महिला व अतिज्येष्ठांचा ‘नोबेल’वर ठसा

0
भौतिकशास्त्र आणि रसायनशास्त्रातील यंदाची नोबेल पारितोषिके जाहीर झाली आहेत. भौतिकशास्त्रातल्या नोबेल विजेत्यांमध्ये प्रथमच एका महिला संशोधिकेचा समावेश झाला आहे. रसायनशास्त्रातही एका महिलेने हे पारितोषिक पटकावण्याचा सन्मान मिळवला आहे. शिवाय भौतिकशास्त्रातले नोबेल पटकावणारे अश्कीन हे 96 वर्षांचे अमेरिकन संशोधक नोबेल मिळवणारे सर्वाधिक ज्येष्ठ संशोधकही ठरले आहेत. या संशोधनांविषयी.

लेझर भौतिकशास्त्रात करण्यात आलेल्या संशोधनासाठी अमेरिकेतील आर्थर अश्कीन, फ्रान्सचे गेरार्ड मोरो आणि कॅनडातील डॉना स्ट्रिकलँड यांना यंदाचे नोबेल पारितोषिक देण्यात आले असून डॉना स्ट्रिकलँड यांच्या रूपाने गेल्या 55 वर्षांमध्ये प्रथमच एका महिलेला भौतिकशास्त्रातील नोबेल मिळाले आहे. रसायनशास्त्रातील नोबेल पारितोषिकाच्या मानकर्‍यांची नावे जाहीर झाली असून जैव इंधनापासून औषधे तयार करण्यात महत्त्वाची भूमिका बजावणारे एंझाईम विकसित करण्याविषयीचे संशोधन बक्षिसाला पात्र ठरले आहे. अमेरिकेच्या फ्रान्सेस अर्नोल्ड, जॉर्ज स्मिथ आणि ब्रिटिश संशोधक ग्रेगरी विंटर अशी या नोबेल विजेत्यांची नावे आहेत. वैद्यकीय क्षेत्रातल्या लेझरचा उपयोग आता सर्वमान्य बनत चालला आहे. पूर्वी याकडे मोठ्या साशंकतेने पाहिले जात होते, परंतु अलीकडे त्वचाविकारांपासून अंतर्गत अवयवांच्या विकारांसाठीही मोठ्या प्रमाणात निःशंकपणे लेझरचा वापर केला जात आहे. याचे श्रेय या क्षेत्रातील संशोधकांनाच द्यावे लागेल. यंदाच्या नोबेल पारितोषिकांसाठी लेझर क्षेत्रातील संशोधनांचे योगदान विचारात घेतले गेले आहे. ती लेझरच्या मानवी कल्याणासाठीच्या वापराला देण्यात आलेली पोचपावतीच म्हटली पाहिजे.

डोळ्यांच्या शस्त्रक्रियेसाठी वापरल्या जाणार्‍या अत्याधुनिक उपकरणांची पायाभरणी लेझरवरील या संशोधनामुळे झाल्याचे नोबेलच्या ज्युरींनी म्हटले आहे. प्रत्यक्षात तीन संशोधक असले तरी आर्थर अश्कीन यांनी स्वतंत्रपणे संशोधन केले असून मोरो आणि स्ट्रिकलँड यांनी एकत्रितपणे केले असल्यामुळे पारितोषिकाच्या 90 लाख स्वीडिश क्रोनोरची किंवा 10 लाख डॉलर्सची निम्मी रक्कम अश्कीन यांना आणि उर्वरित दोघा संशोधकांना दिली जाणार आहे. आर्थर अश्कीन हे नोबेल मिळवणारे सर्वाधिक ज्येष्ठ संशोधकही ठरले आहेत. त्यांचे वय तब्बल 96 वर्षे आहे. याआधी 2007 मध्ये अर्थशास्त्रातील नोबेल पटकावणारे अमेरिकन संशोधक लिओनिद हर्विक्झ हे 90 वर्षांचे होते.

