आनुवंशिक अभियांत्रिकी (Genetic Engineering)

• आनुवंशिक अभियांत्रिकी (जिसे आनुवंशिक संशोधन भी कहा जाता है)  एक ऐसी प्रक्रिया है जो किसी जीव के DNA संरचना को बदलने के लिए प्रयोगशाला-आधारित प्रौद्योगिकियों का उपयोग करती है । इसमें एकल आधार जोड़ी (एटी या सीजी) को बदलना, डीएनए के एक क्षेत्र को हटाना, या डीएनए का एक नया खंड जोड़ना शामिल हो सकता है।
• जीन एडिटिंग एक प्रकार की जेनेटिक इंजीनियरिंग है जिसमें किसी जीवित जीव के जीनोम में डीएनए डाला जाता है, हटाया जाता है, संशोधित किया जाता है या प्रतिस्थापित किया जाता है। प्रारंभिक आनुवंशिक इंजीनियरिंग तकनीकों के विपरीत, जो मेजबान जीनोम में आनुवंशिक सामग्री को बेतरतीब ढंग से सम्मिलित करती हैं, जीनोम संपादन साइट-विशिष्ट स्थानों पर सम्मिलन को लक्षित करता है।
• सीआरआईएसपीआर को व्यापक रूप से जीन को संपादित करने का सबसे सटीक, सबसे लागत प्रभावी और सबसे तेज़ तरीका माना जाता है।
• आनुवंशिक इंजीनियरिंग की तकनीकें जिनमें  पुनः संयोजक डीएनए  का निर्माण ,   जीन क्लोनिंग  और  जीन स्थानांतरण का उपयोग शामिल है, इस सीमा को पार करती है और हमें लक्ष्य जीव में अवांछित जीन को शामिल किए बिना केवल एक या वांछनीय जीन के एक सेट को अलग करने और पेश करने की अनुमति देती है।
• किसी जीव को आनुवंशिक रूप से संशोधित करने में तीन बुनियादी चरण होते हैं –
  • वांछनीय जीन के साथ डीएनए की पहचान;
  • मेजबान में पहचाने गए डीएनए का परिचय;
  • मेजबान में प्रविष्ट डीएनए का रखरखाव और उसकी संतान में डीएनए का स्थानांतरण।

आनुवंशिक अभियांत्रिकी की तकनीकें

1. DNA/RNA निष्कर्षण : डीएनए/आरएनए को अलग किया जाता है और कोशिकाओं से निष्कर्षण किया जाता है, यह उन मैक्रोमोलेक्यूल्स को नष्ट करने के लिए एंजाइमों का उपयोग करके कोशिकाओं को तोड़कर किया जा सकता है जिनकी आवश्यकता नहीं है।
2. PCR (पोलीमरेज़ चेन रिएक्शन): वह तकनीक जो डीएनए के एक खंड को एक छोटी अवधि के भीतर एक हजार प्रतियों में बढ़ा देती है। वांछित डीएनए को आवर्ती प्रतिकृति प्रक्रिया के माध्यम से प्रवर्धित किया गया।
3. एंजाइम : प्रतिबंध एंडोन्यूक्लाइजेस, डीएनए लिगेज, डीएनए पॉलीमरेज़।
4. जेल वैद्युतकणसंचलन: जेल वैद्युतकणसंचलन वह तकनीक है जो विद्युत क्षेत्र में आवेश का उपयोग करके अणुओं को उनके आकार के अनुसार अलग करती है।
5. संकरण, दक्षिणी और उत्तरी धब्बा
6. आणविक क्लोनिंग
7. तीन टी : ट्रांसडक्शन, ट्रांसफेक्शन, ट्रांसफॉर्मेशन

आनुवंशिक अभियांत्रिकी के लाभ

• आनुवंशिक संशोधन चयनात्मक प्रजनन के समान परिणाम प्राप्त करने का एक तेज़ और अधिक कुशल तरीका है।
• फसल की पैदावार या फसल की गुणवत्ता में सुधार करें, जो विकासशील देशों में महत्वपूर्ण है। इससे दुनिया भर में भूख कम करने में मदद मिल सकती है।
• शाकनाशी प्रतिरोध का परिचय दें, जिसके परिणामस्वरूप कम शाकनाशी का उपयोग किया जाता है, क्योंकि खरपतवार जल्दी और चुनिंदा रूप से मारे जाते हैं।
• कीट-पतंगों के प्रति प्रतिरोधक क्षमता विकसित करके पौधों में डाली जा सकती है। पौधा विषाक्त पदार्थों का उत्पादन करता है, जो कीड़ों को फसल खाने से हतोत्साहित करेगा।
• मच्छर जैसे बाँझ कीड़े पैदा किये जा सकते हैं। वे प्रजनन करेंगे, जिससे संतान बांझ हो जाएगी। इससे मलेरिया, डेंगू बुखार और जीका वायरस जैसी बीमारियों को फैलने से रोकने में मदद मिल सकती है।

आनुवंशिक अभियांत्रिकी के जोखिम

• चयनित जीन का अन्य प्रजातियों में स्थानांतरण। एक पौधे को जो फायदा होता है वह दूसरे को नुकसान पहुंचा सकता है।
• कुछ लोगों का मानना ​​है कि प्रकृति के साथ इस तरह से छेड़छाड़ करना नैतिक नहीं है। इसके अलावा, जीएम फसल के बीज अक्सर अधिक महंगे होते हैं और इसलिए विकासशील देशों में लोग उन्हें नहीं खरीद सकते।
• जीएम फसलें हानिकारक हो सकती हैं, उदाहरण के लिए कुछ लोगों के रक्त में फसलों से विषाक्त पदार्थ पाए गए हैं।
• जीएम फसलें लोगों में एलर्जी का कारण बन सकती हैं।
• पौधों द्वारा उत्पादित पराग जहरीला हो सकता है और इसे पौधों के बीच स्थानांतरित करने वाले कीड़ों को नुकसान पहुंचा सकता है।

