किमेरा संशोधन: निसर्गातील ढवळाढवळ?

किमेरा संशोधन: निसर्गातील ढवळाढवळ?

--राजीव उपाध्ये

ए०आय० या तंत्रज्ञानाने जागतिक पातळीवर मोठी उलथापालथ घडवून आणली आहे. जी राष्ट्रे अशा तंत्रज्ञानाला लवकर स्वीकारतील त्यांना एकूणच जागतिक वर्चस्व प्रस्थापित करण्यासाठी ’अनफेअर ॲडव्हाण्टेज’ मिळणार हे निश्चित आहे. या तंत्रज्ञानाबरोबरच आणखी एक विज्ञानशाखा चीन सारख्या महत्त्वाकांक्षी राष्ट्रांमध्ये वेगाने विकसित पावत आहे. ती म्हणजे कृत्रीम जीवशास्त्र. अलिकडेच वाचनात आलेल्या काही बातम्यावरून असे लक्षात येते की कृत्रीम जीवशास्त्रातील प्रगती काही राष्ट्रांना असाच अमर्याद फायदा मिळवून देईल. कृत्रीम अवयव निर्मिती लक्ष्य ठेऊन केले जाणारे किमेरा संशोधन कृत्रीम जीवशास्त्राची एक मह्त्त्वाची शाखा आहे. पण यामुळे निर्माण होणार्‍या प्रश्नांविषयी समाजात जागृती होणे आवश्यक आहे. (मला असे कळले की १२वीच्या जीवशास्त्रात ही कल्पना शिकवली जाते, पण त्याचा अर्थ असा बाकी लोकांना किमेरा म्ह० काय हे माहिती असायची शक्यता जवळजवळ शून्य.)

किमेरा म्हणजे काय?

जगात सर्वत्र मानवी समूहांत संकर हा भावनिक, राजकीय आणि सामाजिक पातळीवर कायमच संवेदनशील विषय बनला असला तरी पण निसर्गाने मात्र शुद्धतेच्या कल्पनेला कधीच थारा केलेला दिसत नाही.

संकराचे दोन मुख्य प्रकार मानता येतात. ते असे - जनुकीय संकर आणि पेशीय संकर. दोन्ही संकर निसर्गत: अथवा मानवाच्या हस्तक्षेपाने घडून येतात.

आधुनिक जगात दोन जीवांमधला संकर हा प्रजननापुरता आणि केवळ जनुकीय पातळीवर मर्यादित नाही. प्रयोगशाळेत तो पेशीय पातळीवर पण घडवून आणता येतो. एकाच जीवामध्ये एकापेक्षा अधिक केंद्रकाम्लाच्या पेशी असणे निसर्गात सर्रास दिसते. अशा संकराला वैज्ञानिक भाषेत ’किमेरा’ अशी संज्ञा आहे. 'किमेरा' (पेशीय संकर) हा शब्द ऐकल्यावर अनेकांना प्राचीन ग्रीक पौराणिक कथांमधील एका भयभीत करणार्‍या राक्षसाची आठवण होते. या कथेनुसार, किमेरा हे एक आग ओकणारे, सिंहाचे शरीर, सापाची शेपूट आणि पाठीवर शेळीचे डोके असलेले एक विचित्र, अनैसर्गिक प्राणी होते. पण हे काल्पनिक चित्र अनेकदा 'अनैसर्गिक' किंवा 'भयानक' गोष्टींशी जोडले जाते आणि त्यामुळे या शब्दाभोवती एक गूढ व भीतीचे वलय निर्माण झाले आहे. इतकंच काय, तर काही धर्मात अशा संकर-देवता पण आहेत.

जीवशास्त्रातील 'किमेरा' या शब्दाचा अर्थ पौराणिक कथेतील विस्मयकारक प्रतिमेपेक्षा खूप वेगळा आहे. वैज्ञानिक दृष्ट्या, किमेरा म्हणजे एक असा जीव ज्याच्या शरीरात एकाच प्रजातीच्या दोन किंवा अधिक आनुवंशिकदृष्ट्या भिन्न व्यक्तींच्या पेशी असतात. याचा सोपा अर्थ असा की, किमेरा असलेल्या व्यक्तीच्या शरीरात दोन किंवा अधिक वेगवेगळ्या जनुकीय संचांच्या पेशी असतात. हे दोन भिन्न जनुकीय संच एकाच शरीरात एकत्र काम करतात, ज्यामुळे एक व्यवहार्य, कार्यक्षम (फ़ंक्शनल) जीव तयार होतो.

जेव्हा एखादा वैज्ञानिक शब्द एखाद्या भयानक पौराणिक प्रतिमेशी जोडला जातो, तेव्हा तो लोकांच्या मनात एक पूर्वग्रह निर्माण करतो. त्यामुळेच या शब्दाचे पौराणिक मूळ आणि त्याचे वैज्ञानिक वास्तव यांच्यातील फरक समजून घेणे महत्त्वाचे आहे. किमेरा संशोधनाभोवतीच्या नैतिक चर्चांमध्ये दिसणारी 'अनैसर्गिक' किंवा 'गोंधळाची' भावना या भाषिक वारशातूनच येते. यामुळे, वैज्ञानिक दृष्टिकोन मांडताना, या शब्दाचे खरे जैविक स्वरूप अगोदरच स्पष्ट करणे आवश्यक ठरते, जेणेकरून वाचकांना वस्तुनिष्ठ माहिती मिळू शकेल.

आपल्या शरीरात डीएनएचे किमान दोन भिन्न संच असणे, हे एका व्यक्तीची जनुकीय ओळख केवळ एकच आणि एकसमान असते या आपल्या पारंपरिक समजुतीला आव्हान देते. यामुळे 'स्व' च्या संकल्पनेची एक नवीन आणि अधिक गुंतागुंतीची बाजू समोर येते.

