ക്ലോണിംഗ്

ക്ലോണിംഗ് അഥവാ ജൈവ പകർപ്പെടുക്കൽ എന്നു മലയാളത്തിലും ക്ലോണിംഗ്‌ എന്നു ആംഗലേയത്തിലും (cloning) കുറ്റിച്ചെടി എന്നർത്ഥമുള്ള κλων ഗ്രീക്കു പദത്തിൽ നിന്നാണു പേരിന്റെ ഉൽഭവം. ഒരേ ജനിതക ഘടനയുള്ള രണ്ടു ജീവികളെ ലൈംഗിക ബന്ധം കൂടാതെ സൃഷ്ടിക്കുക എന്നതാണ്‌ ഇതു കൊണ്ടുദ്ദേശിക്കുന്നത്‌. സ്വാഭാവിക പ്രത്യുത്പാദനമാർഗങ്ങൾ സ്വീകരിക്കാതെ ജീവികളുടെ കോശകേന്ദ്രം ഒരു ഭ്രൂണത്തിലേക്ക് സം‌യോജിപ്പിച്ച് കോശകേന്ദ്രത്തിന്റെ ഉടമയായ ജീവിയുടെ തനിപ്പകർപ്പിനെ സൃഷ്ടിക്കാനുള്ള മാർഗ്ഗമാണ്‌ ക്ലോണിങ്ങ്.^[1]

ക്ലോണിംഗ്

KLON എന്ന ഗ്രീക്ക് പദത്തിൽ നിന്നുമാണ്‌ ക്ലോണിംഗ് എന്ന വാക്കിന്റെ ഉത്ഭവം. ക്ലോൺ എന്നാൽ ഗ്രീക്ക് ഭാഷയിൽ മരച്ചില്ല എന്നാണ്‌ അർത്ഥമാക്കുന്നത്. മരച്ചില്ലകൾ ഒടിച്ചുനട്ടാൽ പുതിയ സസ്യങ്ങൾ പിറവി എടുക്കുന്നതുപോലെ, പകർപ്പുകളായി പിറവിയെടുക്കുന്നവയെ ക്ലോണുകൾ എന്നറിയപ്പെടുന്നു.^[2]