जीन थेरेपी और जीन संपादन के बीच अंतर

• जीन थेरेपी, जीन एडिटिंग और CRISPR CAS9 की सभी अवधारणाएँ आपस में जुड़ी हुई हैं ।
• हम जीन संपादन का उपयोग कई कारणों से करते हैं जैसे डिजाइनर शिशुओं, आनुवंशिक विकारों के उपचार, दवाओं के आविष्कार आदि के लिए , यदि हम स्वास्थ्य संबंधी जीन का संपादन कर रहे हैं तो इसे जीन थेरेपी कहा जाता है । इसके अलावा, डिग्री का भी अंतर है, जीन थेरेपी में हम जीन को प्रतिस्थापित नहीं करते हैं।
• जीन संपादन में, एक उत्परिवर्तित जीन को डीएनए स्तर पर संशोधित, हटाया या प्रतिस्थापित किया जाता है।
• जीन थेरेपी में, जीन के “स्वस्थ” संस्करण को सम्मिलित करके उत्परिवर्तन के प्रभाव की भरपाई की जाती है, और रोग-संबंधी जीन जीनोम में बने रहते हैं ।
• दोनों दृष्टिकोण रोगियों को स्थायी लाभ प्रदान कर सकते हैं, और जीन थेरेपी और जीन संपादन दोनों, अकेले या संयोजन में, परिवर्तनकारी जीनोमिक दवाओं के विकास के लिए उपयुक्त हो सकते हैं।
• जीन थेरेपी  एक ऐसी तकनीक है जो किसी बीमारी का इलाज या इलाज करने के लिए किसी व्यक्ति के जीन को संशोधित करती है। जीन थेरेपी कई तंत्रों द्वारा काम कर सकती है:
  • रोग पैदा करने वाले जीन को जीन की स्वस्थ प्रतिलिपि से बदलना
  • रोग पैदा करने वाले जीन को निष्क्रिय करना जो ठीक से काम नहीं कर रहा है
  • किसी बीमारी के इलाज में मदद के लिए शरीर में एक नया या संशोधित जीन डालना
• कैंसर, आनुवांशिक बीमारियों और संक्रामक रोगों सहित बीमारियों के इलाज के लिए जीन थेरेपी उत्पादों का अध्ययन किया जा रहा है।
  • प्रकार
    • दैहिक जीन थेरेपी:  प्रभाव अगली पीढ़ी में स्थानांतरित नहीं होंगे
    • जर्मलाइन जीन थेरेपी:  प्रभाव अगली पीढ़ी को हस्तांतरित

माइटोकॉन्ड्रियल जीन थेरेपी (एमजीटी)

• माइटोकॉन्ड्रिया कोशिकाओं में छोटी छड़ जैसी संरचनाएं होती हैं जो बिजलीघर के रूप में कार्य करती हैं, ऊर्जा उत्पन्न करती हैं जो हमारे शरीर को कार्य करने की अनुमति देती हैं। असामान्य रूप से, उनका अपना डीएनए होता है, जो कोशिका केंद्रक के भीतर आनुवंशिक सामग्री से अलग होता है।
• माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए (एमटीडीएनए) कोशिका के कुल डीएनए का लगभग 0.1% बनाता है और उपस्थिति और व्यक्तित्व जैसी व्यक्तिगत विशेषताओं को प्रभावित नहीं करता है।
• एमजीटी तकनीक अनिवार्य रूप से एक महिला के दोषपूर्ण माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए को दाता के डीएनए से बदल देती है । परिणामी भ्रूण का डीएनए ज्यादातर उन दो माता-पिता से आएगा जिन्होंने अंडे और शुक्राणु की आपूर्ति की थी, लेकिन एक छोटा सा अनुपात – प्रतिशत का एक अंश – दाता से आएगा।
• सभी कोशिकाओं में माइटोकॉन्ड्रिया होते हैं, जो कोशिकाओं के लिए पावर पैक की तरह होते हैं और ऊर्जा बनाते हैं जो कोशिकाओं को जीवित रखती है। जबकि एक बच्चे का डीएनए माता और पिता दोनों का मिश्रण होता है, माइटोकॉन्ड्रिया अलग-अलग “आनुवांशिकी के पैकेज” होते हैं जो पूरी तरह से मां से आते हैं।
• कुछ लोगों को माइटोकॉन्ड्रियल रोग होता है – उनके माइटोकॉन्ड्रिया में आनुवंशिकी के साथ एक समस्या – जो गंभीर, जीवन-घातक स्थितियों को जन्म दे सकती है, हालांकि यह दुर्लभ है। जिस महिला को इनमें से कोई एक बीमारी हो सकती है, उसके लिए एक उपचार आईवीएफ के माध्यम से उसके अंडों में माइटोकॉन्ड्रिया को बदलना है। इसे ग्रीस में इस्तेमाल की जाने वाली प्रक्रिया के माध्यम से किया जा सकता है, जहां डीएनए को महिला के अंडे से निकाल लिया जाता है और दाता महिला के अंडे में डाल दिया जाता है, जब डीएनए को हटा दिया जाता है, जिसे भ्रूण बनाने के लिए शुक्राणु के साथ निषेचित किया जाता है।

यह इतना विवादास्पद क्यों है?

