વાઈરસનું ક્લોનિંગ અને સંશ્લેષણ: ભાવિ રોગચાળાને રોકવાની ઝડપી રીત

• લેખક:
• લેખક નામ

  ક્વોન્ટમરુન અગમચેતી
• સપ્ટેમ્બર 29, 2022

આંતરદૃષ્ટિનો સારાંશ

વાયરલ રોગોએ ઝડપી ઓળખ અને રસીના વિકાસ માટે વાયરસ ક્લોનિંગમાં પ્રગતિ કરી છે. જ્યારે તાજેતરના સંશોધનમાં SARS-CoV-2 પ્રતિકૃતિ માટે યીસ્ટનો ઉપયોગ કરવા જેવી નવીન પદ્ધતિઓનો સમાવેશ થાય છે, ત્યારે સલામતી અને જૈવિક યુદ્ધ અંગેની ચિંતાઓ યથાવત છે. આ વિકાસ વ્યક્તિગત દવા, કૃષિ અને શિક્ષણમાં પણ પ્રગતિ કરી શકે છે, જે વધુ સારી રીતે તૈયાર આરોગ્યસંભાળ અને બાયોટેકનોલોજી ક્ષેત્રો સાથે ભવિષ્યને આકાર આપી શકે છે.

વાઇરસ સંદર્ભ ક્લોનિંગ અને સંશ્લેષણ

વાઈરલ બિમારીઓ માનવજાત માટે સતત ખતરો ઉભો કરે છે. આ અત્યંત રોગકારક ચેપને કારણે સમગ્ર ઇતિહાસમાં ઘણી પીડા થાય છે, જે ઘણીવાર યુદ્ધો અને અન્ય વિશ્વ ઘટનાઓના પરિણામોમાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. શીતળા, ઓરી, HIV (હ્યુમન ઇમ્યુનોડેફિસિયન્સી વાયરસ), SARS-CoV (ગંભીર એક્યુટ રેસ્પિરેટરી સિન્ડ્રોમ કોરોનાવાયરસ), 1918 ઈન્ફલ્યુએન્ઝા વાયરસ અને અન્ય જેવા વાયરલ ફાટી નીકળવાના હિસાબો, આ રોગોની વિનાશક અસરોનું દસ્તાવેજીકરણ કરે છે. આ વાયરલ ફાટી નીકળવાના કારણે વિશ્વભરના વૈજ્ઞાનિકો વાયરસને ઝડપથી ઓળખવા અને અસરકારક રસીઓ અને એન્ટિડોટ્સ બનાવવા માટે ક્લોન અને સંશ્લેષણ કરવા તરફ દોરી ગયા છે. 

જ્યારે 19 માં COVID-2020 રોગચાળો ફાટી નીકળ્યો, ત્યારે વૈશ્વિક સંશોધકોએ વાયરસની આનુવંશિક રચનાનો અભ્યાસ કરવા માટે ક્લોનિંગનો ઉપયોગ કર્યો. વિજ્ઞાનીઓ વાયરલ જીનોમની નકલ કરવા માટે ડીએનએના ટુકડાને ટાંકી શકે છે અને તેમને બેક્ટેરિયામાં દાખલ કરી શકે છે. જો કે, આ પદ્ધતિ બધા વાયરસ માટે આદર્શ નથી-ખાસ કરીને કોરોનાવાયરસ. કારણ કે કોરોનાવાયરસમાં મોટા જીનોમ હોય છે, આનાથી બેક્ટેરિયા માટે અસરકારક રીતે નકલ કરવી મુશ્કેલ બને છે. વધુમાં, જીનોમના ભાગો અસ્થિર અથવા બેક્ટેરિયા માટે ઝેરી હોઈ શકે છે-જોકે કારણ હજુ સુધી સંપૂર્ણ રીતે સમજી શકાયું નથી. 

તેનાથી વિપરીત, ક્લોનિંગ અને સંશ્લેષણ વાયરસ જૈવિક યુદ્ધ (BW) પ્રયાસોને આગળ ધપાવે છે. જૈવિક યુદ્ધ સૂક્ષ્મજીવો અથવા ઝેર છોડે છે જે દુશ્મનને મારવા, નિષ્ક્રિય કરવા અથવા ભયભીત કરવાનો ઇરાદો ધરાવે છે જ્યારે નાના ડોઝમાં રાષ્ટ્રીય અર્થવ્યવસ્થાને પણ વિનાશ કરે છે. આ સુક્ષ્મસજીવોને સામૂહિક વિનાશના શસ્ત્રો તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે કારણ કે ઓછી માત્રામાં પણ ઘણી જાનહાનિ થઈ શકે છે. 

વિક્ષેપકારક અસર

2020 માં, COVID-19 માટે રસી અથવા સારવાર વિકસાવવાની દોડમાં, સ્વિટ્ઝર્લેન્ડ સ્થિત યુનિવર્સિટી ઓફ બર્નના વૈજ્ઞાનિકો અસામાન્ય સાધન તરફ વળ્યા: યીસ્ટ. અન્ય વાયરસથી વિપરીત, SARS-CoV-2 લેબમાં માનવ કોષોમાં ઉગાડી શકાતું નથી, જેનાથી તેનો અભ્યાસ કરવો પડકારજનક બને છે. પરંતુ ટીમે યીસ્ટ કોશિકાઓનો ઉપયોગ કરીને વાયરસને ક્લોનિંગ અને સંશ્લેષણ કરવાની ઝડપી અને કાર્યક્ષમ પદ્ધતિ વિકસાવી છે.