ചരിത്രം

1963-ൽ ചൈനീസ് അക്കാഡമി ഓഫ് സയൻസ് എന്ന സ്ഥാപനത്തിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞനും ചൈനയിലെ ഷാൻഡോങ് യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ ഗവേഷകനുമായിരുന്ന ടോങ് ഡിഷ്വ ഒരു കാർപ്പ് മത്സ്യത്തെ ക്ലോൺ ചെയ്തെടുത്തതായി പ്രഖ്യാപിക്കുകയും പ്രബന്ധം പ്രസിദ്ധീകരിക്കുകയും ചെയ്തു. അതോടെയാണ്‌ ക്ലോണിംഗ് എന്ന സങ്കേതത്തിന്‌ ഒരു ആധികാരികത ഉണ്ടാകുന്നത്. ആൺ കാർപ്പ് മത്സ്യത്തിൽ നിന്നും വേർതിരിച്ചെടുത്ത ഡ്.എൻ.എ. ഒരു പെൺ കാർപ്പിന്റെ അണ്ഡകോശത്തിൽ നിക്ഷേപിക്കുകയായിരുന്നു ഇദ്ദേഹം ചെയ്തത്. അതിനുശേഷം 1973-ൽ ഏഷ്യൻ കാർപ്പ് മത്സ്യത്തിന്റെ ഡി.എൻ.എ. യൂറോപ്യൻ കാർപ്പ് മത്സ്യത്തിലേക്ക് മാറ്റിവച്ച് മിശ്ര-സ്പീഷീസ് ക്ലോൺ (Inter-specific Clone) അദ്ദേഹത്തിനു കഴിഞ്ഞു. എന്നാൽ ഇതിനും മുൻപ് 1952-ൽ റോബർട്ട് ബ്രിഗ്സ്, തോമസ് ജെ. കിങ് എന്നിവർ ഒരു കോശത്തിൽ നിന്നുള്ള മർമ്മം അഥവാ ന്യൂക്ലിയസിനെ മറ്റൊരു കോശത്തിലേക്ക് മാറ്റി വയ്ക്കുന്നതിലൂടെ പുതിയൊരു ജീവിയെ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിൽ വിജയിച്ചിരുന്നു.^[3] ലെപ്പേർഡ് ഫ്രോഗ് എന്നറിയപ്പെടുന്ന തവളയിനത്തിൽ ആണ്‌ ഇവർ പരീക്ഷണം നടത്തിയത്. ഒരു അണ്ഡകോശത്തിന്റെ മർമ്മം നീക്കം ചെയ്തശേഷം അതിലേയ്ക്ക് ഭ്രൂണദിശയിലായ ഒരു കോശത്തിൽ നിന്നുള്ള മർമ്മത്തെ നിക്ഷേപിക്കുകയായിരുന്നു. പുതിയ മർമ്മം ലഭിച്ച അണ്ഡകോശം ഒരു ഭ്രൂണത്തേപ്പോലെ വളരുകയും വാൽമാക്രിക്ക് ജന്മം നൽകുകയും ചെയ്തു. പക്ഷേ, തുടർന്നുള്ള വളർച്ച അസാധ്യമാകുകയായിരുന്നു. ഇത് പരിഹരിക്കാനുള്ള ശ്രമങ്ങളിലൂടെ ശ്രദ്ധേയനായത് ഓക്സ്ഫോർഡ് സർവ്വകലാശാലയിലെ ജോൺ ഗാർഡോൺ എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞൻ; മറ്റൊരു തവളയിൽ നടത്തിയ പരീക്ഷണത്തിലൂടെ തവളകളുടെ ജീവിതചക്രം വാൽമാക്രിയിൽ നിന്നും നീട്ടിയെടുന്നതിന്‌ കഴിഞ്ഞു^[4].

ക്ലോണിംഗിന്റെ വിവിധ ഘട്ടങ്ങൾ

1. പൂർണ്ണവളർച്ചയെത്താത്ത അണ്ഡകോശങ്ങളെ ശേഖരിക്കുക. ഇവയെ ഊസൈറ്റുകൾ (Oocytes) എന്നാണു വിളിക്കുന്നത്.
2. ഊസൈറ്റുകളെ പരീക്ഷണശാലയിൽ കൃത്രിമമായി വളർത്തുക. 24 മണിക്കൂറിനകം ഇവ തുടർന്നുള്ള പരീക്ഷണങ്ങൾക്കായി ഉപയോഗ്യമാവും.
3. വളർച്ചയെത്തിയ അണ്ഡകോശത്തിൽനിന്ന് ക്രോമസോമുകളെ നീക്കംചെയ്യുകയോ നശിപ്പിക്കുകയോ ചെയ്യുക.
4. മറ്റൊരുകോശത്തിൽ നിന്നും നീക്കംചെയ്തെടുത്ത മർമ്മം, അണ്ഡകോശത്തിനെ പൊതിഞ്ഞുകാണുന്ന ആവരണ (Zona pelucida)ത്തിനുള്ളിലേക്കു കടത്തുക.
5. വൈദ്യുതസ്പന്ദനം കടത്തിവിടുന്നതിലൂടെ പുതുതായെത്തിയ മർമത്തെ അണ്ഡകോശവുമായി കൂട്ടിച്ചേർക്കുക (Electro Fusion)
6. സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ട ഭ്രൂണത്തെ തുടർന്നുള്ള ഉപയോഗത്തിനു മുമ്പ് ബളാസ്റ്റോസിസ്റ്റ് (Blastocyst) ഘട്ടം - 16 മുതല് 32 കോശങ്ങൾവരെയോ അതിൽ അല്പം കൂടുതലോ ആകുന്ന ഘട്ടം - വരെ കൃത്രിമമായി വളർത്തുക.
7. ഇതിൽനിന്നും കുറച്ചു ബ്ലാസ്റ്റോമീർ കോശങ്ങളെ (ബ്ലാസ്റ്റോസിസ്റ്റ് ഘട്ടത്തിലെ കോശങ്ങൾ ഈ പേരിലാണ് അറിയപ്പെടുന്നത്) വേർതിരിച്ചെടുത്ത് ശീതീകരിച്ച് സൂക്ഷിക്കുക (ഭാവി ഉപയോഗത്തിനായി).
8. ബ്ലാസ്റ്റോമീർ കോശത്തെ ഒരു വളർത്തുമാതാവിന്റെ (Surrogate Mother / Foster Mother) ഗർഭപാത്രത്തിൽ നിക്ഷേപിച്ച് വളർത്തിയെടുക്കുക.