• कुछ लोगों को एक बच्चे के तीन जैविक माता-पिता होने का विचार पसंद नहीं है, और तर्क देते हैं कि माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए व्यक्तित्व जैसी महत्वपूर्ण विशेषताओं को आकार देने में मदद करता है। लेकिन वैज्ञानिक सहमति यह है कि माइटोकॉन्ड्रिया की अदला-बदली एक बैटरी को बदलने के समान है – इसका किसी व्यक्ति के व्यवहार पर बहुत अधिक, यदि कोई हो, प्रभाव होने की संभावना नहीं है।
• दूसरों ने तर्क दिया है कि तकनीक अनावश्यक है। आख़िरकार, यह उन लोगों की मदद नहीं करेगा जो पहले से ही माइटोकॉन्ड्रियल बीमारियों के साथ पैदा हुए हैं। माता-पिता को अक्सर तब तक पता नहीं चलता कि वे इन बीमारियों के वाहक हैं जब तक कि वे बीमार बच्चों को जन्म नहीं देते। और जो लोग जानते हैं कि उनसे कोई बीमारी फैल सकती है, उनके पास अन्य विकल्प हैं, जैसे दान किए गए अंडे का उपयोग करना। यह तकनीक विशेष रूप से उन लोगों के लिए है जो बीमारी के लिए जीन रखते हैं, लेकिन आनुवंशिक रूप से उनसे संबंधित बच्चा चाहते हैं।
• एक और चिंता की बात यह है कि, आनुवंशिक सामग्री का एक नया मिश्रण बनाकर, भ्रूणविज्ञानी स्थायी आनुवंशिक परिवर्तन बना रहे हैं जो पीढ़ियों के माध्यम से पारित हो जाएंगे, इससे पहले कि हमें यह पता लगाने का मौका मिले कि क्या वे खतरनाक हैं। कुछ लोगों का तर्क है कि यह हमें जर्म-लाइन संपादन की फिसलन भरी ढलान पर ले जाता है – जो अंततः ” डिज़ाइनर शिशुओं” की ओर ले जा सकता है।

CRISPR-Cas9

सीआरआईएसपीआर (क्लस्टर्ड रेगुलरली इंटरस्पेस्ड शॉर्ट पैलिंड्रोमिक रिपीट) – कैस9 (सीआरआईएसपीआर-संबद्ध प्रोटीन 9) एक अनूठी तकनीक है जो आनुवंशिकीविदों और चिकित्सा शोधकर्ताओं को डीएनए के अनुभागों को हटाकर, जोड़कर या परिवर्तित करके जीनोम के कुछ हिस्सों को संपादित करने में सक्षम बनाती है।

यह वर्तमान में आनुवंशिक हेरफेर की सबसे सरल, सबसे बहुमुखी और सटीक विधि है और इसलिए विज्ञान जगत में चर्चा का कारण बन रही है।

यह कैसे काम करता है?

• CRISPR -Cas9 प्रणाली में दो प्रमुख अणु होते हैं जो डीएनए में परिवर्तन लाते हैं। ये हैं:
  • Cas9 नामक एक एंजाइम । यह ‘आण्विक कैंची’ की एक जोड़ी के रूप में कार्य करता है जो जीनोम में एक विशिष्ट स्थान पर डीएनए के दो स्ट्रैंड को काट सकता है ताकि डीएनए के बिट्स को जोड़ा या हटाया जा सके।
  • आरएनए का एक टुकड़ा जिसे गाइड आरएनए (जीआरएनए) कहा जाता है । इसमें पूर्व-डिज़ाइन किए गए आरएनए अनुक्रम का एक छोटा सा टुकड़ा (लगभग 20 आधार लंबा) होता है जो एक लंबे आरएनए मचान के भीतर स्थित होता है। मचान वाला हिस्सा डीएनए से जुड़ता है और पूर्व-डिज़ाइन किया गया अनुक्रम Cas9 को जीनोम के दाहिने हिस्से में ‘मार्गदर्शित’ करता है। यह सुनिश्चित करता है कि Cas9 एंजाइम जीनोम में सही बिंदु पर कटता है।
• गाइड आरएनए को डीएनए में एक विशिष्ट अनुक्रम को खोजने और उससे जुड़ने के लिए डिज़ाइन किया गया है । गाइड आरएनए में आरएनए आधार होते हैं जो जीनोम में लक्ष्य डीएनए अनुक्रम के पूरक होते हैं। इसका मतलब यह है कि, कम से कम सिद्धांत में, गाइड आरएनए केवल लक्ष्य अनुक्रम से बंधेगा और जीनोम के किसी अन्य क्षेत्र से नहीं।
• Cas9 डीएनए अनुक्रम में एक ही स्थान पर गाइड आरएनए का अनुसरण करता है और डीएनए के दोनों स्ट्रैंड में कटौती करता है।
• इस स्तर पर, कोशिका पहचानती है कि डीएनए क्षतिग्रस्त हो गया है और उसे ठीक करने का प्रयास करती है।
• वैज्ञानिक रुचि की कोशिका के जीनोम में एक या अधिक जीन में परिवर्तन लाने के लिए डीएनए मरम्मत मशीनरी का उपयोग कर सकते हैं।

