உயிரியல் ஆய்வில் எங்கே செல்கிறோம் நாம்?

பிப்ரவரி, 2001ல், ஏறக்குறைய, மனிதனின் முழு மரபணு தகவல்களையும் தொகுத்துவிட்டதாக அறிவியல் உலகம் அறிவித்தது.

இது, உயிரின் ரகசியங்களை உடைக்கும் உயிரியல் துறையில் நிகழ்ந்த பெரும் முன்னேற்றம். பல நுாறு கோடி ரூபாய், விஞ்ஞானிகளின் கடும் உழைப்பு என மரபணு தகவல்கள் தொகுப்பு திட்டம் நிறைவேற, 15 ஆண்டுகள் ஆயின.
கடந்த, 2007ல், 1,000 மனிதர்களின் மரபணு தகவல்களை தொகுக்கப் போவதாக, சர்வதேச விஞ்ஞானிகள் கூட்டமைப்பு, அறிவிப்பை வெளியிட்டது. மரபணு தொகுதி வேறுபாடுகளை கண்டடைவது இதன் நோக்கம். ஒரு மனிதனுடைய ஜீனோமை (மரபணு தகவல் தொகுதி) அட்டவணைப்படுத்தவே, 15 ஆண்டுகள் என்றால், 1,000 பேருக்கு எத்தனை காலம் ஆகும்? அதுதவிர பொருளாதாரம்? சாத்தியப்படாத, வெறும் கனவு என்று அப்போது பலரும் நினைத்தனர். ஆனால், 2015ல், எட்டு ஆண்டுகளில் அந்த திட்டம் செய்து முடிக்கப்பட்டது.

கடந்த, 1990களில் துவங்கி, மரபணு தகவலை படிக்கும் செலவு மிக வேகமாக குறையத் துவங்கியது. பண செலவு மட்டுமல்ல, காலமும் சுருங்கியது. 30 பில்லியன் மரபணு தகவல்கள், ஒரு மனிதனுள் அடங்கியிருக்கிறது. அதில், 10 லட்சம் எழுத்துகளை, 70 பைசாவில் படித்துவிட முடியும். ஒருசில மணிநேரம் தான் ஆகும். இன்றைய நவீன தொழில்நுட்பம் அதை சாத்தியமாக்கியிருக்கிறது. 15 ஆண்டுகளுக்கு முன், அதே, 10 லட்சம் எழுத்துகளை படிக்க, ஒன்பது லட்சம் ரூபாய் ஆனது. '1,000 மனித ஜீனோம் திட்டம்' கொடுத்த உற்சாகம், விஞ்ஞானிகளை, '10 ஆயிரம் விலங்கு ஜீனோம்' திட்டத்தை அறிவிக்க வைத்தது.
அது, விலங்குகளின் பரிணாம வளர்ச்சியை புரிந்து கொள்வதில் முக்கிய பங்காற்றுகிறது. ஜீனோம் குறித்த வாசிப்பு விரிவடையும்போது, படைப்பின் ரகசியங்கள் மீது, அதிக வெளிச்சம் பாய்கிறது.
நவீன ஜீனோமிக்ஸ் மூலம், உடல் செல்களில் ஏற்படும் வெவ்வேறு வேதியியல் மாற்றங்களை, ஒருசேர கண்காணிக்க முடியும். ஒரு நேரத்தில், ஒரு செல்லுடைய செயல்முறையை மட்டும் தான், கண்காணிக்க முடியும் என்கிற முந்தைய நிலையிலிருந்து, இது பெரும் மாறுபாட்டை கொண்டிருக்கிறது.
ஜீனோம் இப்போது கையில் இருக்கிறது. ஆனால், அது உயிர் வளர்ச்சியில் எப்படி செயல்படுகிறது என்பது பற்றி பெரிதாக தெரியாது. ஒவ்வொரு மரபணுவும், தகுந்த புரோட்டீன்களை உருவாக்கும். முக்கியமாக புரோட்டீன்கள், உடல் உறுப்புகளாகவும், உருவம் மற்றும் செயல் வடிவமும் பெறுகிறது. உயிர் வேதியியல் மாற்றங்களுக்கு காரணமாக உள்ள ஜீனோமின் செயல்களை, அவர்கள் கண்டறிய முனைந்தனர். அதுதான், 'என்கோட்' திட்டமாக மலர்ச்சியடைந்தது.
ஜீனோமிக்சி-ல் அதிக நாட்டம் கொண்ட, 442 விஞ்ஞானிகள் குழு, என்கோடை செயலாற்றத் துவங்கியது. ஜீனோமில் உள்ள ஒவ்வொரு மரபணு தகவலும் என்ன செயலை கொண்டிருக்கிறது என்பதை கண்டுபிடித்து, பதிவு செய்வது தான் இதன் நோக்கம். அது, உயிரியல் மீது, புது தரிசனத்தை கொடுக்கும் என்று கூறப்பட்டது.
கடந்த, 2012-ல், 'நேச்சர்' இதழில், இந்தக் குழு தன் அறிக்கையை தாக்கல் செய்தது. பல்வேறு குளறுபடிகள் நிறைந்த அந்த ஆய்வறிக்கையின் மீது கடும் விமர்சனங்கள் எழுந்தன. ஆனாலும், என்கோட் திட்டத்திற்காக செலவிடப்பட்ட பொருளாதாரம், மனித ஆற்றல் நினைத்து பார்க்க முடியாதவை.