नैसर्गिक किमेरा

नैसर्गिक किमेरा मानवांमध्ये दुर्मिळ असला तरी, अगदीच नगण्य नाही. आणि अनेकदा त्यांची स्पष्ट लक्षणे दिसत नाहीत, त्यामुळे तो लक्षातही येत नाहीत. काही कारणांमुळे कराव्या लागणार्‍या वैद्यकीय तपासण्यामध्ये मानवी किमेरा उघडकीला येतो.

आपल्या शरीरात पेशींची अदलाबदल ही एक सामान्य जैविक प्रक्रिया आहे, जी आपल्या जनुकीय ओळखीच्या गुंतागुंतीची आठवण करून देते.

मानवी शरीरातील नैसर्गिक किमेराचे प्रकार

मानवांमध्ये नैसर्गिक किमेरा अनेक प्रकारे अस्तित्वात असू शकतो:
टेट्रागॅमेटिक किमेरा (Tetragametic Chimerism): हा किमेराचा एक जन्मजात प्रकार आहे. जेव्हा दोन स्वतंत्र अंडी दोन वेगवेगळ्या शुक्राणूंनी फलित होतात, आणि दोन स्वतंत्र भ्रूण तयार होतात, तेव्हा ही स्थिती उद्भवते. हे दोन भ्रूण गर्भाच्या अगदी सुरुवातीच्या टप्प्यात एकत्र येऊन एकच जीव तयार करतात. यामुळे व्यक्तीच्या शरीरात दोन भिन्न डीएनए संच असतात. काही प्रकरणांमध्ये, यामुळे लिंगाशी संबंधित अवयवांमध्ये (उदा. पुरुष आणि स्त्री दोन्ही अवयव) किंवा रक्तगटांमध्ये भिन्नता दिसू शकते. तथापि, याबाबतीत अनेकदा बाह्यतः कोणतेही स्पष्ट संकेत नसतात आणि संबंधित व्यक्तीला सुद्धा याची जाणीवही नसते.

मायक्रोकिमेरा (Microchimerism): हा किमेराचा सर्वात सामान्य (नॉर्मल) प्रकार आहे. यात दोन आनुवंशिकदृष्ट्या भिन्न व्यक्तींमध्ये थोड्या प्रमाणात पेशींची देवाणघेवाण होते. हे मुख्यतः गर्भधारणेदरम्यान घडते, जिथे गर्भाच्या काही पेशी गर्भवती मातेच्या रक्तप्रवाहात शोषल्या जातात आणि याउलट मातेच्या पेशी गर्भात प्रवेश करतात. या पेशी अनेक वर्षांपर्यंत शरीरात राहू शकतात आणि विविध अवयवांमध्ये स्थलांतरित होऊ शकतात. अस्थिमज्जा किंवा रक्त-संक्रमण, तसेच अवयव/स्टेम सेल प्रत्यारोपणानंतरही कृत्रिम मायक्रोकिमेरा होऊ शकतो.

जुळे किमेरा (Twin Chimerism / Vanishing Twin Syndrome): जेव्हा जुळ्यांची गर्भधारणा होते, परंतु एक भ्रूण गर्भातच नष्ट होतो आणि वाचलेला भ्रूण मृत जुळ्याच्या काही पेशी शोषून घेतो, तेव्हा अशा प्रकारचा किमेरा तयार होतो.

रक्तसंकर (Blood chimera)- किमेराच्या या प्रकारात एकाच व्यक्तीमध्ये दोन रक्तगट दिसणे आढळून येते. जुळ्यामध्ये किंवा तिळ्यामध्ये हा प्रकार दिसून येतो. जुळ्या/तिळ्यांच मुलांच प्रमाण मु्ळातच कमी असल्याने हा प्रकार पण तुरळकच बघायला मिळतो.

किमेरा केवळ एक दुर्मिळ जैविक घटना असली, तरी निसर्गात सर्वत्र आढळणारी प्रक्रिया आहे. गर्भधारणेदरम्यान पेशींची द्वि-दिशात्मक (बायडायरेक्शनल) अदलाबदल हे दर्शवते की मानवी शरीर जनुकीयदृष्ट्या पूर्णपणे स्वतंत्र नाही, तर गर्भावस्थेत ते आपल्या मातेबरोबर पेशींची सूक्ष्म 'देवाणघेवाण' करत असते. म्हणजे वर म्हटल्याप्रमाणे गर्भाच्या पेशी मातेच्या शरीरात प्रवेश करतात आणि मातेच्या पेशी गर्भात प्रवेश करतात आणि अनंत काळासाठी निपचित पडून राहतात. आपली आई तिच्या पेशींच्या रूपाने आपल्यात आहे ही कल्पनाच सुखद आहे. ही प्रक्रिया जनुकीय ओळखीची प्रचलित संकल्पना बदलून, पेशीय स्तरावरील खोल आंतरसंबंध दर्शवते.

प्राण्यांमधील नैसर्गिक किमेराची उदाहरणे

मानवांप्रमाणेच, प्राण्यांमध्ये पण नैसर्गिक किमेरा आढळतो, ज्यामुळे जनुकीय विविधतेचे आश्चर्यकारक दृश्य परिणाम दिसू शकतात:

नर कॅलिको मांजरी (Male Calico Cats): नर कॅलिको मांजरी हे नैसर्गिक किमेराचे एक उत्तम उदाहरण आहे. त्यांच्या शरीरात नारंगी आणि काळ्या फरसाठी दोन भिन्न डीएनए संच असतात. हे सहसा 'क्लाइनफेल्टर सिंड्रोम' (Klinefelter's syndrome - XXY) मुळे घडते, ज्यामुळे त्यांना दोन X गुणसूत्र मिळतात आणि दोन्ही रंगांच्या फरची अभिव्यक्ती होते.

