ചിപ്പുകളുടേത്‌. ആഗോള ചിപ്പ്‌ വിപണിയില്‍ ഇപ്പോള്‍ വെറും ഒന്‍പത്‌ ശതമാനം മാത്രമാണ്‌ 'സൂക്ഷ്‌മജിനോംനിര'കളുടേത്‌. 2009 ആകുമ്പോഴേക്കും അത്‌ 45 ശതമാനമാകുമെന്നാണ്‌ ഈ രംഗം നിരീക്ഷിക്കുന്ന വിദഗ്‌ധര്‍ പ്രവചിക്കുന്നത്‌. മനുഷ്യജീവിതത്തില്‍ ഡി.എന്‍.എ.ചിപ്പുകള്‍ എത്ര വലിയ സ്ഥാനമാണ്‌ കൈയടക്കാന്‍ പോകുന്നതെന്ന്‌ വ്യക്തമാക്കുന്നു ഈ പ്രവചനം-2007 മാര്‍ച്ച്‌ ലക്കം 'മാതൃഭൂമി ആരോഗ്യമാസിക'യില്‍ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത്‌-(കടപ്പാട്‌: ഇക്കണോമിസ്‌റ്റ്‌ വാരിക)
-ജോസഫ്‌ ആന്‍ണി

2 comments:

JA said...

രോഗനിര്‍ണയത്തിലും ചികിത്സയിലും മാത്രമല്ല, രോഗാണുക്കളെ തിരിച്ചറിയുന്നതിലും നിലവിലുള്ള ഔഷധങ്ങളുടെ അറിയപ്പെടാത്ത ഗുണങ്ങള്‍ കണ്ടെത്താനും പാര്‍ശ്വഫലങ്ങളില്ലാത്ത ഔഷധങ്ങള്‍ക്കു രൂപംനല്‍കാനുമൊക്കെ വേദയൊരുക്കുന്നു ഡി.എന്‍.എ.ചിപ്പുകള്‍. വൈദ്യശാസ്‌ത്രത്തിന്റെ ഭാവിമുഖമാണ്‌ അവ അനാവരണം ചെയ്യുന്നത്‌.

കലേഷ്‌ കുമാര്‍ said...

നല്ല ലേഖനം.