জিন এডিটিং বললেই বর্তমানে যে-প্রযুক্তির নাম সবার আগে আসে, তা হলো CRISPR। কিন্তু প্রকৃতির বুকে এই অসাধারণ জেনেটিক প্রতিরক্ষা ব্যবস্থার শুরুটা ঠিক কীভাবে হয়েছিল?

সম্প্রতি দুটি ভিন্ন গবেষণায় বিজ্ঞানীরা এমন এক অতি প্রাচীন ব্যবস্থার সন্ধান পেয়েছেন, যা হতে পারে CRISPR-এর বহু আকাঙ্ক্ষিত ‘হারানো পূর্বসূরি’! এর নাম দেওয়া হয়েছে ভিআইপিআর (Viral Interference Programmable Repeat)।

বিজ্ঞানীরা কীভাবে খুঁজে পেলেন ভিআইপিআর?

কোটি কোটি বছরের বিবর্তনে প্রোটিনের অ্যামিনো অ্যাসিড সিকোয়েন্স এতটাই বদলে যায় যে তার পুরনো পরিচয় চেনা প্রায় অসম্ভব। তাই বিজ্ঞানীরা এবার DNA সিকোয়েন্সের বদলে প্রোটিনের ত্রিমাত্রিক গঠনের ওপর ভিত্তি করে অনুসন্ধান চালান। কারণ, বিবর্তনে কোড বদলালেও মূল কঙ্কাল বা গঠন অনেক সময় টিকে থাকে। এই স্ট্রাকচারাল অ্যানালাইসিস-এর মাধ্যমেই ধরা পড়ে VIPR নামের এই RNA-যুক্ত প্রোটিন ব্যবস্থা।

ভিআইপিআর-এর অদ্ভুত ও অনন্য কৌশল:

একই লক্ষ্য, অর্থাৎ, নির্দিষ্ট DNA শনাক্ত করলেও VIPR-এর কাজ করার ধরন CRISPR থেকে অনেকটাই আলাদা:

• 'স্কিপ ওয়ান' প্যাটার্ন:

CRISPR যেখানে টানা ডিএনএ কোড পড়ে, ভিআইপিআর সেখানে ফাঁকযুক্ত প্যাটার্ন পড়ে। সহজ কথায়, এটি ডিএনএ-র দুটি অক্ষর পড়ার পর একটি এড়িয়ে যায়, তারপর আবার পরের দুটি পড়ে!

• ট্রিপলেক্স স্ট্রাকচার:

এটি CRISPR-Cas9-এর মতো ডিএনএ-র জোড়া সুতো খুলে ফেলে না। বরং এর আরএনএ ও প্রোটিন ডিএনএ-র চারপাশে এমনভাবে বসে যে একটি অস্বাভাবিক ‘তিন-স্তরীয়’ বা ট্রিপলেক্স গঠন তৈরি করে।

গবেষণাগারে এই প্রযুক্তি ব্যবহার করে নির্দিষ্ট জিনের কাজ বন্ধ করা এবং ব্যাকটেরিওফাজের (ভাইরাস) বিরুদ্ধে প্রতিরোধ গড়ে তোলা সম্ভব হয়েছে।

ভাইরাসদের অভ্যন্তরীণ যুদ্ধ থেকে জন্ম?

আবিষ্কারটির সবচেয়ে রোমাঞ্চকর দিক হলো এর বিবর্তনগত ইতিহাস। গবেষকদের ধারণা, প্রাচীনকালে ভাইরাসরা যখন একে অপরের বিরুদ্ধে যুদ্ধ করত, তখন প্রতিপক্ষকে নিষ্ক্রিয় করতে তারা ভিআইপিআর-এর মতো ব্যবস্থা ব্যবহার করত। পরবর্তীকালে কোনও এক পর্যায়ে ব্যাকটেরিয়া ভাইরাসের এই অস্ত্র নিজের প্রতিরক্ষায় ব্যবহার শুরু করে, যা কোটি কোটি বছরের বিবর্তনে Class 1 CRISPR-Cas সিস্টেমে রূপ নেয়!

(তবে সতর্কতা হিসেবে গবেষকরা জানিয়েছেন—VIPR-ই যে CRISPR-এর সরাসরি পূর্বপুরুষ, তা চূড়ান্ত প্রমাণিত হতে মধ্যবর্তী আরও কিছু বিবর্তনীয় ধাপ আবিষ্কৃত হওয়া প্রয়োজন।)

ভবিষ্যতের সম্ভাবনা:

ভিআইপিআর হলো এখন পর্যন্ত আবিষ্কৃত অন্যতম ছোট RNA-guided DNA-recognition সিস্টেম। আকৃতিতে ছোট ও কাজের কৌশলে ভিন্ন হওয়ায় ভবিষ্যতে কৃত্রিমভাবে এটি ব্যবহার করে:

১. নির্দিষ্ট জিন নিষ্ক্রিয়করণ (Gene silencing)

২. ডিএনএ অংশকে দৃশ্যমান করা (DNA imaging)

৩. এপিজেনেটিক পরিবর্তন (Epigenetic modification)

তবে এগুলো সবই এখনও গবেষণাগারভিত্তিক প্রাথমিক পর্যায়ে রয়েছে।

জীববিজ্ঞানের চমৎকার ব্যাপারটি হলো, যে-ভাইরাসকে আমরা সবসময় কোষের শত্রু হিসেবে দেখি, কোটি কোটি বছর আগে তাদের নিজেদের ভেতরের ‘অস্ত্র প্রতিযোগিতা’ থেকেই হয়তো জন্ম নিয়েছিল এমন এক মলিকিউলার মেকানিজম, যা আজ মানুষের হাত ধরে জটিল সব রোগ নিরাময়ের প্রযুক্তিতে পরিণত হচ্ছে!