दोन रंगांचे उंदीर (Bicolored Mice): प्रयोगशाळेत तयार केलेले असले तरी, हे उदाहरण दोन भिन्न जनुकीय संच कशा दृश्यमान फरकांमध्ये (उदा. फरचा रंग किंवा डोळ्यांचा रंग) बदलू शकतात हे दर्शवते.

बायलेट्रल गायनँड्रोमॉर्फ्स (Bilateral Gynandromorphs): काही प्राणी किंवा कीटक असे असतात ज्यांमध्ये नर आणि मादी दोन्ही वैशिष्ट्ये शरीराच्या मधोमध समान रीतीने विभागलेली असतात. ही देखील किमेरामुळे निर्माण होणारी एक जैविक विसंगती आहे.

किमेरा अनेकदा लक्षात येत नाही आणि त्याची ओळख "अपघाताने आणि सामान्यतः वैद्यकीय कारणांसाठी केलेल्या जनुकीय चाचणीद्वारेच" होते. यामुळे एक महत्त्वाची व्यावहारिक समस्या समोर येते. जेव्हा डीएनए चाचण्या, ज्या एकेकाळी 'अचूक' मानल्या जात होत्या, त्या किमेरा असलेल्या व्यक्तींमध्ये जैविक संबंध अचूकपणे ओळखण्यात अपयशी ठरू शकतात. हे लिडिया फेअरचाइल्ड आणि कॅरेन कीगनच्या प्रकरणांमध्ये दिसून आले. रक्तामध्ये, त्वचेच्या पेशींमध्ये किंवा एखाद्या अवयवात एकापेक्षा जास्त डीएनए संच असणे, हे किमेराचे एक महत्त्वाचे व्यवच्छेदक लक्षण आहे. याचा अर्थ असा की जनुकीय चाचणी आणि न्यायवैद्यक विज्ञानाला अशा जैविक गुंतागुंतीचा विचार करण्यासाठी अधिकाधिक प्रगत होण्याची आवश्यकता आहे. तसेच एक व्यक्ती म्ह० एकच डीएनए ही जनुकीय ओळखीबद्दलची आपली समज तितकीशी बरोबर नाही.

मानवी किमेराची काही आश्चर्यकारक प्रकरणे

किमेरा्च्या अनेक प्रकरणांमध्ये कोणतीही लक्षणे दिसत नाहीत, परंतु काही प्रकरणे इतकी नाट्यमय असतात की ती वैद्यकीय आणि कायदा आणि न्यायालयांना धक्का देतात. लिडिया फेअरचाइल्ड आणि कॅरेन कीगन यांची प्रकरणे मानवी किमेराची प्रमुख उदाहरणे आहेत. या प्रकरणांनी डीएनए चाचण्यांच्या 'अचूकते'वर प्रश्नचिन्ह निर्माण केले.

लिडिया फेअरचाइल्डची कथा

२००२ मध्ये, वॉशिंग्टन राज्यात सरकारी मदतीसाठी अर्ज करताना, लिडिया फेअरचाइल्डला एक धक्कादायक सत्य कळले. डीएनए चाचणीनुसार ती तिच्या दोन मुलांची जैविक आई नव्हती, जरी तिने त्यांना जन्म दिला होता. या घटनेने तिला फसवणुकीच्या आरोपाखाली गोवण्यात आले आणि तिची मुले तिच्यापासून हिरावून घेण्याची धमकी देण्यात आली. त्यावेळी अमेरिकन न्यायालये डीएनए पुराव्याला 'अचूक' मानत होती आणि त्यावर सहसा कोणताही वाद घातला जात नव्हता. या परिस्थितीत, तिच्या वकिलाला कॅरेन कीगनच्या किमेरा प्रकरणाबद्दल माहिती मिळाली आणि त्यांनी लिडियाच्या बाबतीतही अशीच शक्यता वर्तवली. त्यानंतर केलेल्या चाचण्यांमध्ये असे दिसून आले की लिडियाच्या त्वचेतील आणि केसांतील डीएनए तिच्या मुलांशी जुळत नव्हता, परंतु तिच्या गर्भाशयाच्या मुखातील (cervical) नमुन्यातील डीएनए तिच्या मुलांशी जुळला. यामुळे सिद्ध झाले की तिच्या शरीरात डीएनएचे दोन भिन्न संच होते, म्हणजेच ती एक किमेरा होती. यावरून संशोधकांनी असा अंदाज लावला की ती एक टेट्रागॅमेटिक किमेरा होती. हे दोन स्वतंत्रपणे फलित झालेल्या बीजांडांच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात एकत्र येण्यामुळे घडले होते.

लिडिया फेअरचाइल्डचे प्रकरण हे एक महत्त्वाचा संदेश आपल्याला देते: डीएनए पुरावा, जो एकेकाळी 'अचूक' मानला जात होता, त्या विषयी नवीन जीवशास्त्रीयज्ञानाच्या प्रकाशामध्ये प्रश्नचिन्ह उपस्थित होते. वैज्ञानिक ज्ञान स्थिर नसून सतत विकसित होत असते. आज जे सत्य मानले जाते, ते उद्या नवीन शोधांमुळे सुधारले जाऊ शकते किंवा नाकारले जाऊ शकते. यामुळे वैज्ञानिक आणि कायदेशीर प्रणालींमध्ये लवचिकता आणि अनुकूलता असणे किती महत्त्वाचे आहे, हे अधोरेखित होते.