ஜீனோமிக்சின் பெரு அறிவியல்

மூலக்கூறு உயிரியல், மரபணு பொறியியல், மரபணு மாற்றம் போன்ற அறிவியல் முன்னேற்றங்கள் யாவும், சிறு அளவில் மேற்கொள்ளப்பட்ட விஞ்ஞான பரிசோதனையின் பலனாக கிடைத்தவை. ஆனால், ஜீனோமிக்ஸ் துறை, பிரம்மாண்ட அறிவியல் ஆய்வு திட்டங்களை முன்னணிக்கு கொண்டு வந்தது. இது தான் இப்போது சர்ச்சைக்குரியதாக மாறியிருக்கிறது.
சிலரைப் பொறுத்தவரை, பெரு அறிவியல் ஆய்வுகளின் மூலம் கண்டறியப்படும் புதிய தரவுகள், சிறு அறிவியல் ஆய்வுகளுக்கு வலு சேர்க்கிறது. மற்றவர்களுக்கு, பிரம்மாண்ட அறிவியல் ஆய்வுகள் என்பது தேவையில்லாத துணைத் துறைகளை உண்டாக்கி, சிக்கலை ஏற்படுத்திக் கொண்டிருக்கிறது. அதோடு, அசுரத்தனம் வாய்ந்த பெரு அறிவியல் திட்டங்கள் என்பது, சிறு அறிவியல் திட்டங்களை கபளீகரம் செய்வதாய் இருக்கிறது.
முன்னணி உயிரி வேதியியல் விஞ்ஞானி கிரகரி பெட்ஸ்கோ வார்த்தைகளில் இப்படி சொல்லலாம், 'பெரு அறிவியல் திட்டங்கள் என்பது, சிறு அறிவியல் திட்டங்களுக்கு கிடைக்க வேண்டிய வளங்களையும் உறிஞ்சிவிடுகிறது. இளம் விஞ்ஞானிகளுக்கு கிடைக்க வேண்டிய பயிற்சி அங்கு கிடையாது.'

இது உண்மையா?

