जीन ड्राइव क्या हैं? कैसे वैज्ञानिक घातक मच्छरों के खिलाफ लड़ते हैं

पृथ्वी पर सबसे घातक जानवर कौन सा है? यह एक ऐसा सवाल है जो भयावह शेरों, बाघों, शार्क और मगरमच्छों को ध्यान में रखता है। लेकिन जवाब एक जानवर है जो 1 सेंटीमीटर से अधिक लंबा नहीं है।

मच्छरों की कुछ प्रजातियाँ, जो हजारों में से अलग-अलग वातावरण बनाती हैं, पृथ्वी पर सबसे घातक जानवर हैं। मलेरिया का मच्छड़ अकेले मच्छर, उनके काटने के माध्यम से मलेरिया का संचार करते हैं और सालाना 200 मिलियन से अधिक लोगों को संक्रमित करते हैं, और प्रति वर्ष 400,000 लोगों की मौत के लिए जिम्मेदार हैं, जिनमें से 70 प्रतिशत 5 वर्ष से कम उम्र के बच्चे हैं।

मच्छर की अन्य प्रजातियां भी अपने काटने से डेंगू, वेस्ट नाइल और जीका - को संक्रमित करती हैं।

हम लंदन में इंपीरियल कॉलेज में आनुवंशिकीविद् हैं जो मच्छर और रोग की वेक्टर के रूप में इसकी भूमिका पर ध्यान केंद्रित करते हैं। 20 से अधिक वर्षों से, हम आनुवंशिक रूप से हेरफेर किए गए मच्छरों के विकास पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि दशकों से मलेरिया नियंत्रण ने हमें सिखाया है कि मलेरिया को रोकने के लिए सबसे प्रभावी रणनीति मच्छर को ही नियंत्रित करना है। वर्षों के अनुसंधान ने "जीन ड्राइव" नामक अंतिम और परिष्कृत आनुवंशिक उपकरण के विकास का नेतृत्व किया है, जब सही ढंग से इंजीनियर, यह प्रयोगशाला में पिंजरों में रखे मच्छरों की आबादी को समाप्त कर सकता है।

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हम हर दिन मच्छर-जनित रोगों से लड़ते हैं

केवल मादा मच्छर ही इंसानों को काटती हैं। वे अपने अंडे का उत्पादन करने के लिए पोषक तत्वों को इकट्ठा करने के लिए मानव रक्त पीते हैं। यदि मादा मच्छर वायरस या परजीवी से संक्रमित है, तो यह काटे हुए व्यक्ति पर संक्रमण को पारित करेगा। बाद में, यदि एक असंक्रमित मच्छर नव संक्रमित मानव को काटता है, तो यह सूक्ष्मजीव को उठाएगा और यह रोग अन्य व्यक्तियों में भी फैल सकता है।

मलेरिया जैसी बीमारी के लिए, जो दुनिया की लगभग आधी आबादी के लिए खतरा है, सार्वजनिक स्वास्थ्य पहल ने वैक्सीन और ड्रग्स जैसे मलेरिया परजीवी को लक्षित करने के लिए कई तरीकों का इस्तेमाल किया है। अन्य तरीके - जिनमें कीटनाशक, धूमन, बिस्तर जाल, और मच्छरों के निवास स्थान को हटाना - या तो संपर्क, या मच्छरों की संख्या को कम करने का प्रयास करते हैं। लेकिन हमारा मानना ​​है कि दुनिया भर में मलेरिया के मामलों को कम करने के लिए मच्छर को लक्षित करना सबसे प्रभावी तरीका है।

अब अफ्रीका में, जहां मलेरिया का बोझ सबसे ज्यादा है, कीटनाशक का छिड़काव घर के अंदर करना और कीटनाशक-लेट बेड नेट के नीचे सोना, मलेरिया संचरण को तेजी से कम करने के सबसे प्रभावी तरीके हैं। इन नियंत्रण उपायों और हस्तक्षेपों ने कई स्थानों पर नाटकीय रूप से मलेरिया के बोझ को कम करने में मदद की है। 2010 से 5 वर्ष से कम उम्र के बच्चों में मलेरिया के कारण मृत्यु दर में 35 प्रतिशत की गिरावट आई है।

ये विधियां, हालांकि, टिकाऊ नहीं हैं, और उन्हें अपनी पूरी क्षमता तक पहुंचने के लिए बड़े पैमाने पर लागू करने की आवश्यकता है। यह 2014 और 2016 के बीच स्पष्ट हो गया, जिसने 2010 के बाद पहली बार चिह्नित किया है जिसमें मलेरिया के मामलों में वृद्धि हुई है, वर्षों पहले देखी गई गिरावट में गिरावट आई है। मच्छर मारक दवाओं और कीटनाशकों के लिए प्रतिरोध विकसित कर रहे हैं, और हम विकल्पों और समय से बाहर चल रहे हैं।

एक नया दृष्टिकोण

मलेरिया उन्मूलन को प्राप्त करने के लिए, सार्वजनिक स्वास्थ्य शोधकर्ताओं को हमारे शस्त्रागार को अपग्रेड करना होगा। इस लक्ष्य की ओर बढ़ने के लिए, हम इम्पीरियल कॉलेज में यहाँ की क्रान्सटी लैब, बस ऐसा करने की योजना पर काम कर रहे हैं।