સાયન્સ જર્નલ નેચરમાં પ્રકાશિત થયેલા પેપરમાં વર્ણવેલ પ્રક્રિયા, યીસ્ટ કોશિકાઓમાં ટૂંકા ડીએનએ ટુકડાઓને સંપૂર્ણ રંગસૂત્રોમાં ફ્યુઝ કરવા માટે ટ્રાન્સફોર્મેશન-એસોસિયેટેડ રિકોમ્બિનેશન (TAR) નો ઉપયોગ કરે છે. આ ટેકનિકથી વૈજ્ઞાનિકોને ઝડપથી અને સરળતાથી વાયરસના જિનોમની નકલ કરવાની મંજૂરી મળી. આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ વાયરસના સંસ્કરણને ક્લોન કરવા માટે કરવામાં આવ્યો છે જે ફ્લોરોસન્ટ રિપોર્ટર પ્રોટીનને એન્કોડ કરે છે, જે વૈજ્ઞાનિકોને વાયરસને અવરોધિત કરવાની તેમની ક્ષમતા માટે સંભવિત દવાઓની તપાસ કરવાની મંજૂરી આપે છે.

જ્યારે આ શોધ પરંપરાગત ક્લોનિંગ પદ્ધતિઓ કરતાં ઘણા ફાયદાઓ પ્રદાન કરે છે, ત્યારે તેમાં જોખમો પણ છે. યીસ્ટમાં વાઈરસનું ક્લોનિંગ કરવાથી મનુષ્યોમાં યીસ્ટના ચેપનો ફેલાવો થઈ શકે છે, અને એવું જોખમ છે કે એન્જિનિયર્ડ વાયરસ લેબમાંથી છટકી શકે છે. તેમ છતાં, વૈજ્ઞાનિકો માને છે કે ક્લોનિંગ પ્રક્રિયા ઝડપથી વાયરસની નકલ કરવા અને અસરકારક સારવાર અથવા રસી વિકસાવવા માટે એક શક્તિશાળી સાધન પ્રદાન કરે છે. વધુમાં, સંશોધકો MERS (મિડલ ઈસ્ટ રેસ્પિરેટરી સિન્ડ્રોમ) અને ઝિકા સહિત અન્ય વાયરસને ક્લોન કરવા માટે TAR ના અમલીકરણની તપાસ કરી રહ્યા છે.

ક્લોનિંગ અને સંશ્લેષણ વાયરસની અસરો

ક્લોનિંગ અને સંશ્લેષણ વાયરસના વ્યાપક અસરોમાં આનો સમાવેશ થઈ શકે છે: 

• ઉભરતા વાયરસ પર સંશોધન ચાલુ રાખવું, સરકારોને સંભવિત રોગચાળા અથવા રોગચાળા માટે તૈયાર કરવા સક્ષમ બનાવે છે.
• બાયોફાર્મા વાયરલ રોગો સામે ઝડપી-ટ્રેકિંગ દવાનો વિકાસ અને ઉત્પાદન.
• જૈવિક શસ્ત્રોને ઓળખવા માટે વાયરસ ક્લોનિંગનો વધતો ઉપયોગ. જો કે, કેટલીક સંસ્થાઓ બહેતર રાસાયણિક અને જૈવિક ઝેર વિકસાવવા માટે તે જ કરી શકે છે.
• સરકારો પર તેના સાર્વજનિક રૂપે ભંડોળ પૂરું પાડવામાં આવેલ વાઈરોલોજી અભ્યાસો અને તેમની લેબમાં કરવામાં આવતી પ્રતિકૃતિ વિશે પારદર્શક બનવા માટે વધુને વધુ દબાણ કરવામાં આવી રહ્યું છે, જેમાં આ વાયરસ ક્યારે/જો નાસી જાય તેની આકસ્મિક યોજનાઓ સહિત.
• વાયરસ ક્લોનિંગ સંશોધનમાં મોટા જાહેર અને ખાનગી રોકાણો. આ પ્રોજેક્ટ્સ સેક્ટરમાં રોજગારી વધારી શકે છે.
• વ્યક્તિગત દવાના ક્ષેત્રમાં વિસ્તરણ, વ્યક્તિગત આનુવંશિક રૂપરેખાઓને અનુરૂપ સારવાર અને વાયરલ ઉપચારની અસરકારકતામાં વધારો.
• વધુ ચોક્કસ કૃષિ બાયોકન્ટ્રોલ પદ્ધતિઓનો વિકાસ, સંભવિતપણે રાસાયણિક જંતુનાશકો પર નિર્ભરતા ઘટાડે છે અને ટકાઉ ખેતીને પ્રોત્સાહન આપે છે.
• શૈક્ષણિક સંસ્થાઓ અભ્યાસક્રમમાં અદ્યતન બાયોટેકનોલોજીનો સમાવેશ કરે છે, જે વાઈરોલોજી અને જીનેટિક્સમાં વધુ કુશળ કાર્યબળ તરફ દોરી જાય છે.

ધ્યાનમાં લેવાના પ્રશ્નો

• તમને બીજું કઈ રીતે લાગે છે કે ક્લોનિંગ વાયરસ વાયરલ રોગો પરના અભ્યાસને વેગ આપી શકે છે?
• લેબમાં વાયરસના પ્રજનનનાં અન્ય સંભવિત જોખમો શું છે?