त्यांचा ज्येष्ठतेचा विक्रम अश्कीन यांनी मोडला आहे. ‘ऑप्टिकल ट्विझर्स’ या नावाने अश्कीन यांचे संशोधन शास्त्रीय जगतात ओळखले जाते. त्यांनी विकसित केलेल्या ट्विझर्सना ‘लेझर बीम फिंगर’ (लेझर झोताची बोटे) आहेत. त्यांच्या सहाय्याने ते अणू, विषाणू, इतर कण आणि जिवंत पेशी पकडू शकतात. शिवाय हे ट्विझर्स प्रकाशाच्या विकिरण दाबाचा वापर करून भौतिक घटक हलवू शकतात. अश्कीन यांनी 1987 मध्ये ट्विझरचा शोध लावला होता. 1952 पासून एटी अ‍ॅण्ड टी बेल लॅबोरेटरीजमध्ये ते काम करत होते. 1991 पर्यंत त्यांनी तिथे काम केले. त्याच काळात संशोधनादरम्यान त्यांनी हा शोध लावला आणि जिवंत जिवाणूंना म्हणजेच बॅक्टेरियांना कोणतीही इजा न करता ट्विझरचा वापर करून पकडून दाखवले. गेरार्ड मोरो यांचे वय 74 वर्षे असून त्यांनी स्ट्रिकलँड यांच्यासमवेत लेझरचे ‘अल्ट्रा शॉर्ट पल्सेस’ निर्माण करण्याची पद्धती विकसित केली. आतापर्यंत मानवनिर्मित लेझर पल्सेसपैकी हे सर्वात लहान आणि अत्यंत तीव्र लेझर पल्सेस आहेत. या तंत्रज्ञानाचा उपयोग डोळ्यांच्या शस्त्रक्रियेत केला जातो. मोरो हे फ्रान्समधील इकोल पॉलिटेक्निक आणि अमेरिकेतील मिशिगन विद्यापीठाबरोबर काम करतात. स्ट्रिकलँड या त्यांच्या विद्यार्थिनी आहेत.

रसायनशास्त्रातील संशोधन हे एन्झाईम किंवा विकरच्या क्षेत्रातील संशोधनाविषयीचे आहे. ‘या तिन्ही रसायनशास्त्रज्ञांनी डार्विनच्या उत्क्रातींच्या सिद्धांताची तत्त्वे वापरली आणि प्रयोग केले,’ अशा शब्दांत निवड समितीने या संशोधकांचा गौरव केला आहे. एन्झाईमविषयक संशोधन नियंत्रणात आणत केलेल्या अशा संशोधनांमुळे मानवजातीचा फायदा झाल्याचेही समितीने म्हटले आहे. या तिन्ही संशोधकांनी विविध क्षेत्रांमध्ये प्रथिने विकसित करण्यासाठी जनुकीय पद्धत आणि डार्विनचा नैसर्गिक निवडीचा सिद्धांत यांचा वापर केला. रेणू कशा प्रकारे उत्क्रांत होत जातात ते समजून घेत त्यांनी प्रयोगशाळांमध्ये या प्रक्रियांची सातत्याने पुनर्निर्मिती केली. फ्रान्सिस अर्नोल्ड या खरे तर अभियंत्या होत्या. 25 वर्षांपूर्वीपर्यंत ‘वेड्यांनी करावयाचे संशोधन’ म्हणून एन्झामच्या संशोधनाची हेटाळणी केली जात होती. मात्र अर्नोल्ड यांना या मतामुळे काहीच फरक पडला नाही आणि त्यांनी हे संशोधन हाती घेतले. रसायनशास्त्रातले नोबेल मिळवणार्‍या त्या पाचव्या महिला आहेत. कॅलिफोर्निया इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजीमध्ये त्या रसायन अभियांत्रिकीच्या प्राध्यापिका आहेत. त्यांच्या संशोधनामुळे जिवाश्म इंधनातील विषारी रसायने बदलण्यासारखे उपाय प्रत्यक्षात आले.

