डिजाइनर कोशिकाएं: हमारे आनुवंशिक कोड को संपादित करने के लिए सिंथेटिक जीव विज्ञान का उपयोग करना

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  क्वांटमरन दूरदर्शिता
• नवम्बर 12/2021

सिंथेटिक जीव विज्ञान में प्रगति ने डिजाइनर कोशिकाओं के निर्माण का मार्ग प्रशस्त किया है, जिसने स्वास्थ्य सेवा से लेकर कृषि तक कई क्षेत्रों को प्रभावित किया है। नवीन प्रोटीन का उत्पादन करने में सक्षम ये इंजीनियर कोशिकाएं व्यक्तिगत रोग उपचार, अधिक लचीली फसलें और टिकाऊ ऊर्जा समाधान प्रदान कर सकती हैं। हालाँकि, यह तकनीकी छलांग महत्वपूर्ण नैतिक और सामाजिक चुनौतियाँ भी लाती है, जैसे पहुँच असमानता और संभावित पारिस्थितिक व्यवधान, जिसके लिए सावधानीपूर्वक वैश्विक विनियमन और विचारशील प्रवचन की आवश्यकता होती है।

डिजाइनर कोशिकाओं का संदर्भ

वैज्ञानिकों ने जीवन के निर्माण की कोशिश में दशकों बिताए हैं। 2016 में उन्होंने स्क्रैच से एक सिंथेटिक सेल बनाया। दुर्भाग्य से, कोशिका में अप्रत्याशित वृद्धि पैटर्न थे, जिससे इसका अध्ययन करना बेहद कठिन हो गया। हालाँकि, 2021 में वैज्ञानिक सात जीनों को पहचानने में कामयाब रहे जो लगातार कोशिका वृद्धि का कारण बनते हैं। सिंथेटिक कोशिकाएँ बनाने के लिए वैज्ञानिकों के लिए इन जीनों को समझना महत्वपूर्ण है।

इस बीच, अन्य वैज्ञानिक प्रगति ने "डिज़ाइनर कार्यों" को अपनाने के लिए मौजूदा कोशिकाओं को बदलना संभव बना दिया है। संक्षेप में, सिंथेटिक जीव विज्ञान प्रोटीन संश्लेषण तंत्र को बदलकर इन कोशिकाओं को नवीन गुण प्राप्त करा सकता है। प्रोटीन संश्लेषण सेलुलर विकास और संशोधन के लिए आवश्यक है। 

कोशिकाएँ कैसे काम करती हैं, इसका सबसे स्वीकृत सिद्धांत सिम्बायोजेनेसिस है। सिद्धांत कहता है कि जब दो अरब साल पहले बैक्टीरिया एक-दूसरे को अपनी चपेट में ले लेते थे, तो कोशिकाएं पच नहीं पाती थीं। इसके बजाय, उन्होंने यूकेरियोटिक कोशिका का निर्माण करते हुए एक पारस्परिक रूप से लाभप्रद संबंध बनाया। यूकेरियोटिक कोशिका में जटिल प्रोटीन-निर्माण मशीनरी होती है जो कोशिका की आनुवंशिक सामग्री में कोडित किसी भी प्रोटीन का निर्माण कर सकती है। 

जर्मन वैज्ञानिकों ने सिंथेटिक ऑर्गेनेल डाले हैं जो पूरी तरह से नए प्रोटीन के लिए कोड करने के लिए कोशिका की आनुवंशिक सामग्री को संशोधित कर सकते हैं। उस उपलब्धि का मतलब है कि इंजीनियर कोशिका अब अपने नियमित कार्यों में कोई बदलाव किए बिना नए प्रोटीन का उत्पादन कर सकती है।

विघटनकारी प्रभाव

डिज़ाइनर कोशिकाओं के आगमन से बीमारियों के इलाज और स्वास्थ्य प्रबंधन के तरीके में बदलाव आ सकता है। कोशिकाओं को विशेष रूप से कैंसर को लक्षित करने और खत्म करने, या मधुमेह वाले लोगों के लिए इंसुलिन का उत्पादन करने, बाहरी दवा की आवश्यकता को कम करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है। इस उपलब्धि से फार्मास्युटिकल उद्योग में एक महत्वपूर्ण बदलाव आ सकता है, क्योंकि ध्यान दवा उत्पादन से हटकर विशिष्ट कोशिकाओं के डिजाइन और निर्माण पर केंद्रित हो सकता है। व्यक्तियों के लिए, इसका मतलब अधिक वैयक्तिकृत और प्रभावी उपचार हो सकता है, जिससे संभावित रूप से जीवन की गुणवत्ता और दीर्घायु में सुधार हो सकता है।