आधार संपादन

• आधार जीवन की भाषा हैं। चार प्रकार के आधार – एडेनिन (ए), साइटोसिन (सी), गुआनिन (जी) और थाइमिन (टी) – हमारे आनुवंशिक कोड के निर्माण खंड हैं।
• जिस प्रकार वर्णमाला के अक्षर उन शब्दों का उच्चारण करते हैं जिनका अर्थ होता है, उसी प्रकार हमारे डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए) में मौजूद अरबों आधार हमारे शरीर के लिए निर्देश पुस्तिका बताते हैं।
  • आधारों के क्रम में गलत व्यवस्था कैंसर का कारण बन सकती है।
• आधार संपादन वैज्ञानिकों को आनुवंशिक कोड के एक सटीक हिस्से को ज़ूम करने और फिर केवल एक आधार की आणविक संरचना को बदलने , इसे दूसरे में परिवर्तित करने और आनुवंशिक निर्देशों को बदलने की अनुमति देता है।
• डॉक्टरों और वैज्ञानिकों की बड़ी टीम ने इस उपकरण का उपयोग एक नए प्रकार के टी-सेल को इंजीनियर करने के लिए किया जो कैंसरग्रस्त टी-कोशिकाओं का शिकार करने और उन्हें मारने में सक्षम था ।
• क्लस्टर्ड रेगुलरली इंटरस्पेस्ड शॉर्ट पैलिंड्रोमिक रिपीट्स (सीआरआईएसपीआर)  तकनीक  सबसे लोकप्रिय तरीकों में से एक है  जो जीन को बदलने की अनुमति देती है, जिससे त्रुटियों को ठीक किया जा सकता है।
  • कुछ आधारों को सीधे बदलने में सक्षम होने के लिए इस पद्धति को  और बेहतर बनाया  गया है जैसे कि C को G में और T को A में बदला जा सकता है।

काइमेरिक एंटीजन रिसेप्टर टी-सेल (सीएआर-टी) थेरेपी

• यह टी कोशिकाओं (एक प्रकार की श्वेत रक्त कोशिका) नामक प्रतिरक्षा कोशिकाओं को प्रयोगशाला में संपादित करके कैंसर से लड़ने के लिए प्राप्त करने का एक तरीका है ताकि वे कैंसर कोशिकाओं को ढूंढ सकें और नष्ट कर सकें।
  • टी कोशिकाओं को रोगी के रक्त से लिया जाता है और मानव निर्मित रिसेप्टर (जिसे सीएआर कहा जाता है) के लिए एक जीन जोड़कर प्रयोगशाला में बदल दिया जाता है।
  • इससे उन्हें विशिष्ट कैंसर कोशिका प्रतिजनों को बेहतर ढंग से पहचानने में मदद मिलती है। फिर सीएआर टी कोशिकाएं मरीज को वापस दे दी जाती हैं।
• इसे कभी-कभी कोशिका-आधारित जीन संपादन के एक प्रकार के रूप में भी चर्चा की जाती है क्योंकि इसमें कैंसर पर हमला करने में मदद करने के लिए टी कोशिकाओं के अंदर जीन को बदलना शामिल है।
• सीएआर-टी सेल प्रौद्योगिकी के विकास को बढ़ावा देने और समर्थन करने के लिए, जैव प्रौद्योगिकी उद्योग अनुसंधान सहायता परिषद (बीआईआरएसी) और जैव प्रौद्योगिकी विभाग (डीबीटी) ने पिछले 2 वर्षों में पहल की है।
  • तीव्र लिम्फोसाइटिक ल्यूकेमिया, मल्टीपल मायलोमा, ग्लियोब्लास्टोमा, हेपेटोसेलुलर कार्सिनोमा और टाइप -2 मधुमेह सहित बीमारियों के लिए सीएआर-टी सेल प्रौद्योगिकी का विकास डीबीटी के माध्यम से समर्थित है।
• हालाँकि इस तकनीक में कैंसर रोगियों के लिए उल्लेखनीय चिकित्सीय क्षमता है, लेकिन वर्तमान में यह तकनीक भारत में उपलब्ध नहीं है।
• प्रत्येक मरीज की CAR-T सेल थेरेपी की लागत 3-4 करोड़ (INR) है। इसलिए चुनौती इस तकनीक को लागत प्रभावी तरीके से विकसित करना और मरीजों को उपलब्ध कराना है।
• विनिर्माण जटिलता चिकित्सा लागत का एक प्रमुख कारण है।

अनाथ दवा (Orphan Drug)

एक जैविक उत्पाद या दवा जिसका उद्देश्य इतनी दुर्लभ बीमारियों का इलाज करना है कि प्रायोजक उन्हें सामान्य विपणन स्थितियों के तहत विकसित करने के लिए अनिच्छुक हैं।

• 1983 में, अमेरिकी सरकार ने उन बीमारियों के इलाज में अनुसंधान को प्रोत्साहित करने के लिए अनाथ औषधि अधिनियम पारित किया, जिन्हें दवा उद्योग द्वारा बड़े पैमाने पर नजरअंदाज किया गया है । जापान, ऑस्ट्रेलिया और यूरोपीय संघ में भी इसी तरह के कानून बनाए गए हैं। ये सभी कानून छोटे क्लिनिकल परीक्षण, विस्तारित विशिष्टता, कर छूट और नियामक सफलता की उच्च दर जैसे प्रोत्साहन प्रदान करते हैं। उन्होंने दवा कंपनियों के लिए इन बीमारियों का इलाज खोजने के लिए आवश्यक अनुसंधान और विकास (आरएंडडी) में निवेश करना व्यावसायिक रूप से आकर्षक बना दिया है। भारत में राष्ट्रव्यापी अनाथ औषधि नीति नहीं है।
• 2016 में कर्नाटक दुर्लभ बीमारियों और अनाथ औषधि नीति जारी करने वाला पहला राज्य बन गया। इसने रुग्णता और मृत्यु दर को कम करने के साधन के रूप में निवारक और वाहक परीक्षण के कार्यान्वयन की सिफारिश की। यह देखते हुए कि 80% से अधिक दुर्लभ बीमारियों का आनुवंशिक आधार होता है, इसने दुर्लभ बीमारियों में शामिल महत्वपूर्ण जीन की पहचान में तेजी लाने के लिए आनुवंशिक परीक्षण के उपयोग का सुझाव दिया।
• कोर्ट ने सरकार को कई सुझाव दिये. इसने कंपनी अधिनियम, 2013 के तहत कॉर्पोरेट सामाजिक जिम्मेदारी (सीएसआर) प्रावधानों की ओर इशारा किया और पुष्टि की कि दुर्लभ बीमारियों के उपचार को प्रायोजित करने का कार्य सीएसआर गतिविधि के रूप में योग्य होगा।