कॅरेन कीगनचे प्रकरण

लिडिया फेअरचाइल्डच्या काही काळ आधी, कॅरेन कीगनच्या बाबतीतही असेच घडले होते. मूत्रपिंड प्रत्यारोपणासाठी जनुकीय चाचण्या करताना तिला तिच्या शरीरात डीएनएचे दोन भिन्न संच असल्याचे आढळले. तिच्या रक्तातील डीएनए तिच्या मुलांशी जुळत नव्हता, परंतु तिच्या शरीरातील इतर पेशींमधील डीएनए तिच्या मुलांशी जुळला. यामुळे ती एक किमेरा असल्याचे उघड झाले. कॅरेन कीगनचे प्रकरण लिडिया फेअरचाइल्डसाठी महत्त्वाचे ठरले, कारण यामुळे किमेरा हे एक वैज्ञानिक वास्तव आहे हे सिद्ध झाले आणि लिडियाच्या वकिलाला तिच्या बचावासाठी आवश्यक पुरावा मिळाला.

किमेरा अनेकदा लक्षात येत नाही आणि त्याची ओळख अपघाताने आणि सामान्यतः वैद्यकीय कारणांसाठी जनुकीय चाचणीद्वारेच होते. फेअरचाइल्डचे प्रकरण बाल-कल्याणासाठी केल्या जाणार्‍या नियमित डीएनए चाचणीमुळे समोर आले, तर कीगनचे प्रकरण मूत्रपिंड प्रत्यारोपणासाठी आवश्यक असलेल्या अनुरुपता चाचणीमुळे उघड झाले. यामधून एक गोष्ट स्पष्ट होते की किमेराचा प्रादुर्भाव सध्याच्या अंदाजापेक्षा खूप जास्त असू शकतो. कारण, जेव्हा सर्वसमावेशक जनुकीय विश्लेषण केले जाते तेव्हाच किमेरा केवळ विशिष्ट परिस्थितींमध्येच समोर येतो. अशा चाचण्या उठसूट केल्या जात नाहीत. तेव्हा अनेक व्यक्ती किमेरा असू शकतात आणि त्यांना याची कधीच जाणीव नसते.

टेलर मुहल: एक दृश्य किमेराचे उदाहरण

गायिका टेलर मुहल ही टेट्रागॅमेटिक किमेराची एक ज्ञात केस आहे, जिथे तिच्या शरीरातील किमेरा स्पष्टपणे दिसतो. तिच्या धडाच्या (torso) मध्यभागी एक स्पष्ट रेषा आहे जिथे तिच्या त्वचेचा रंग बदलतो, ज्यामुळे तिच्या शरीरात दोन भिन्न जनुकीय संच असल्याचे दिसून येते. हे दोन भिन्न शुक्राणूंद्वारे दोन भिन्न अंडी फलित होऊन, नंतर हे पेशींचे गट एकत्र येऊन एकच भ्रूण तयार झाल्यामुळे घडले. टेलर मुहलचे प्रकरण किमेराचे एक दुर्मिळ दृश्य उदाहरण आहे, जे या जनुकीय स्थितीची विविधता दर्शवते.

वैज्ञानिक प्रगती आणि मानव-प्राणी किमेरा

मानवी-प्राणी किमेरा संशोधनाने जीवशास्त्र आणि वैद्यकीय विज्ञानात नवीन क्षितिजे उघडली आहेत. या संशोधनाचे मुख्य उद्दिष्ट अवयव प्रत्यारोपणासाठीच्या गंभीर कमतरतेवर उपाय शोधणे आणि मानवी रोगांचा अधिक चांगल्या प्रकारे अभ्यास करणे हे आहे.

जगभरात अवयव प्रत्यारोपणासाठी अवयवांची तीव्र कमतरता आहे; उदाहरणार्थ, अमेरिकेत अवयव मिळवण्यासाठी सुमारे पाच वर्षांचा प्रतीक्षा कालावधी असू शकतो. मानवी-प्राणी किमेरा संशोधन या समस्येवर एक संभाव्य उपाय म्हणून उदयास आले आहे. यामुळे रुग्णांसाठी 'अनुकूल अवयव' तयार करण्याची आशा निर्माण झाली आहे. रुग्णाच्या स्वतःच्या मूळपेशींचा वापर करून प्राण्यांमध्ये अवयव तयार केल्यास, ते नाकारण्याची शक्यता कमी होते. यामुळे रुग्णाला आयुष्यभर रोगप्रतिकारशक्ती दाबणारी औषधे घेण्याची गरज टळते आणि संसर्ग व ट्यूमरचा धोका कमी होतो.

किमेरामुळे मानवी रोगांचा अभ्यास करण्यासाठी अत्यंत मौल्यवान 'इन विवो' (in vivo) मॉडेल उपलब्ध होते. विशेषतः ज्यांचा अभ्यास करणे अन्यथा कठीण आहे अशा (फक्त मानवांमध्येच आढळ्णार्‍या) रोगांचा (उदा. डाउन सिंड्रोम, पार्किन्सन रोग) अभ्यास यामुळे शक्य होतो. औषधांची चाचणी घेण्यासाठी पण किमेरा अधिक चांगले माध्यम ठरतात, ज्यामुळे मानवी क्लिनिकल चाचण्यांमधील धोके कमी होतात आणि नवीन औषधे लवकर उपलब्ध होण्यासाठी मदत होते. याव्यतिरिक्त, स्टेम पेशींची क्षमता, पेशींचे कार्य आणि जनुकीय कार्य समजून घेण्यासाठी तसेच विकासात्मक प्रक्रियांचा (डेव्हलपमेंटल प्रोसेसेस) अभ्यास करण्यासाठी किमेरा एक महत्त्वाचे साधन आहेत. किमेराचा उपयोग उपचारात्मक पेशी किंवा विशिष्ट कार्यशील प्रथिने (उदा. हेमोफिलिया बी साठी) तयार करण्यासाठी देखील केला जाऊ शकतो. प्राण्यांमध्ये मानवी गेमेट्स (शुक्राणू/अंडी) तयार करण्यावरही संशोधन सुरू आहे, ज्यामुळे गेमेट पेशींच्या विकासाचा अभ्यास करता येईल, परंतु हा विषय नैतिकदृष्ट्या अत्यंत संवेदनशील आहे.