हाल ही में, CRISPR नामक एक तकनीक विकसित की गई है जो वैज्ञानिकों को बड़ी दक्षता के साथ डीएनए को संपादित करने की अनुमति देती है। दुनिया भर के शोधकर्ता मच्छर जनित बीमारियों जैसे मलेरिया को खत्म करने के लक्ष्य के साथ मच्छर डीएनए को संशोधित करने के लिए CRISPR का उपयोग कर रहे हैं। हमारी प्रयोगशाला में, हमने यह विकसित किया है कि प्रस्तावित तकनीक का शायद सबसे उन्नत उपयोग क्या है। इसे "जीन ड्राइव" कहा जाता है। इस प्रकार के आनुवांशिक संशोधन में आनुवंशिकता के क्लासिक नियमों को पछाड़ते हुए एक जंगली आबादी में एक गुण फैलाने की क्षमता होती है।

डीएनए जो एक माता-पिता से एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी तक आनुवंशिकता के क्लासिक कानूनों के माध्यम से प्रेषित होता है, प्रत्येक पीढ़ी के केवल आधे बच्चे को विरासत में मिला है। इससे मच्छरों की आबादी में उस आनुवंशिक संशोधन या विशेषता की आवृत्ति समान रहती है।

जीन ड्राइव को संतान के 50 प्रतिशत से अधिक विरासत में मिले हैं। इससे उन्हें बाद की पीढ़ियों में एक विशेषता की आवृत्ति में उत्तरोत्तर वृद्धि करने की क्षमता मिलती है, जो अन्य जीएम मच्छरों के संभावित उपयोग पर एक फायदा है।

एल्टरिंग जंगली मच्छर आबादी के आचार

हमने एक जीन ड्राइव डिज़ाइन किया है जो प्रजनन जीन को लक्षित करता है जो मादा मच्छर के विकास के लिए आवश्यक हैं। जब ये जीन बाधित होते हैं, तो मादा कीट संतान को काटने या पैदा करने में असमर्थ होती है।

जीन ड्राइव का लाभ यह है कि हम केवल लक्ष्य कर सकते हैं एनोफिलिस गाम्बिया प्रजातियां - उप-सहारा अफ्रीका में बीमारी को ले जाने वाले प्राथमिक वैक्टर में से एक - बिना प्रभावित हुए उन लोगों को प्रभावित करता है।

जब हमने लैब में अपनी तकनीक का परीक्षण किया, तो हम इस गुण को मच्छर आबादी के 100 प्रतिशत पिंजरों में फैलाने में सक्षम थे। सामान्य नर मच्छरों और बाँझ मादाओं के उत्पादन का नतीजा यह था कि हम आबादी को छह महीने के भीतर शून्य तक ले आए।

यह पहली बार है कि लैब में जीन ड्राइव का उपयोग करके जनसंख्या को दबा दिया गया है।

जीन ड्राइव एक तेज गति से चलने वाली और शक्तिशाली आनुवांशिक तकनीक है। निरंतर मानव हस्तक्षेप के बिना प्राकृतिक आबादी को बदलने की क्षमता, उन्हें संक्रामक रोगों से लड़ने के लिए उपयोग किए जाने वाले मौजूदा उपकरणों और तरीकों के पूरक के लिए आदर्श बनाती है, और उनके आर्थिक और पारिस्थितिक बोझ को कम करती है।

भले ही प्रयोगशाला में बंद मच्छरों की आबादी का दमन एक ऐतिहासिक उपलब्धि है, लेकिन जीन ड्राइव का वास्तविक क्षेत्र भविष्य में कम से कम एक दशक दूर है।

क्योंकि वे अपने दम पर फैल सकते हैं, और संभावित बड़े भौगोलिक क्षेत्रों में, प्रौद्योगिकी उनके उपयोग पर संभावित नैतिक चिंताओं को उठाती है। उदाहरण के लिए, कौन तय करता है कि जब जीन ड्राइव जारी किया जाता है तो इससे प्रभावित समुदायों की पूर्ण सहमति प्राप्त नहीं होती है? इन मुद्दों पर वैज्ञानिकों, नैतिकतावादियों, नियामकों और उन लोगों द्वारा व्यापक रूप से बहस की जाती है जो जीन ड्राइव तकनीक के उपयोग से प्रभावित हो सकते हैं।

फिर भी, वैज्ञानिक समुदाय ने तकनीक की सुरक्षा के लिए संभावित तरीकों पर बहुत प्रगति की है, जिसमें डिजाइनों की क्षमता भी शामिल है जो उनके प्रसार को सीमित करेगा। जंगली में एक जीन ड्राइव जारी किया जा सकता है या नहीं, इस पर अंतिम निर्णय प्रभावित देशों की सहमति और विशेष रूप से उन समुदायों के साथ किया जाना चाहिए जो हर दिन इन बीमारियों के साथ रहते हैं।

यह लेख मूल रूप से एंड्रिया क्रिसेंटी और क्यरो क्युरो द्वारा वार्तालाप पर प्रकाशित किया गया था। मूल लेख यहां पढ़ें।