जैव पूर्वेक्षण (Bio prospecting)

• यह जैविक संसाधनों पर आधारित नए उत्पादों की खोज और व्यावसायीकरण की प्रक्रिया है। स्वदेशी ज्ञान सहज रूप से सहायक होने के बावजूद, बायोप्रोस्पेक्टिंग ने हाल ही में बायोएक्टिव यौगिकों के लिए स्क्रीनिंग प्रयासों पर ध्यान केंद्रित करने में इस तरह के ज्ञान को शामिल करना शुरू कर दिया है।
• बायोपाइरेसी शब्द का उपयोग बहुराष्ट्रीय कंपनियों और अन्य संगठनों द्वारा देशों और संबंधित लोगों से उचित प्राधिकरण के बिना क्षतिपूर्ति भुगतान के बिना जैव-संसाधनों के उपयोग को संदर्भित करने के लिए किया जाता है।
• बायोमाइनिंग आमतौर पर प्रोकैरियोट्स या कवक का उपयोग करके अयस्कों और अन्य ठोस सामग्रियों से धातु निकालने की एक तकनीक है। ये जीव विभिन्न कार्बनिक यौगिकों का स्राव करते हैं जो पर्यावरण से धातुओं को अलग करते हैं और इसे कोशिका में वापस लाते हैं जहां उनका उपयोग आमतौर पर इलेक्ट्रॉनों के समन्वय के लिए किया जाता है।
  • प्राचीन काल से ही भारत के लोग विभिन्न तरीकों से नीम का उपयोग करते रहे हैं। भारतीयों ने नीम के गुणों का ज्ञान पूरी दुनिया के साथ साझा किया है। इस ज्ञान की नकल करते हुए, यूएसडीए और एक अमेरिकी एमएनसी डब्ल्यूआर ग्रेस ने 90 के दशक की शुरुआत में यूरोपीय पेटेंट कार्यालय (ईपीओ) से “हाइड्रोफोबिक निकाले गए नीम तेल की सहायता से पौधों पर नियंत्रण की विधि” पर एक पेटेंट (नंबर 0426257 बी) मांगा। ” नीम के फफूंदनाशी गुणों का पेटेंट कराना बायोपाइरेसी का एक उदाहरण था।

बायोमैटिरियल्स (Biomaterials)

बायोमटेरियल एक   ऐसा पदार्थ है जिसे चिकित्सीय उद्देश्य के लिए जैविक प्रणालियों के साथ बातचीत करने के लिए इंजीनियर किया गया है, या तो चिकित्सीय (शरीर के ऊतक कार्य का उपचार, वृद्धि, मरम्मत या प्रतिस्थापन) या नैदानिक ​​​​उद्देश्य।

विशेषज्ञों का कहना है कि कई ऊतकों को संभावित रूप से उपयोग के लिए पुनर्प्राप्त और संग्रहीत किया जा सकता है। मानव अंग प्रत्यारोपण (संशोधन) अधिनियम, 2011 में ऊतक दान और ऊतक बैंकों के पंजीकरण का घटक भी शामिल है।

बायोमटेरियल जिन्हें संभावित रूप से पुनर्प्राप्त और संग्रहीत किया जा सकता है –

• त्वचा: बड़े जलने के मामलों में इसका उपयोग जैविक ड्रेसिंग के रूप में किया जाता है। यह संक्रमण को रोकने में मदद करता है और इसे हर दिन बदलने की आवश्यकता नहीं होती है – इसे कुछ हफ्तों तक रखा जा सकता है, जिससे रोगी को ठीक होने का समय मिल जाता है।
• हड्डियाँ: अंगों की हड्डियों को संग्रहीत किया जा सकता है और क्षतिग्रस्त या रोगग्रस्त भागों को बदलने के लिए उपयोग किया जा सकता है। बैंकों से प्राप्त अस्थि ग्राफ्ट समर्थन के लिए मचान के रूप में कार्य करते हैं। उनका उपयोग आघात के मामलों में किया जा सकता है जहां हड्डी का नुकसान होता है, खेल की चोटों में, और कैंसर के मामलों में जहां हड्डी और संयुक्त उपास्थि के हिस्से मर जाते हैं। पिंडली की हड्डी का ऊपरी सिरा, जांघ की हड्डी का निचला सिरा और जांघ की हड्डी का सिर उपयोग के लिए पुनः प्राप्त किया जा सकता है।
• स्नायुबंधन और टेंडन: इनका उपयोग कई स्नायुबंधन से जुड़ी खेल चोटों के मामलों में किया जा सकता है। कुछ मामलों में, रोगी का स्वयं का उपयोग करना कठिन होता है। एच्लीस टेंडन (टखना), पेरोनियल टेंडन (पैर से टखने तक), पटेलर टेंडन (घुटने के सामने), और मेनिस्कस (जांघ की हड्डी और पैर की हड्डी के बीच एक शॉक अवशोषक) को भंडारण के लिए खरीदा जा सकता है।
• अस्थि उत्पाद: अस्थि पाउडर हड्डियों को कुचलकर बनाया जाता है, आम तौर पर वे जिन्हें अन्यथा नष्ट कर दिया जाता है – जैसे कि हिप रिप्लेसमेंट सर्जरी के दौरान बदले गए हिस्से। इनका उपयोग विभिन्न प्रकार के दोषों के इलाज के लिए किया जाता है – दंत चिकित्सा, कंकाल और संयुक्त पुनर्निर्माण प्रक्रियाओं में।
• एमनियोटिक झिल्ली: यह एमनियोटिक थैली की दीवार है। जब बच्चा पैदा होता है तो थैली फट जाती है। इस थैली का उपयोग जलने, घावों, मधुमेह संबंधी अल्सर और विकिरण के प्रति त्वचा की प्रतिक्रियाओं के लिए जैविक ड्रेसिंग के रूप में किया जा सकता है।
• हृदय वाल्व: हृदय वाल्वों को वाल्व प्रतिस्थापन प्रक्रियाओं में उपयोग करने के लिए पुनः प्राप्त और संग्रहीत किया जा सकता है। ऐसे वाल्वों का लाभ यह है कि रोगी को रक्त पतला करने वाली दवाओं की आवश्यकता नहीं होती है। ये कृत्रिम वाल्वों की तुलना में सस्ते भी हैं। हालाँकि, वे लगभग 15 वर्षों तक चलते हैं, और बाद में किसी अन्य प्रक्रिया की आवश्यकता हो सकती है। यहां तक ​​कि ऐसे मामलों में जहां हृदय का उपयोग नहीं किया जा सकता है, वाल्व को भंडारण के लिए पुनः प्राप्त किया जा सकता है। आमतौर पर, महाधमनी वाल्व खरीदा जाता है।
• कॉर्निया: कॉर्निया प्रत्यारोपण का उपयोग उन मामलों में किया जाता है जब कॉर्निया अपारदर्शी हो जाता है – चोटों, संक्रमण, जन्म दोषों के कारण, या शायद ही कभी सर्जरी के बाद।