संशोधनाच्या पद्धती आणि तंत्रज्ञान

मानवी-प्राणी किमेरा तयार करण्यासाठी अतिशय प्रगत तंत्रज्ञान वापरले जाते:
⦁ ब्लास्टोसिस्ट मध्ये स्टेम पेशींचे इंजेक्शन (Stem Cell Injection into Blastocysts): ब्लास्टोसिस्ट या गर्भाच्या अवस्थे मध्ये (फलनानंतर ५-६ दिवसांनी) मानवी प्लुरिपोटेंट स्टेमपेशी (PSCs) प्राण्यांच्या सुरुवातीच्या भ्रूणांमध्ये इंजेक्शनद्वारे टाकल्या जातात. यामुळे मानवी पेशी प्राण्याच्या विकसित होणाऱ्या उती आणि अवयवांमध्ये मिसळून वाढायला लागतात.
⦁ ब्लास्टोसिस्ट कॉम्प्लिमेंटेशन (Blastocyst Complementation - जनुकीय संपादन): ही एक प्रगत पद्धत आहे जिथे यजमान प्राण्याच्या भ्रूणामध्ये विशिष्ट अवयवाच्या विकासासाठी आवश्यक असलेले जनुक 'बंद' (knockout) केले जा्तात. यामुळे त्या अवयवासाठी 'जागा' तयार होते, जी मानवी स्टेम पेशींनी भरली जाते आणि तो अवयव मानवी पेशींपासून विकसित होतो.
⦁ इन युटेरो प्रत्यारोपण (In Utero Transplantation): यात मानवी प्रौढ स्टेमपेशी गर्भात असलेल्या प्राण्याच्या भ्रूणात प्रत्यारोपित केल्या जातात. विशिष्ट अवयवांना लक्ष्य करण्यासाठी ही पद्धत अधिक कार्यक्षम असल्याचे मानले जाते. भ्रूणामध्ये प्रतिकारशक्ती पूर्णपणे विकसित झालेली नसल्यामुळे मानवी मूळपेशी नाकारल्या जाण्याची शक्यता कमी असते.
⦁ ऑर्गनॉइड इंजेक्शन (Organoid Injection - नवीन पद्धत): ही एक नवीन आणि कमी आक्रमक (minimally invasive) पद्धत आहे, जिथे 3D मानवी ऊ्ती मॉडेल (ऑर्गनॉइड्स) गर्भवती उंदरांच्या अम्निओटिक द्रवामध्ये (amniotic fluid) इंजेक्शनद्वारे टाकल्या जातात.

अलिकडील यश आणि प्रगती

किमेरा संशोधनात बरेच महत्त्वपूर्ण यश मिळाले आहे:

उंदरांच्या अवयवांमध्ये मानवी पेशींची यशस्वी वाढ होत असल्याचे लक्षात आले आहे, ज्यात आतडे, यकृत आणि मेंदूचा समावेश आहे. अशा या पेशी पुढे कार्यक्षम आणि स्थिर होत्या.

२०२१ मध्ये मानवी-माकड किमेरा भ्रूण तयार करण्यात आले. हा किमेरा २० दिवस जिवंत ठेवला गेला. वैद्यकीय संशोधनासाठी उंदीर या माध्यमावर अनेक मर्यादा येत असल्याने डुक्कर आणि माकडांबरोबर तयार केलेले किमेरा महत्त्वाचे ठरतात. पूर्णपणे मानवी एंडोथेलियम असलेले डुक्कर-भ्रूण तयार करणे, अवयव नाकारले जाण्यापासून रोखण्यासाठी महत्त्वाचे आहे.

प्रत्यारोपणामध्ये मानवी पेशींच्या संवर्धनासाठी मानवी-डुक्कर पेशींमधील संबंध समजून घेण्यावर संशोधन सुरू आहे. शास्त्रज्ञ यजमान प्राण्यांमध्ये मानवी पेशींचे प्रमाण वाढवण्यासाठी सक्रियपणे प्रयत्न करत आहेत. यजमान प्राण्यामध्ये जनुकीय संपादन करणे (ब्लास्टोसिस्ट कॉम्प्लिमेंटेशन) आणि मानवी पेशींचे संवर्धन करणे (उदा. BCL2 चे जास्त अभिव्यक्तीकरण, p3 चे विलोपन) यासारख्या पद्धतींचा वापर केला जात आहे. तथापि, जनुकीय बदलांचा समावेश असलेल्या या संवर्धक धोरणांमुळे कर्करोगाचा धोका वाढतो. शिवाय, मानवी पेशींचे प्रमाण वाढवण्यामुळे, विशेषतः मेंदूत, 'मानवसदृश संज्ञानात्मक क्षमता' विकसित होण्याबाबत गंभीर नैतिक समस्या निर्माण होते. यामुळे वैज्ञानिक परिणामकारकता आणि नैतिक सीमा, तसेच जैविक धोके यांच्यात एक मूलभूत संघर्ष निर्माण होतो. या संशोधक आणि समाजासमोरील जटिल समस्या आहेत.