பொதுவாகவே, அரசு உள்ளிட்ட அமைப்புகளிடமிருந்து அறிவியல் ஆய்வுகளுக்கு கிடைக்கும் நிதி குறைவு. ஆனால், பெரு அறிவியல் திட்டங்கள், மிகவும் செலவு பிடிக்கக் கூடியவை. இதனால், இருக்கிற பணம் எல்லாம் ஒரே இடத்தில் குவிக்கப்படுகிறது. இதனால், சிறு அறிவியல் ஆய்வுத் திட்டங்கள் பாதிப்படைகின்றன. ஆனால், முக்கியமான அறிவியல் புதிர்களை அவிழ்க்கிற சக்தி, சுயேச்சையாக மேற்கொள்ளப்படுகிற சிறிய ஆய்வுகளுக்கு தான் அதிகம் இருக்கிறது.
அடுத்து, இளம் விஞ்ஞானிகளை உருவாக்குவதில்லை என்ற குற்றச்சாட்டு. புதிய அனுமானங்களை உருவாக்குவது, அவற்றை சோதனைக்கு உட்படுத்துவது, கண்டடைதலை அறிக்கையாக மாற்றுவது, சக துறையினரின் பார்வைக்கு முன்வைப்பது இதுதான், விஞ்ஞான பயிற்சி. ஆனால், புதுவரவு விஞ்ஞானிகளுக்கு இத்தகைய வாய்ப்புகளை, அசுர அறிவியல் திட்டங்கள் வழங்குவதில்லை.
விஞ்ஞானி பெட்ஸ்கோவை பொறுத்தவரை, சிறு அறிவியல் ஆய்வு திட்டங்களை அரவணைக்கும் தன்மை கொண்ட பெரிய திட்டங்களே, உண்மையில் பெரு அறிவியல்.
அப்படிப் பார்த்தால், 15 ஆண்டுகளுக்கு முந்தைய பெரு அறிவியல் திட்டமான, 'மனித ஜீனோம்' சரியான திட்டம் தான். காரணம், சிறு அறிவியல் ஆய்வுகளும் பயன்பெறும் சூழ்நிலையை உருவாக்கி கொடுத்தது.
மரபணு தகவலை தொகுக்குகிற வேலையை, சிறிய ஆய்வுக்கூடங்களிலும் செய்ய முடியும் என்கிற அளவுக்கு, தொழில்நுட்பங்களை அந்த திட்டம் உருவாக்கியது. இன்றைய நிலையில், 'பென் டிரைவர்' அளவுக்கு, ஜீனோம் தொகுப்பு கருவி சுருங்கிவிட்டது. நோய் தொற்று அறிவியல் மற்றும் நோய் சோதனையில், இந்த கருவிகள் பெரிய அளவுக்கு உதவியாய் இருக்கின்றன.

'என்கோட்' பாய்ச்சல்

ஜீனோம் என்கிற மரபணு தகவல் தொகுப்பு, அறிவியல் வளர்ச்சிக்கும் மட்டும் உதவவில்லை. 'அகமண ஜாதி திருமணம்' எப்போது தோன்றியது என்பது போன்ற, பொதுமக்களை ஆர்வமூட்டும் வரலாற்று கேள்விகளுக்கும் விடை சொல்ல உதவியது. 1,500 ஆண்டுகளுக்கு முந்தைய குப்தர்கள் காலத்தில் தான், ஜாதிக்குள் திருமண முறை முதலில் தோன்றியது என்பதை, மரபணு ஆராய்ச்சி கண்டறிந்தது.நவீன எலிக்காய்ச்சலுக்கும், 14 நுாற்றாண்டில் ஐரோப்பாவில் லட்சோப லட்சம் மக்களை பலி கொண்ட எலிக்காய்ச்சலுக்கும் உள்ள தொடர்பை மரபணு ஆய்வு சொல்லியது.