^[5]

ക്ലോണിംഗ് പരീക്ഷണം‍

ഏറ്റവും പ്രശസ്തമായ ക്ലോണിങ്ങ് പതിപ്പാണു ഡോളിയെങ്കിലും ക്ലോണിങ് സങ്കേതത്തിലൂടെ പിറന്ന ആദ്യജീവി ഡോളിയല്ല. ആ ബഹുമതി കാർപ് മത്സ്യത്തിനാണ്. ചൈനീസ് അക്കാദമി ഓഫ് സയൻസിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞനും ചൈനയിലെ ഷാന്ഡോങ് സർവകലാശാല (Shandong University) യിലെ ഗവേഷകനുമായിരുന്ന ടോങ് ഡിഷ്വ (Tong Dizhou) ആയിരുന്നു കാർപ് മത്സ്യത്തിന്റെ ആദ്യ ക്ലോൺ പതിപ്പു തയ്യാറാക്കിയത്. ഇതിന്റെ വിവരങ്ങൾ ഇംഗ്ലീഷിലേക്കു വിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടാതിരുന്നതിനാൽ ശാസ്ത്രലോകം വളരെ വൈകിയാണ് അറിയുന്നത്.^[6]

ക്ലോണിങിന്റെ പിതാവ് എന്നാണു ചൈനാക്കാർ ടോങ് ഡിഷ്വയെ വാഴ്ത്തുന്നത്. അതുപോലെതന്നെ ശ്രദ്ധിക്കപ്പെടാതെ പോയ മറ്റൊരു ക്ലോൺ പതിപ്പാണു മാഷ (Masha) എന്ന ചുണ്ടെലി. ക്ലോണിങ് സങ്കേതത്തിലൂടെ പിറവിയെടുത്ത ആദ്യസസ്തനി എന്ന വിശേഷണം മാഷയ്ക്ക് അവകാശപ്പെട്ടതാണ്. സോവിയറ്റ് ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാരായ ചായ്ലാഖ്യാന് (Chaylakhyan), വെപ്രെന്സേവ് (Veprencev), സിവ്രിഡോവ (Sviridova), എന്നിവർ ചേർന്നാണ് ഇതിനെ സൃഷ്ടിച്ചത്.^[7]