अनेक संशोधनांमध्ये 'आंतरप्रजातीय अडथळा' किंवा 'झेनोजेनिक अडथळा' (interspecies barrier or xenogeneic barrier) सातत्याने नमूद केला जातो. एका प्रजातीच्या पेशींचे रोपण दुसर्‍या प्रजातीमध्ये करताना येणार्‍या अडथळ्याला 'आंतरप्रजातीय अडथळा' म्हटले जाते. हे प्रगत तंत्रज्ञान असल्यामुळे, मानवी पेशींचे योगदान खूप कमी टक्केवारीत असते (उदा. मानवी-डुक्कर किमेरामध्ये ०.००१%, मानवी-मेंढी किमेरामध्ये ०.०१ %). हा अडथळा मानव आणि इतर प्राणी यांच्यात उंदीर आणि घुशींसारख्या जवळच्या प्रजातींपेक्षा 'खूप मोठा’ असल्याचे म्हटले जाते. हे लाखो वर्षांच्या उत्क्रांतीतील फरकांमुळे जैविक-प्रणालीगत स्तरावर आंतरप्रजातीय मिश्रणास एक खोलवर जैविक अडथळा निर्माण करते. यामुळे एक महत्त्वाची गोष्ट सूचित होते की पूर्णपणे 'मानवीकृत' प्राणी (विशिष्ट अवयवांच्या पलीकडे) तयार करणे सध्याच्या तंत्रज्ञानाने अत्यंत कठीण, किंबहुना जैविकदृष्ट्या अशक्य आहे.

किमेरा संशोधनाचे नैतिक आणि सामाजिक पैलू

मानव-प्राणी किमेरा संशोधनाचे वैज्ञानिक फायदे मोठे असले तरी, या तंत्रज्ञानामुळे अनेक गुंतागुतीचे नैतिक आणि सामाजिक प्रश्न निर्माण होतात. या प्रश्नांवर सखोल चर्चा करणे आवश्यक आहे, कारण ते मानवी ओळख, मानवाच्या नैतिक जबाबदाऱ्या आणि जीवशास्त्राच्या सीमांना आव्हान देतात.

प्रजातींच्या सीमा ओलांडणे

काही लोकांच्या मते, आंतरप्रजातीय किमेरा (interspecies chimeras) तयार करणे म्हणजे 'प्रजातींच्या नैसर्गिक सीमांचे उल्लंघन' आहे. यामुळे, प्रजातींच्या सीमा ओलांडणे हे नैतिकदृष्ट्या चुकीचे आहे का, असा मूलभूत प्रश्न निर्माण होतो. आपली संस्कृती मानव आणि प्राणी यांच्याशी वेगळ्या प्रकारे (दुटप्पीपणे) वागते आणि त्यांना वेगवेगळे नैतिक व कायदेशीर दर्जा बहाल करते. प्राण्यांमध्ये कायदेशीर चौकटी आणि त्यांच्यावर देखरेख करणार्‍या संस्था नसतात आणि त्यांना मानवांप्रमाणे अधिकार नसतात. किमेरामध्ये मानवी आणि प्राण्यांच्या पेशींचे मिश्रण असल्याने, या भिन्नतेवर प्रश्नचिन्ह निर्माण करतात आणि त्यांच्या नैतिक व कायदेशीर स्थानाबद्दल संभ्रम निर्माण करतात.

नैतिक स्थान आणि मानवी प्रतिष्ठा (ह्युमन डिग्नीटी)

मानव आणि प्राणी यांच्या मिश्रणातून जीव तयार केल्याने 'नैतिक गोंधळ' निर्माण होतो, कारण त्यांची नैतिक स्थिती (moral status) अस्पष्ट होते. प्राण्यांची नैतिक स्थिती (मॉरल स्टेटस) अनेकदा त्यांच्या निर्मितीच्या उद्देशावर (उदा. अन्न, काम, संशोधन) अवलंबून असते, तर मानवांची नैतिक स्थिती ही नैसर्गिक आणि आंतरिक असते. किमेरा या दोन्ही व्याख्यांच्या मध्ये येतात, कारण ते एका विशिष्ट उद्देशासाठी तयार केले जातात आणि ते अंशतः मानवी देखील असतात.

जर किमेरामध्ये मानव-सारखी संज्ञानात्मक क्षमता (human-like cognitive capacities) विकसित झाली, तर त्यांची निर्मिती 'मानवी प्रतिष्ठेचा अपमान' ठरू शकते, अशी गंभीर चिंता व्यक्त केली जाते. येथे एक द्विधा मनस्थिती निर्माण होते: जर किमेराला मानवी प्रतिष्ठा देता येत नसेल, तर ते प्राण्यांच्या पैदाशीसारखे आहे. परंतु जर त्यांना मानवी प्रतिष्ठा असेल, तर त्यांना संशोधनासाठी वापरणे (उदा. अवयव काढण्यासाठी) नैतिकदृष्ट्या चुकीचे ठरू शकते. यावर एक सुचवलेला उपाय म्हणजे 'सावधगिरी बाळगा' या तत्त्वानुसार, किमेराला त्याच्या संभाव्य स्वरूपाशी सुसंगत असा सर्वोच्च नैतिक दर्जा द्यावा लागेल आणि त्यानुसार त्यांच्यावर संशोधन मर्यादित करावे लागेल.

मानवी पेशी प्राण्याच्या मेंदूमध्ये किंवा मध्यवर्ती मज्जासंस्थेमध्ये (central nervous system) योगदान देत असतील, तर संज्ञानात्मक क्षमतांमध्ये बदल होण्याची शक्यता काळजीचे कारण आहे. स्टिवन गोल्डमन आणि त्यांच्या गटाने केलेल्या प्रयोगात मानवी मेंदूतील ग्लाया पेशींचे रोपण उंदरांच्या मेंदूमध्ये केल्यानंतर अशा”मानवीकृत’ उंदरांच्या संज्ञानात्मक जाणीवा, मेंदूची लवचिकता (प्लास्टीसिटी), नवे शिकायच्या क्षमता सर्वसाधारण उंदरांपेक्षा खुप मोठ्या प्रमाणात वाढल्या होत्या. ही चिंतेची बाब आहे.