स्वास्थ्य देखभाल से परे उद्योगों के लिए, डिज़ाइनर कोशिकाओं का भी गहरा प्रभाव हो सकता है। कृषि में, पौधों को ऐसी कोशिकाओं के साथ इंजीनियर किया जा सकता है जो कीटों या कठोर मौसम की स्थिति के प्रति अधिक प्रतिरोधी हों, जिससे रासायनिक कीटनाशकों की आवश्यकता कम हो और खाद्य सुरक्षा बढ़े। ऊर्जा क्षेत्र में, कोशिकाओं को सूर्य के प्रकाश को कुशलतापूर्वक जैव ईंधन में परिवर्तित करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है, जो ऊर्जा आवश्यकताओं के लिए एक स्थायी समाधान प्रदान करता है। इन क्षेत्रों में काम करने वाली कंपनियों को इन नई प्रौद्योगिकियों को अपनाने की आवश्यकता होगी, संभावित रूप से नए कौशल और ज्ञान की आवश्यकता होगी, और सरकारों को सुरक्षा और नैतिक उपयोग सुनिश्चित करने के लिए नियम स्थापित करने की आवश्यकता होगी।

हालाँकि, डिज़ाइनर कोशिकाओं का व्यापक उपयोग महत्वपूर्ण नैतिक और सामाजिक प्रश्न भी उठाता है जिन पर ध्यान देने की आवश्यकता है। इन प्रौद्योगिकियों तक किसकी पहुंच होगी? क्या वे सभी के लिए किफायती होंगे या केवल उनके लिए जो भुगतान कर सकते हैं? इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि हम यह कैसे सुनिश्चित करेंगे कि डिज़ाइनर कोशिकाओं के उपयोग से नई बीमारियाँ या पर्यावरणीय समस्याएँ जैसे अनपेक्षित परिणाम न हों? सरकारों को इन सवालों के पर्याप्त समाधान के लिए वैश्विक नियम स्थापित करने की आवश्यकता हो सकती है।

डिज़ाइनर कोशिकाओं के निहितार्थ 

डिज़ाइनर कोशिकाओं के व्यापक निहितार्थों में शामिल हो सकते हैं:

• मानव कोशिकाओं को उम्र बढ़ने के प्रभावों से प्रतिरक्षित करने के लिए इंजीनियर किया जा रहा है। 
• नए उद्योग सेल डिजाइन और विनिर्माण पर केंद्रित हैं, जिससे रोजगार सृजन हुआ और जैव प्रौद्योगिकी में निवेश बढ़ा।
• डिजाइनर कोशिकाओं का उपयोग पर्यावरण प्रदूषकों को साफ करने के लिए किया जा रहा है, जिससे स्वच्छ, स्वस्थ वातावरण तैयार हो सके।
• अधिक पौष्टिक फसलों का उत्पादन सार्वजनिक स्वास्थ्य में सुधार और स्वास्थ्य देखभाल लागत को कम करने में योगदान देता है।
• जैव ईंधन के निर्माण से जीवाश्म ईंधन पर हमारी निर्भरता में कमी आई है और ऊर्जा स्वतंत्रता को बढ़ावा मिला है।
• पारिस्थितिक तंत्र में संभावित व्यवधान से जैव विविधता पर अप्रत्याशित परिणाम हो सकते हैं।
• डिज़ाइनर शिशुओं पर नए सिरे से बहस, इंजीनियरिंग "संपूर्ण" मनुष्यों की नैतिकता पर सवाल उठा रही है और यह कैसे सामाजिक आर्थिक असमानताओं को खराब कर सकती है।

विचार करने के लिए प्रश्न

• आप विभिन्न उद्योगों में डिजाइनर कोशिकाओं के लिए कौन से अतिरिक्त अनुप्रयोगों के बारे में सोच सकते हैं? 
• क्या आपको लगता है कि अमरता की खोज में डिज़ाइनर कोशिकाओं के अनुप्रयोग हैं?