इशरीकिया कोली (Escherichia Coli)

• एस्चेरिचिया कोली, जिसे ई. कोली के नाम से भी जाना जाता है, एस्चेरिचिया जीनस का एक ग्राम-नकारात्मक, ऐच्छिक अवायवीय, छड़ के आकार का, कोलीफॉर्म जीवाणु है जो आमतौर पर गर्म रक्त वाले जीवों की निचली आंत में पाया जाता है।
• ई. कोली जीनोम पूर्णतः अनुक्रमित होने वाला पहला जीनोम था (1997 में)। ई. कोली दुनिया में अच्छी तरह से समझा जाने वाला जीवाणु है और अनुसंधान के कई क्षेत्रों, विशेष रूप से आणविक जीव विज्ञान, आनुवंशिकी और जैव रसायन में एक अत्यंत महत्वपूर्ण मॉडल जीव है।
• प्रयोगशाला स्थितियों में इसे उगाना आसान है, और अनुसंधान उपभेदों के साथ काम करना बहुत सुरक्षित है। कई जीवाणुओं की तरह, ई. कोली तेजी से बढ़ता है, इससे कम समय में कई पीढ़ियों का अध्ययन करना संभव हो जाता है। वास्तव में, आदर्श परिस्थितियों में, ई. कोली कोशिकाएं केवल 20 मिनट के बाद संख्या में दोगुनी हो सकती हैं।

लूसिफ़ेरेज़ (Luciferase)

लूसिफ़ेरेज़ ऑक्सीडेटिव एंजाइमों के वर्ग के लिए एक सामान्य शब्द है जो बायोल्यूमिनसेंस उत्पन्न करता है और आमतौर पर फोटोप्रोटीन से अलग होता है।

• लूसिफ़ेरेज़ का उपयोग जैव प्रौद्योगिकी में, माइक्रोस्कोपी के लिए, और रिपोर्टर जीन के रूप में, फ्लोरोसेंट प्रोटीन के समान कई अनुप्रयोगों के लिए व्यापक रूप से किया जाता है। हालाँकि, फ्लोरोसेंट प्रोटीन के विपरीत, लूसिफ़ेरेज़ को बाहरी प्रकाश स्रोत की आवश्यकता नहीं होती है, लेकिन उपभोज्य सब्सट्रेट लूसिफ़ेरिन को जोड़ने की आवश्यकता होती है।
• कई उद्देश्यों के लिए आनुवंशिक इंजीनियरिंग के माध्यम से प्रयोगशाला में लूसिफ़ेरेज़ का उत्पादन किया जा सकता है। लूसिफ़ेरेज़ जीन को संश्लेषित किया जा सकता है और जीवों में डाला जा सकता है या कोशिकाओं में ट्रांसफ़ेक्ट किया जा सकता है। चूहे, रेशमकीट और आलू ऐसे कुछ जीव हैं जिन्हें पहले ही प्रोटीन का उत्पादन करने के लिए इंजीनियर किया जा चुका है।
• ल्यूसिफरेज प्रतिक्रिया में, जब ल्यूसिफरेज उपयुक्त ल्यूसिफरिन सब्सट्रेट पर कार्य करता है तो प्रकाश उत्सर्जित होता है। फोटॉन उत्सर्जन का पता प्रकाश-संवेदनशील उपकरण जैसे ल्यूमिनोमीटर या संशोधित ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप द्वारा लगाया जा सकता है।

प्रकाश गतिक चिकित्सा (PHOTODYNAMIC THERAPY)