ஆனால், 'மனித ஜீனோம்' திட்டத்தை பின்தொடர்ந்து வந்த சர்ச்சைக்குரிய, 'என்கோட் திட்டம்' சிறிய ஆய்வுகளுக்கு உதவுகிறதா என்றால், கிடையாது என்கிறார், மைக்கேல் ஐசன்; என்கோட் திட்டத்தின் ஆலோசனை குழு உறுப்பினர்.
டி.என்.ஏ., மூலக்கூறுகளின் செயல்பாடுகள் பற்றிய தகவல் களஞ்சியத்தை உருவாக்குவது தான், என்கோட் திட்டத்தின் நோக்கம். ஆனால், சிக்கல் வாய்ந்த இந்த மூலக்கூறுகளின் செயல்பாடுகள் பற்றி தகவல்களை சேகரிப்பது, அதனால் எதிர்காலத்தில் கிடைக்கப் போகும் பயன் ஆகியவை பற்றிய தெளிவு இந்த திட்டத்தில் கிடையாது.
'எதிர்காலத்தில், எப்போதோ ஒருவர் செய்யப்போகும் ஜீனோமிக்ஸ் ஆய்வுக்கு தேவைப்படுகிற தகவலை, என்கோட் களஞ்சியம் வழங்க வேண்டும். அப்போது தான், அது சரியான களஞ்சியமாக இருக்கும்' என்கிறார் மைக்கேல் ஐசன். ஆனால், சிக்கலான டி.என்.ஏ., மூலக்கூறு செயல்பாடுகள் பற்றிய களஞ்சியத்தை உருவாக்க முடியுமா என்று முன்வைக்கப்படும் கேள்விக்கு, முழுமையான விடையில்லை. இருந்தாலும், பல ஆயிரம் கோடிகள், இந்த திட்டத்திற்காக கொட்டப்படுகிறது.
அமெரிக்கா, ஜப்பான், ஐரோப்பா மற்றும் சீனா போன்ற இடங்களில் உள்ள பிரம்மாண்ட ஜீனோமிக்ஸ் ஆய்வகங்கள் போன்று நம்மிடம் கிடையாது. ஆனால், அறிவியல் ஆய்வுக்கான நிதி போதுமான அளவுக்கு இருக்கிறது. சமீபத்தில், நோய்க்கும், மரபணுவுக்குமான தொடர்பை கண்டறியும் சில ஆய்வுகளுக்கு பெரும் அளவிலான தொகை ஒதுக்கப்பட்டுள்ளது.
எனினும், நம் அறிவியல் சூழலை பொறுத்தவரை, பெரும்பாலானோர், சிறிய அளவிலான ஆய்வுகளுக்கே முக்கியத்துவம் கொடுப்பவர்களாக உள்ளனர். இந்தியாவில், 'என்கோட்' போன்ற பெரு அறிவியல் திட்டங்கள் வேண்டுமா, வேண்டாமா என்று விவாதம் எழுவதற்கு, இன்னும் காலம் இருக்கிறது. ஆனால், இத்தகைய விவாதப்போக்குகள் பற்றிய புரிதல் இல்லை.
இதைப் புரிந்துகொள்ள வேண்டுமென்றால், சுயேச்சையான சிறிய ஆய்வுகள் எந்தளவு, உயிரியல் துறை வளர்ச்சியில் பங்காற்றியிருக்கிறது என்பதை தெரிந்துகொள்ள வேண்டும்.