വിൽമുട്ട് എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞൻ

1944 ജൂലൈ ഏഴിന് ഇംഗ്ലണ്ടിലെ ഹാംപ്ടൺ ലൂസി (Hampton Lucy) എന്ന സ്ഥലത്താണ് ഇയാൻ വില്മുട്ട് എന്ന ബ്രിട്ടീഷ് ബ്രൂണശാസ്ത്രജ്ഞൻ ജനിച്ചത്. പിതാവായ ലിയോനാർഡ് വിൽമുട്ട് ഗണിതാദ്ധ്യാപകനായിരുന്നു. പ്രമേഹരോഗം ബാധിച്ചു പിതാവിന്റെ കാഴ്ചശക്തി നഷ്ടപ്പെട്ടതിനെത്തുടര്ന്ന് കുടുംബഭാരം ഇയാന്റെ ചുമലിലായി. പ്രതിസന്ധികൾക്കിടയിലും പഠനം തുടർന്ന അദ്ദേഹം 1971 ൽ പിഎച്ച് ഡി നേടി. തുടർഗവേഷണത്തിനായി കേംബ്രിജ് യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലേക്കു പോയ അദ്ദേഹം ആദ്യം പരീക്ഷിച്ചത് ബാല്യകാലസുഹൃത്തായ ക്രിസ് പോൾഗിന്റെ സങ്കേതമായിരുന്നു. അതിൻ പ്രകാരം ശീതീകരിച്ചു സൂക്ഷിച്ച ഭ്രൂണത്തിൽ നിന്ന് അദ്ദേഹം ഫ്രോസ്റ്റി (Frosty) എന്ന പശുക്കിടാവിനെ സൃഷ്ടിച്ചു. പിന്നീട്, സ്കോട് ലണ്ടിലെ റോസിലിന് ഇൻസ്റ്റിട്യൂട്ടിലെത്തുന്നതോടെയാണ് ഡോളിയുടെ ജനനത്തിനു പങ്കാളിയാകുന്നത്.ഇപ്പോൾ എഡിൻബർഗ് യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ മെഡിക്കൽ റിസേർച്ച് കൌൺസിൽ സെന്റർ ഫോർ റീജെനറേറ്റൂവ് മെഡിസിൻ ഡയറക്ടറാണ് ഇയാൻ വിൽമുട്ട്.^[8]

ഡോളിയുടെ ജനനവും മരണവും

1996 ജൂലൈ അഞ്ചിന്, സ്കോട്‌ലണ്ടിലുള്ള റോസ് ലിൻ ഇൻസ്റ്റിട്യൂട്ടിലായിരുന്നു 'ഡോളി' എന്ന ചെമ്മരിയാടിന്റെ ജനനം. നേച്ചർ മാഗസ്സിന്റെ 380-ആം ലക്കത്തിൽ പ്രസിദ്ധീകരിക്കപ്പെട്ട ഒരു പ്രബന്ധത്തിലൂടെയാണ് ഇയാൻ വില്മുട്ടും സംഘവും ഡോളിയുടെ ജനനവാർത്ത ലോകത്തെ അറിയിച്ചത്. അപ്പോഴേക്കും ഡോളി പിറന്നിട്ട് ഏതാനും മാസങ്ങൾ കഴിഞ്ഞിരുന്നു. ജനനസമയത്ത് ഡോളിയുടെ പേര് 6LL-3 എന്നായിരുന്നു. പരീക്ഷണശാലയിലെ ജീവികൾക്ക് ഇത്തരം കോഡു പേരുകളാണ് സാധാരണ നൽകുന്നത്. പിന്നീട് പ്രശസ്ത പാശ്ചാത്യ നായികയായ ഡോളി പാർടണിന്റെ (Dolly Patron) സ്മരണാർത്ഥം ഡോളി എന്ന പേര് തിരഞ്ഞെടുക്കുകയായിരുന്നു. ക്ലോണിങ് ചരിത്രത്തിലെ ഇതിഹാസം എന്ന ഓർമ ബാക്കിവച്ചുകൊണ്ട് 2003 ഫെബ്രുവരി 14 നു ഡോളി മരിച്ചു. ഗുരുതരമായ ഒരുതരം ശ്വാസകോശ രോഗവും വാത രോഗവും മൂലം ഡോളി അവശനിലയിലായിരുന്നു. റോസിലിന് ഇന്സ്റ്റിട്യൂട്ടിലെ ഗവേഷകർ തന്നെ ഡോളിക്ക് ദയാവധം നല്കുകയായിരുന്നു. മരണത്തിനു മുമ്പ് ആറു സന്താനങ്ങൾക്കു ഡോളി ജന്മം നല്കിയിരുന്നു.^[9]