किमेरा संशोधनात असे नैतिक प्रश्न, वादविवाद आणि देखरेखीच्या मुख्य केंद्रस्थानी आहेत. शास्त्रज्ञ असे होण्यापासून रोखण्यासाठी शक्य तेव्हढी खबरदारी घेतात, परंतु काही जैविक शक्यता त्यांच्या संभाव्य गंभीर परिणामांमुळे दुर्लक्ष करता येत नाहीत. प्राण्यांमध्ये मानवी गेमेट्स (शुक्राणू/अंडी) तयार करण्याबद्दलही चिंता व्यक्त केली जात आहे, ज्यामुळे मानवी गेमेट्सचे मूल्य कमी होऊ शकते किंवा अनपेक्षित प्रजनन होऊ शकते.

किमेरावरील नैतिक चर्चा केवळ प्रजातींच्या मिश्रणापुरती मर्यादित नाही; ती समाजाच्या 'मानव' कशाला म्हणायचे या आपल्या व्याख्येलाच आव्हान देते. प्राण्याच्या मेंदूमध्ये किंवा मध्यवर्ती मज्जासंस्थेमध्ये मानवी पेशींच्या योगदानाबद्दलची विशेष काळजी थेट चेतना, संवेदनशीलता आणि नैतिक व्यक्तिमत्त्वाच्या कथित स्थानाशी संबंधित आहे. जर एखाद्या प्राण्याने मानवसदृश संज्ञानात्मक क्षमता विकसित केली, तर त्याची नैतिक स्थिती आमुलाग्र बदलते. मग त्याला मानवी हक्कांसारखे अधिकार देण्याची गरज निर्माण होऊ शकते. अशा परिस्थितीमुळे वैज्ञानिक प्रगती आणि नैतिक जबाबदारी यांच्यात एक मूलभूत संघर्ष निर्माण होतो. तसेच हे नवीन तंत्रज्ञान आपल्या मूलभूत नैतिक आणि सामाजिक मूल्यांवर प्रश्नचिन्ह निर्माण करते.

जीन-एडिटिंग आणि स्टेम-सेल तंत्रज्ञानातील जलद प्रगतीमुळे मानव-पशु संकर (किमेरा) संशोधनातील भविष्यातील प्रयोगांची व्याप्ती वाढली आहे. उंदरांसारख्या छोट्या प्राण्यांमधील मानव-प्राणी संकर संशोधन प्रचलित असले तरी, आता मानव-पशु संकर तंत्रे मोठ्या प्राण्यांवर अधिकाधिक प्रमाणात लागू केली जात आहेत. शिवाय, या संकरांमध्ये मानवी अंशाचे प्रमाण वाढत आहे. याचा परिणाम अधिक नैतिकदृष्ट्या महत्त्वाच्या ठिकाणी, म्हणजेच मेंदू आणि प्रजनन प्रणाली, इ० ठिकाणी जास्त दिसून येतो. किमेरा संशोधनातील हे टप्पे महत्त्वाचे नैतिक प्रश्न निर्माण करतात. आपण असे संकर तयार करावेत का, आणि जर करायचे असतील, तर ते कसे वापरावेत. या नैतिक प्रश्नांची उत्तरे मानव-पशु संकर संशोधन आणि त्यातील प्रयोगांना नियंत्रित करणाऱ्या धोरणांच्या विकासासाठी आवश्यक आहेत. येथे काही सर्वात महत्त्वाच्या किंवा व्यापक नैतिक प्रश्नांचा आढावा घेतला आहे.

संभाव्य धोके आणि आव्हाने

किमेरा संशोधनाशी संबंधित अनेक संभाव्य धोके आणि आव्हाने आहेत:
रोगांचा प्रसार (Disease Transmission - Zoonoses): किमेरा रोगांना प्रजातींच्या सीमा ओलांडण्यास मदत करू शकतात, ज्यामुळे नवीन झुनोसेस (प्राण्यांकडून मानवांमध्ये पसरणारे रोग) निर्माण होण्याची शक्यता आहे.

माहित नसलेले स्टेम पेशींचे अनपेक्षित कार्य आणि ट्यूमर निर्मिती (Unpredictable Stem Cell Performance & Tumor Formation): प्रत्यारोपित मूळपेशी अनपेक्षितपणे वागू शकतात, ज्यामुळे यश दर कमी होऊ शकतो किंवा ट्यूमर तयार होऊ शकतात.

प्राण्यांचे कल्याण (Animal Welfare): मानवी पेशींच्या उपस्थितीमुळे प्राण्यांना अनपेक्षित अस्वस्थता किंवा वेदना होऊ शकतात, ज्यामुळे प्राण्यांच्या आरोग्याबद्दल आणि कल्याणाबद्दल चिंता वाढतात.

खर्च आणि समानता (Cost and Equity): सुरुवातीला किमेरापासून मिळणारे अवयव खूप महाग असू शकतात, ज्यामुळे केवळ श्रीमंत लोकांनाच ते परवडतील अशी परिस्थिती निर्माण होऊ शकते. यामुळे आरोग्य सेवेतील विषमतेचा मुद्दा उपस्थित होतो.

जनुकीय संपादनाचे नैतिक प्रश्न (Gene Editing Ethics): ब्लास्टोसिस्ट कॉम्प्लिमेंटेशनसाठी भ्रूणांमध्ये जनुकीय संपादन करणे नैतिकदृष्ट्या वादग्रस्त आहे आणि काही संस्थांनी त्यावर बंदी घातली आहे.

