تیزی سے جین کی ترکیب: مصنوعی ڈی این اے بہتر صحت کی دیکھ بھال کی کلید ہوسکتی ہے۔

• مصنف:
• مصنف کا نام

  Quantumrun دور اندیشی
• جنوری۳۱، ۲۰۱۹

بصیرت کا خلاصہ

ڈی این اے کی کیمیائی ترکیب اور اس کے جینز، سرکٹس اور یہاں تک کہ پورے جینوم میں جمع ہونے نے سالماتی حیاتیات میں انقلاب برپا کر دیا ہے۔ ان تکنیکوں نے ڈیزائن، تعمیر، جانچ، غلطیوں سے سیکھنا، اور مطلوبہ نتیجہ حاصل کرنے تک سائیکل کو دہرانا ممکن بنایا ہے۔ یہ نقطہ نظر مصنوعی حیاتیات کی جدت کے مرکز میں ہے۔ 

تیزی سے جین کی ترکیب کا سیاق و سباق

ترکیب ڈیجیٹل جینیاتی کوڈ کو مالیکیولر ڈی این اے میں بدل دیتی ہے تاکہ محققین بڑی مقدار میں جینیاتی مواد تخلیق اور تیار کر سکیں۔ دستیاب ڈی این اے ڈیٹا اگلی نسل کی ترتیب (این جی ایس) ٹیکنالوجیز کی بدولت بڑھ گیا ہے۔ اس ترقی کی وجہ سے حیاتیاتی ڈیٹا بیس میں اضافہ ہوا ہے جس میں ہر جاندار اور ماحول سے ڈی این اے کی ترتیب ہوتی ہے۔ بائیو انفارمیٹکس سافٹ ویئر میں زیادہ کارکردگی کی وجہ سے محققین اب ان ترتیبوں کو زیادہ آسانی سے نکال سکتے ہیں، ان کا تجزیہ کر سکتے ہیں اور ان میں ترمیم کر سکتے ہیں۔

سائنسدانوں کے پاس "زندگی کے درخت" (جینوم کے نیٹ ورک) سے جتنی زیادہ حیاتیاتی معلومات ہیں، وہ اتنا ہی بہتر سمجھیں گے کہ جاندار چیزوں کا جینیاتی طور پر کیا تعلق ہے۔ اگلی نسل کی ترتیب نے ہمیں بیماریوں، مائکرو بایوم اور جانداروں کے جینیاتی تنوع کو بہتر طور پر سمجھنے میں مدد کی ہے۔ یہ تسلسل تیزی سے نئے سائنسی مضامین، جیسے میٹابولک انجینئرنگ اور مصنوعی حیاتیات کو بھی بڑھنے کے قابل بناتا ہے۔ اس معلومات تک رسائی نہ صرف موجودہ تشخیص اور علاج کو بہتر بنا رہی ہے بلکہ نئی طبی کامیابیوں کے لیے بھی راہ ہموار کر رہی ہے جو انسانی صحت پر دیرپا اثرات مرتب کریں گی۔ 

مزید برآں، مصنوعی حیاتیات بہت سے شعبوں کو متاثر کرنے کی صلاحیت رکھتی ہے، جیسے کہ نئی ادویات، مواد اور مینوفیکچرنگ کے عمل۔ خاص طور پر، جین کی ترکیب ان امید افزا ٹیکنالوجیز میں سے ایک ہے جو جینیاتی ترتیب کو بہت تیزی سے بنانے اور تبدیل کرنے میں مدد کرتی ہے، جس سے نئے حیاتیاتی افعال کی دریافت ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر، ماہرین حیاتیات اکثر جینیاتی مفروضوں کو جانچنے یا نمونہ حیاتیات کو منفرد خصوصیات یا صلاحیتیں دینے کے لیے تمام حیاتیات میں جین منتقل کرتے ہیں۔

خلل ڈالنے والا اثر

کیمیائی طور پر ترکیب شدہ مختصر ڈی این اے کی ترتیب ضروری ہے کیونکہ وہ ورسٹائل ہیں۔ انہیں تحقیقی لیبارٹریوں، ہسپتالوں اور صنعتوں میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، انہیں COVID-19 وائرس کی شناخت کے لیے استعمال کیا گیا۔ فاسفورامائڈائٹس ڈی این اے کی ترتیب کی تیاری میں ضروری تعمیراتی بلاکس ہیں، لیکن وہ غیر مستحکم ہیں اور جلدی سے ٹوٹ جاتے ہیں۔