• फोटोडायनामिक थेरेपी एक फोटोसेंसिटिव दवा का उपयोग करती है जो प्रकाश की क्रिया के तहत सक्रिय हो जाती है और आणविक ऑक्सीजन को प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों में परिवर्तित करती है जो कैंसर कोशिकाओं को मार देती है।
• यह कैंसर कोशिकाओं को मारने के लिए प्रकाश के साथ-साथ विशेष दवाओं का उपयोग करता है, जिन्हें फोटोसेंसिटाइजिंग एजेंट कहा जाता है। शरीर के जिस हिस्से का इलाज किया जा रहा है उसके आधार पर, फोटोसेंसिटाइज़िंग एजेंट को या तो नस के माध्यम से रक्तप्रवाह में डाला जाता है या त्वचा पर लगाया जाता है। एक निश्चित समय में, दवा कैंसर कोशिकाओं द्वारा अवशोषित कर ली जाती है। फिर इलाज किए जाने वाले क्षेत्र पर प्रकाश डाला जाता है। प्रकाश के कारण दवा ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करती है, जिससे एक रसायन बनता है जो कोशिकाओं को मार देता है। पीडीटी कैंसर कोशिकाओं को पोषण देने वाली रक्त वाहिकाओं को नष्ट करने और कैंसर पर हमला करने के लिए प्रतिरक्षा प्रणाली को सचेत करने में भी मदद कर सकता है।

जीवाणुभोजी (Bacteriophage)

• बैक्टीरियोफेज ऐसे वायरस होते हैं जो बैक्टीरिया कोशिकाओं में अपना डीएनए इंजेक्ट करके उन्हें संक्रमित करते हैं और परिणामस्वरूप खुद को बढ़ाने के लिए बैक्टीरिया कोशिकाओं की मशीनरी पर कब्जा कर लेते हैं।
• इसलिए इंजेक्ट किए गए डीएनए को चुनिंदा रूप से दोहराया जाता है और मेजबान जीवाणु कोशिका में व्यक्त किया जाता है जिसके परिणामस्वरूप कई चरण होते हैं जो अंततः कोशिका से बाहर निकल जाते हैं (लाइटिक मार्ग) और पड़ोसी कोशिकाओं को संक्रमित करते हैं।
• कुछ फ़ेज केवल लिटिक जीवनचक्र के माध्यम से ही प्रजनन कर सकते हैं, जिसमें वे अपने मेजबान कोशिकाओं को फोड़ते हैं और मार देते हैं।
• वायरल संक्रमण की प्रक्रिया के दौरान फेज जीनोम से डीएनए को विशिष्ट जीवाणु मेजबानों में स्थानांतरित करने की इस क्षमता ने वैज्ञानिकों को यह विचार दिया कि विशेष रूप से डिजाइन किए गए फेज-आधारित वैक्टर जीन क्लोनिंग प्रयोगों के लिए उपयोगी उपकरण होंगे।
• क्लोनिंग वैक्टर के विकास के लिए दो फेज जिन्हें बड़े पैमाने पर संशोधित किया गया है वे लैम्ब्डा (ë) और एम13 फेज हैं।

चार्ज सिंड्रोम (CHARGE SYNDROME)

• चार्ज सिंड्रोम एक दुर्लभ जन्म दोष है जो दुनिया भर में 20,000 लोगों में से लगभग 1 को प्रभावित करता है। चार्ज सिंड्रोम नवजात शिशु में कई जीवन-घातक समस्याओं का कारण बनता है, जैसे चेहरे की हड्डी और तंत्रिका दोष जो सांस लेने और निगलने में कठिनाई, बहरापन और अंधापन, हृदय दोष, जननांग समस्याएं और विकास मंदता का कारण बनते हैं।
• यदि हृदय और हड्डियों की खराबी को कई सर्जरी से ठीक कर दिया जाए तो बच्चे जीवित रह सकते हैं और इन कमियों के साथ जीवन जी सकते हैं, लेकिन इस तरह के समर्थन तक पहुंच के बिना बच्चे आमतौर पर अपने पहले वर्ष से अधिक जीवित नहीं रह पाते हैं।
• चार्ज सिंड्रोम दोषपूर्ण भ्रूण विकास का परिणाम है। CHARGE सिंड्रोम वाले दो-तिहाई रोगियों में CHD7 नामक जीन में छिटपुट उत्परिवर्तन होता है।

बायोनिक्स (BIONICS)

• बायोनिक्स कोई विशेष विज्ञान नहीं है। यह जीव विज्ञान से लेकर इंजीनियरिंग तक के सिद्धांतों के उपयोग को संदर्भित करता है। अब इसका उपयोग अंगों को इंजीनियर करने की एक विधि का वर्णन करने के लिए अधिक किया जाता है जो मानव शरीर में रोगग्रस्त या गैर-कार्यात्मक अंगों को प्रतिस्थापित कर सकता है।
• बायोनिक्स बायोइंजीनियरिंग (या बायोटेक्नोलॉजी) से अलग है, जिसमें औद्योगिक कार्यों को करने के लिए जीवित चीजों का उपयोग किया जाता है जैसे अपशिष्ट को हटाने के लिए रोगाणुओं का उपयोग आदि।

भोजी (Autophagy)