சிறு அறிவியலின் சேவை

சுயேச்சை விஞ்ஞானியான மென்டல், தன் தோட்டத்தில் இருந்த பட்டாணிச் செடிகளில், மகரந்தச் சேர்க்கை நடைபெறச் செய்தார். அதன் மரபுப் பண்புகள் சில, குறிப்பிட்ட விதிகளுக்கு உட்பட்டு ஒரு சந்ததியில் இருந்து அடுத்த சந்ததிக்கு எப்படி கடத்தப்படுகின்றன என்பதைக் கண்டறிந்தார்.
இது குறித்து, 1866ல் ஆராய்ச்சி கட்டுரை ஒன்றை எழுதினார். எனினும், இக்கட்டுரையின் முக்கியத்துவம், 1900ல் உணரப்பட்டது. இன்று, மென்டல் வரையறுத்த கோட்பாடுகள் மரபியலின் அடிப்படையாக விளங்குகின்றன.
மென்டலின் சக காலத்தில் வாழ்ந்த, சார்லஸ் டார்வின், கப்பலில் ஏறி உலகம் சுற்றினார். இயற்கையை உற்றுநோக்கிய அவர், இயற்கை தேர்வு மற்றும் பரிணாம வளர்ச்சி கோட்பாட்டை முன்வைத்தார். இது பின்னாளில், மரபணு குறித்து அறியும் ஆர்வத்தை துாண்டியது.
அதேபோல், நுாற்றாண்டுக்கு முன், பிரடெரிக் டுவார்ட் என்பவர், பாக்டீரியாக்களை தாக்கி அழிக்கும், 'பாக்டீரியோபேஜ்' எனப்படும் வைரசை கண்டறிந்தார். 1950களில், பாக்டீரியோபேஜின் இனப்பெருக்கத்திற்கு, மரபணு தான் காரணம் என்பதை அவருக்கு பின் வந்தவர்கள் கண்டறிந்தனர். இதுவே, மூலக்கூறு உயிரியலின் வளர்ச்சிக்கு துவக்கம் என்று சொல்லலாம்.
நோய் தொற்றியல் அறிஞர், பிரடெரிக் கிரிபித், இறந்த நிமோனியா வைரஸ், உயிருள்ள மற்ற வைரசுடன் கலக்கும்போது, அதுவும் உயிர்பெறுவதை கண்டறிந்தார். அந்த மாற்றத்திற்கு காரணம் மரபணு என்பது பின் கண்டறியப்பட்டது.
இதுபோன்ற, சிறு சிறு சுயேச்சையான கண்டுபிடிப்புகள் தான், மரபணு பொருளை கண்டறிய உதவியது.
'மரபணு என்பது அடினைன் (ஆ), குவனைன் (ஏ) சைட்டோசைன் (ஈ) தைமின் (ப), அதாவது ஆ, ஏ, ஈ, ப என்கிற நான்கெழுத்துகளால் உருவானது' என்றார் பிரடெரிக் சாங்கர். அதை எப்படி படிப்பது என்பதை கற்றுக் கொடுத்தார். முதலில், சில ஆயிரம் எழுத்துகளை கொண்ட பாக்டீரியோபேஜ் வைரசின் மரபணு தகவல் படிக்கப்பட்டது. பின், லெராய் ஹுட் என்பவர் கண்டுபிடித்த தானியங்கி கருவி மூலம், சில நுாறு கோடி எழுத்துகள் கொண்ட மனிதனின் மரபணு தகவல் படிக்கப்பட்டது.
கடந்த, 1986ல், அமெரிக்க அரசால், மனித ஜீனோமை படிக்கும் திட்டம் முன்வைக்கப்பட்டது. மூலக்கூறு உயிரியலில் இது தான், முதலாவது பெரு அறிவியல் திட்டம். 21ம் நுாற்றாண்டின் துவக்கத்தில், மனிதனின் ஜீனோம், அதாவது முழு மரபணு தகவலும் படிக்கப்பட்டது.
அறிவுசார் உரிமை என்பதை தாண்டி, சேகரிக்கப்பட்ட ஆயிரக்கணக்கான ஜீனோம் தகவல்கள், நாளடைவில் பொதுமயமாக்கப்பட்டது. இன்று கடல் போல், ஜீனோம் தகவல் தளம் நிரம்பிக் கிடக்கிறது. அந்த தகவல் தளத்தை உரிய முறையில் பயன்படுத்த, 'பெரு தரவு பகுப்புமுறை' துறை உருவாகலாம்.
சுருக்கமாக சென்னால், இத்தகைய பெரு அறிவியல் திட்டங்கள் உயிரியல் துறையில் இருப்பதை தவிர்க்க முடியாது. அதன் வீச்சு வீரியமானது. அதன் வளர்ச்சி, சிறு அறிவியல் கண்டுபிடிப்புகளுக்கு நிச்சயம் பலன் தரும். மறுபுறம், சுயேச்சையான ஆய்வுகளே சிறந்த கண்டுபிடிப்புகளை நிகழ்த்தும். யாரும் எதிர்பார்க்காததாய் இருக்கும். முக்கியமாக, மனித ஜீனோம் போன்ற புரட்சிமிக்க பெரு அறிவியல் திட்டங்களை சாத்தியமாக்கும்.
இந்தியாவை பொறுத்தவரை, இன்னும் பெரு அறிவியல், சிறு அறிவியல் மோதல் போக்கு வரவில்லை. ஆனால், விரைவில் அது நிகழும்.
எதிர்காலத்தில் பெரு அறிவியல் திட்டங்கள் உருவாகும். அப்போது, அது சுயேச்சையான, சிறு அறிவியல் ஆய்வுகளை பாதிக்காத வண்ணம் இருக்க வேண்டும். சிறு ஆய்வுகளுக்கு ஊக்கமளிக்க வேண்டும். அதுதான், அறிவியல் உலகில், நம்மை சரியான இடத்தில் வைக்கும்.
'பவுன்டன் இங்க்' இதழுடன் இணைந்துமொழிபெயர்ப்பு: ஆரூர் சலீம்.
-- அஸ்வின் சாய் நரேன் சேஷசாயி -