2021 میں، سائنسدان الیگزینڈر سینڈہل نے DNA کی تیاری کے لیے ان بلڈنگ بلاکس کو تیزی سے اور مؤثر طریقے سے تیار کرنے کا ایک نیا پیٹنٹ طریقہ تیار کیا، جس سے ان اجزاء کے ٹوٹنے سے پہلے اس عمل کو نمایاں طور پر تیز کر دیا گیا۔ ڈی این اے کی ترتیب کو اولیگونوکلیوٹائڈز کہا جاتا ہے، جو بڑے پیمانے پر بیماریوں کی شناخت، ادویات کی تیاری، اور دیگر طبی اور بایو ٹیکنالوجی ایپلی کیشنز کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ 

مصنوعی DNA مینوفیکچرنگ میں مہارت رکھنے والی بایوٹیک فرموں میں سے ایک امریکہ میں قائم ٹوئسٹ بائیو سائنس ہے۔ کمپنی oligonucleotides کو آپس میں جوڑتی ہے تاکہ جینز بنائیں۔ اولیگوس کی قیمت کم ہو رہی ہے، جیسا کہ انہیں بنانے میں لگنے والا وقت ہے۔ 2022 تک، ڈی این اے بیس جوڑے تیار کرنے کی لاگت صرف نو سینٹ ہے۔ 

ٹوئسٹ کے مصنوعی ڈی این اے کو آن لائن آرڈر کیا جا سکتا ہے اور دنوں میں لیبارٹری میں بھیجا جا سکتا ہے، جس کے بعد اسے ہدف کے مالیکیولز بنانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جو کہ نئی کھانے پینے کی اشیاء، کھادوں، صنعتی مصنوعات اور دوائیوں کے لیے بنیادی رکاوٹ ہیں۔ Ginkgo Bioworks، سیل انجینئرنگ فرم جس کی قیمت USD$25 بلین ہے، Twist کے بڑے گاہکوں میں سے ایک ہے۔ دریں اثنا، 2022 میں، Twist نے انسانی مونکی پوکس وائرس کے لیے دو مصنوعی DNA کنٹرولز کا آغاز کیا تاکہ محققین کو ویکسین اور علاج تیار کرنے میں مدد ملے۔ 

تیزی سے جین کی ترکیب کے مضمرات

تیزی سے جین کی ترکیب کے وسیع مضمرات میں شامل ہوسکتا ہے: 

• وبائی امراض اور وبائی امراض کا باعث بننے والے وائرسوں کی تیز رفتار شناخت، جس کے نتیجے میں ویکسین کی بروقت نشوونما ہوتی ہے۔
• بائیو فارما فرموں کے ساتھ شراکت میں جین کی ترکیب کی ٹیکنالوجیز پر توجہ مرکوز کرنے والے مزید بایوٹیکس اور اسٹارٹ اپ۔
• حکومتیں ادویات اور صنعتی مواد تیار کرنے کے لیے اپنی متعلقہ مصنوعی ڈی این اے لیبز میں سرمایہ کاری کرنے کی دوڑ میں لگ گئیں۔
• مصنوعی ڈی این اے کی لاگت کم ہوتی جا رہی ہے، جس کی وجہ سے جینیاتی تحقیق کی جمہوریت ہوتی ہے۔ یہ رجحان مزید بائیو ہیکرز کا باعث بھی بن سکتا ہے جو خود پر تجربہ کرنا چاہتے ہیں۔
• جینیاتی تحقیق میں اضافہ جس کے نتیجے میں جین ایڈیٹنگ اور تھراپی ٹیکنالوجیز، جیسے CRISPR/Cas9 میں تیزی سے ترقی ہوتی ہے۔

غور کرنے کے لیے سوالات۔

• بڑے پیمانے پر تیار کرنے والے مصنوعی ڈی این اے کے دیگر فوائد کیا ہیں؟
• حکومتوں کو اس شعبے کو کیسے منظم کرنا چاہیے تاکہ یہ اخلاقی رہے۔