सर्वसामान्यपणे जीन्समध्ये अचानक घडणारे बदल किंवा म्युटेशन्स हे एन्झाईमधले बदलच असतात. अर्नोल्ड यांनी जीनमध्ये असे अचानक बदल घडवून आणले आणि एन्झाईममध्ये बदल घडले. हे जीन नंतर बॅक्टेरियांमध्ये घालण्यात आले. बॅक्टेरियांनी त्यांचा वापर करून बदल झालेले एन्झाईम तयार केले. यानंतर या बदललेल्या एन्झाईम्सची चाचणी घेण्यात आली. त्यामधून इच्छित रासायनिक क्रियेला उत्तेजन देण्यात सर्वाधिक कार्यक्षम ठरलेल्या एन्झाईमची निवड करण्यात आली. अशाप्रकारे नवीन विकरांच्या विकसनावर नियंत्रण ठेवण्यासाठी त्यांनी ‘नैसर्गिक निवड’ या डार्विनच्या तत्त्वाचा वापर केला. निवडलेल्या एन्झाईम्ससाठी जीन्समध्ये नवीन मुक्त म्युटेशन्स घालण्यात आली आणि हे चक्र पुन्हा सुरू ठेवण्यात आले. अशा काही चक्रानंतर तयार झालेले एन्झाईम हे हजारो पटींनी अधिक प्रभावी होते. अर्नोल्ड यांनी 1993 मध्ये रासायनिक क्रियांची गती वाढवणारी प्रथिने तयार केली. त्याद्वारे त्यांनी एन्झाईममध्ये उत्क्रांती घडवून आणली. आता त्यांच्या प्रयोगशाळेत निसर्गात अस्तित्वात नसलेल्या नावीन्यपूर्ण रसायनशास्त्राला उत्तेजन मिळत असून त्याद्वारे संपूर्णपणे नवीन साहित्याचे उत्पादन होत आहे.

उसापासून जैवइंधन तयार करण्यासारख्या पर्यायांमध्ये अशा नवीन प्रथिनांची गरज असते. या प्रथिनांच्या निर्मितीत अर्नोल्ड यांच्या पद्धतींचा वापर करण्यात येत आहे. तसेच अत्यंत थंड वातावरणात धुण्याची पावडर व इतर साधनांची कार्यक्षमता वाढावी यासाठी त्यात करावयाच्या बदलांवरही त्यांनी केलेले संशोधन महत्त्वाचे ठरले आहे. जॉर्ज स्मिथ हे मिसुरी विद्यापीठात तर ग्रेगरी विंटर केंब्रिजच्या एमआरसी प्रयोगशाळेत संशोधन करत आहेत.

या दोन्ही शास्त्रज्ञांनी बॅक्टेरियांपासून नवीन प्रथिने निर्माण करण्यासाठी विषाणूंचा वापर केला. बॅक्टेरियांमध्ये विषाणू सोडून त्यांनी ही प्रथिने तयार केली. या पद्धतींचा उपयोग औषधनिर्मिती क्षेत्रात करण्यात आला असून त्यामुळे सोरायसिससारख्या आजारांवर औषधे तयार करता आली तसेच विषारी द्रव्ये निष्क्रिय करणारे प्रतिपिंड (अँटीबॉडी) विकसित करण्यासाठी या पद्धती उपयुक्त ठरवल्या. या संशोधनांमुळे पर्यावरणपूरक रसायन उद्योगाला चालना मिळणार आहे. या दोघांच्या संशोधनाचा उपयोग ‘ऑटोइम्म्यून डिसीजेस’ म्हणून ओळखल्या जाणार्‍या रोगप्रतिकार शक्तीशी संबंधित असलेल्या संक्रमित होणार्‍या कर्करोगाशी लढा देण्यासाठी तयार करण्यात येणार्‍या औषधांमध्येही होत आहे. या संशोधनाचा पहिला भाग स्मिथ यांच्या ‘फेज डिस्प्ले’ या नव्या पद्धतीने सुरू झाला.

या पद्धतीत बॅक्टेरियात विषाणू सोडून नवीन प्रथिने तयार करण्यात येतात. 1985 मध्ये त्यांनी ही कल्पना पुढे आणली. ज्ञात प्रथिन तयार करण्यासाठी अज्ञात जीन शोधून काढण्यासाठी बॅक्टेरिया व विषाणू यांच्या संयुक्त रचनेचा वापर करणार्‍या पहिल्या काही संशोधकांपैकी ते एक ठरले. नंतर विंटर यांनी नवीन औषधे तयार करण्यास प्रतिपिंडांच्या उत्क्रांतीला चालना देण्यास या तंत्राचा वापर केला. या पद्धतीवर आधारित ‘अ‍ॅडलीमुमॅब’ या पहिल्या औषधाला 2002 मध्ये मान्यता मिळाली. संधिवात, सोरायसीस व आतड्याचा दाह अशा आजारांवर या औषधाचा वापर होतो. कर्करोगाची प्रतिपिंडे तयार करण्यासाठीही ही पद्धत वापरतात. त्यामुळे शरीरातील कर्करोगग्रस्त पेशींना ठार मारणार्‍या पेशींना बळ मिळते.
– मधुरा कुलकर्णी

LEAVE A REPLY

*