ക്ലോണിങിന്റെ സങ്കേതങ്ങൾ

മൂന്നുതരം സങ്കേതങ്ങളാണ് ഇന്നുലോകവ്യാപകമായി ക്ലോണിങ്ങിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഭ്രൂണത്തിൽനിന്നു വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്ന ബ്ലാസ്റ്റോമിയർ കോശങ്ങൾ (Blastomeres) ഉപയോഗിക്കുന്ന തരം ക്ലോണിങ്, ഭ്രൂണത്തെ പകുത്തെടുക്കുന്നതരം (Embryo Splitting) ക്ലോണിങ്, ശരീരകോശങ്ങൾ വഴിയുള്ള ക്ലോണിങ് (Somatic Cell Nuclear Transfer-SCNT) എന്നിവയാണവ. ഇതിൽ ഒടുവിൽ പറഞ്ഞ സങ്കേതത്തിലൂടെയായിരുന്നു ഡോളിയുടെ സൃഷ്ടി. സൊമാറ്റിക്ക് കോശങ്ങൾ എന്നാൽ പ്രത്യുല്പാദനവുമായി നേരിട്ടുബന്ധമില്ലാത്ത കോശങ്ങൾ എന്നർഥം. ഡോളിയുടെ കാര്യത്തിൽ അകിടിൽ നിന്നുള്ള കോശങ്ങളാണ് (Udder Cells) ഉപയോഗിച്ചത്.^[10]

പ്രസിദ്ധീകരിച്ചിട്ടുള്ള ക്ലോൺ പതിപ്പുകൾ

• മേഗനും മൊറാഗും (Megan and Morag) ചെമ്മരിയാടുകൾ 1995.^[11]
• കുമുലൈന (Cumulina) - ചുണ്ടെലി 1997.^[12]
• ജീൻ (Gene) - കാളക്കുട്ടി 1997.
• പോളിയും മോളിയും (Polly and Molly) ചെമ്മരിയാടുകൾ 1997.^[13]
• മിറ (Mira) ആട് 1998.
• മിസ്സി (Missy) നായക്കുട്ടി 1998.
• മില്ലിയും കൂട്ടരും (Millie and others) പന്നിക്കുട്ടികൾ 2000.
• ടെട്ര (Tetra) കുരങ്ങൻ 2000.
• സീന (Xena) പന്നിക്കുട്ടി 2000.
• കോപ്പിക്യാറ്റ് (Copy Cat) പൂച്ച 2001.^[14]
• മില്ലിയും എമ്മയും (Millie and Emma) പശുക്കുട്ടികൾ 2001.
• ആൻഡി(Andi) കുരങ്ങൻ 2001.
• നോഹ (Noah) ഗൗർ 2001.
• നോക്ക്ഔട്ട് (Nockout) മുയൽ 2002.
• ഇഡാഹോ ജെം (Idaho Gem) കുതിര 2003.^[15]
• പ്രൊമെത്യ (Prometea) കുതിര 2003.^[16]
• റാല്ഫ് (Ralph) എലി 2003.
• ഡ്യൂയി (Dewey) മാൻകുട്ടി 2003.
• ലിറ്റിൽ നിക്കി (Little Nikky) പൂച്ച 2004.^[17]
• സ്നപ്പി (Snuppy) നായ 2005.^[18]
• പിയെറാസ് (Pieraz) കുതിര 2005.^[19]
• പാരീസ് ടെക്സാസ് (Paris Texas) കുതിര 2005
• റൊയാന (Royana) ചെമ്മരിയാട് 2006.
• ഒയാലി (Oyali) ചെമ്മരിയാട് 2007.
• സലമേറൊ (Zalamero) പോരുകാള 07.^[20]