प्राण्यांच्या विकासात अडथळा (Hindering Animal Development): प्राण्याच्या भ्रूणामध्ये जाणूनबुजून अवयवांचा विकास थांबवणे. मानवी पेशी तो अवयव तयार करू शकल्या नाही तर प्राण्याला वेदनादायक क्रूर मृत्यू येऊ शकतो, अशी पण भीति असते.

धार्मिक आणि सांस्कृतिक दृष्टिकोन

अनेक धर्म किमेराना 'अनैसर्गिक घटना' किंवा ’पवित्र श्रद्धांचे उल्लंघन’ मानून त्यांच्याकडे नाराजीनेच पाहतात. काही धर्मात डुकरांना अपवित्र मानले जाते आणि डुकराचे मांस खाण्यास पण मनाई आहे; त्यामुळे मानवी-डुक्कर किमेरा तयार करणे हे निंदनीय मानले जाऊ शकते. ख्रिश्चन धर्मात 'शरीर हे पवित्र आत्म्याचे मंदिर आहे' या कल्पनेमुळे किमेरा संशोधनावर आक्षेप घेतला जातो. कॅथोलिक चर्चने म्हटले आहे की मानवी जनुके व्यक्तीची अद्वितीयता दर्शवतात, ज्याचे रक्षण करणे वैद्यकशास्त्राचे कर्तव्य आहे.

हे विविध धार्मिक आणि सांस्कृतिक दृष्टिकोन असे दर्शवतात की किमेरा संशोधन केवळ वैज्ञानिक किंवा नैतिक प्रश्नच उपस्थित करत नाही, तर ते समाजाच्या खोलवर रुजलेल्या श्रद्धा आणि मूल्यांशीही जोडलेले आहे. यामुळे वैज्ञानिक प्रगती करताना या संवेदनशील पैलूंचा विचार करणे आणि सार्वजनिक संवाद साधणे अत्यंत महत्त्वाचे ठरते.

थोडक्यात

किमेरा या संकल्पनेने, पौराणिक कथेतील एका भयभीत करणाऱ्या राक्षसापासून ते आधुनिक जीवशास्त्रातील एका जटिल परंतु आशादायक संकल्पनेपर्यंत, एक दीर्घ प्रवास केला आहे. नैसर्गिक किमेरा, जसे की मायक्रोकिमेरा, आपल्या दैनंदिन जीवनाचा एक अदृश्य भाग आहेत, जे आपल्या जनुकीय ओळखीच्या गुंतागुंतीची आणि जैविक आंतरसंबंधांची आठवण करून देतात. लिडिया फेअरचाइल्ड आणि कॅरेन कीगन यांसारख्या प्रकरणांनी डीएनए चाचण्यांच्या अचूकतेवर प्रश्नचिन्ह निर्माण केले आणि वैज्ञानिक ज्ञानाच्या सततच्या विकासाचे महत्त्व अधोरेखित केले.

मानवी-प्राणी किमेरा संशोधनाचे भविष्य वैद्यकीय क्षेत्रासाठी अत्यंत महत्त्वाचे आहे. अवयव प्रत्यारोपणासाठीच्या गंभीर कमतरतेवर उपाय शोधणे, प्रत्यारोपण नाकारण्याची समस्या कमी करणे आणि मानवी रोगांचा अभ्यास करण्यासाठी अधिक अचूक मॉडेल निर्माण करणे, हे या संशोधनाचे मुख्य उद्दिष्ट आहे. ब्लास्टोसिस्ट कॉम्प्लिमेंटेशन आणि ऑर्गानॉइड इंजेक्शन यांसारख्या प्रगत तंत्रज्ञानामुळे या क्षेत्रात लक्षणीय प्रगती झाली आहे.

तथापि, या वैज्ञानिक प्रगतीसोबतच गंभीर नैतिक आणि सामाजिक आव्हानेही येतात. प्रजातींच्या नैसर्गिक सीमांचे उल्लंघन, किमेराची नैतिक स्थिती, मानवी प्रतिष्ठेवर होणारे संभाव्य परिणाम, आणि मानवी-सारखी संज्ञानात्मक क्षमता विकसित होण्याचा धोका हे काही प्रमुख नैतिक प्रश्न आहेत. रोगांचा प्रसार, पेशींचे अनपेक्षित कार्य आणि प्राण्यांचे कल्याण यासारख्या जैविक धोक्यांचाही विचार करणे आवश्यक आहे. विविध धार्मिक आणि सांस्कृतिक दृष्टिकोन या संशोधनावर भिन्न मते मांडतात, आणि त्यामुळे या विषयावर सार्वजनिक चर्चा आणि नैतिक मार्गदर्शक तत्त्वांची गरज अधोरेखित होते.

शेवटी, किमेरा संशोधन हे विज्ञान आणि नैतिकतेच्या छेदनबिंदूवर उभे आहे. मानवी जीव वाचवण्यासाठी आणि रोगांवर उपचार करण्यासाठी या तंत्रज्ञानामध्ये प्रचंड क्षमता आहे, परंतु त्याच वेळी ते आपल्या मूलभूत नैतिक मूल्यांवर आणि मानवी ओळखीच्या समजुतीवर प्रश्नचिन्ह निर्माण करते. वैज्ञानिक प्रगती साधताना नैतिक मूल्यांचे संतुलन राखणे, पारदर्शक संवाद साधणे आणि कठोर देखरेख प्रणाली विकसित करणे अशी तिहेरी तारेवरची कसरत शास्त्रज्ञांना करावी लागते आणि हे या क्षेत्राच्या भविष्यासाठी अत्यंत महत्त्वाचे आहे.