• ऑटोफैगी शब्द ग्रीक शब्द “ऑटो” से बना है जिसका अर्थ है स्वयं और “फैगी” का अर्थ है खाना। ऑटोफैगी शरीर में एक सामान्य शारीरिक प्रक्रिया है जो शरीर में कोशिकाओं के विनाश से संबंधित है ।
• यह नए कोशिका निर्माण के लिए प्रोटीन के क्षरण और नष्ट हुए कोशिकांगों के टर्नओवर द्वारा होमोस्टैसिस या सामान्य कार्यप्रणाली को बनाए रखता है।
• सेलुलर तनाव के दौरान ऑटोफैगी की प्रक्रिया तेज और तेज हो जाती है। सेलुलर तनाव तब होता है जब पोषक तत्वों और/या विकास कारकों की कमी होती है।
• इस प्रकार ऑटोफैगी इंट्रासेल्युलर बिल्डिंग ब्लॉक्स और सब्सट्रेट्स का एक वैकल्पिक स्रोत प्रदान कर सकता है जो निरंतर सेल अस्तित्व को सक्षम करने के लिए ऊर्जा उत्पन्न कर सकता है।
• ऑटोफैगी कुछ शर्तों के तहत कोशिकाओं को भी मार देती है। ये क्रमादेशित कोशिका मृत्यु (पीसीडी) के रूप हैं और इन्हें ऑटोफैजिक कोशिका मृत्यु कहा जाता है। क्रमादेशित कोशिका मृत्यु को आमतौर पर एपोप्टोसिस कहा जाता है।
• ऑटोफैगी को एपोप्टोसिस से विभिन्न मार्गों और मध्यस्थों के साथ एक गैर-पोप्टोटिक क्रमादेशित कोशिका मृत्यु कहा जाता है।
• ऑटोफैगी मुख्य रूप से सेलुलर घटकों के निर्माण और क्षतिग्रस्त या अनावश्यक ऑर्गेनेल और अन्य सेलुलर घटकों के टूटने के बीच संतुलन बनाए रखती है।
• ओहसुमी और उनके नक्शेकदम पर चलने वाले अन्य लोगों को धन्यवाद, अब हम जानते हैं कि ऑटोफैगी महत्वपूर्ण शारीरिक कार्यों को नियंत्रित करती है जहां सेलुलर घटकों को अपमानित और पुनर्नवीनीकरण करने की आवश्यकता होती है।
  • ऑटोफैगी तेजी से ऊर्जा के लिए ईंधन और सेलुलर घटकों के नवीनीकरण के लिए बिल्डिंग ब्लॉक प्रदान कर सकती है और इसलिए भुखमरी और अन्य प्रकार के तनाव के लिए सेलुलर प्रतिक्रिया के लिए आवश्यक है।
  • संक्रमण के बाद, ऑटोफैगी हमलावर इंट्रासेल्युलर बैक्टीरिया और वायरस को खत्म कर सकती है। ऑटोफैगी भ्रूण के विकास और कोशिका विभेदन में योगदान देती है।
  • कोशिकाएं क्षतिग्रस्त प्रोटीन और ऑर्गेनेल को खत्म करने के लिए ऑटोफैगी का भी उपयोग करती हैं, एक गुणवत्ता नियंत्रण तंत्र जो उम्र बढ़ने के नकारात्मक परिणामों का प्रतिकार करने के लिए महत्वपूर्ण है।
  • बाधित ऑटोफैगी को पार्किंसंस रोग, टाइप 2 मधुमेह और बुजुर्गों में दिखाई देने वाले अन्य विकारों से जोड़ा गया है। ऑटोफैगी जीन में उत्परिवर्तन आनुवंशिक रोग का कारण बन सकता है। ऑटोफैजिक मशीनरी में गड़बड़ी को भी कैंसर से जोड़ा गया है। अब ऐसी दवाएं विकसित करने के लिए गहन शोध चल रहा है जो विभिन्न बीमारियों में ऑटोफैगी को लक्षित कर सकती हैं।
  • ऑटोफैगी को 50 से अधिक वर्षों से जाना जाता है, लेकिन शरीर विज्ञान और चिकित्सा में इसके मौलिक महत्व को 1990 के दशक में योशिनोरी ओहसुमी के प्रतिमान-परिवर्तनकारी शोध के बाद ही पहचाना गया था। उनकी खोजों के लिए, उन्हें शरीर विज्ञान या चिकित्सा में 2016 के नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया है।

त्रिगुण औषधि चिकित्सा (TRIPLE DRUG THERAPY)

विश्व स्वास्थ्य संगठन (डब्ल्यूएचओ) लसीका फाइलेरिया के वैश्विक उन्मूलन में तेजी लाने के लिए एक वैकल्पिक तीन-दवा उपचार की सिफारिश कर रहा है – एक अक्षम और विकृत करने वाली उपेक्षित उष्णकटिबंधीय बीमारी।

• उपचार, जिसे आईडीए के रूप में जाना जाता है, में आइवरमेक्टिन, डायथाइलकार्बामाज़िन साइट्रेट और एल्बेंडाजोल का संयोजन शामिल है। इसकी उन सेटिंग्स में सालाना अनुशंसा की जा रही है जहां इसके उपयोग से सबसे अधिक प्रभाव पड़ने की उम्मीद है।
• लसीका फाइलेरिया लसीका प्रणाली में रहने वाले परजीवी कीड़ों के संक्रमण के कारण होता है । परजीवी (माइक्रोफ़िलारिया) के लार्वा चरण रक्त में प्रसारित होते हैं और मच्छरों द्वारा एक व्यक्ति से दूसरे व्यक्ति में संचारित होते हैं।
• संक्रमण के बाद रोग के प्रकट होने में समय लगता है और इसके परिणामस्वरूप लसीका तंत्र में परिवर्तन हो सकता है, जिससे शरीर के अंगों में असामान्य वृद्धि हो सकती है, और प्रभावित लोगों को गंभीर विकलांगता और सामाजिक कलंक का सामना करना पड़ सकता है।
• परजीवी चार मुख्य प्रकार के मच्छरों द्वारा फैलते हैं: क्यूलेक्स, मैनसोनिया, एनोफ़ेलीज़ और एडीज़।
• केंद्रीय स्वास्थ्य और परिवार कल्याण मंत्री द्वारा ‘यूनाइटेड टू एलिमिनेट लिम्फैटिक फाइलेरियासिस’ विषय पर एक दिवसीय राष्ट्रीय संगोष्ठी का उद्घाटन किया गया।
• केंद्रीय मंत्री ने ‘ 2021 तक लिम्फैटिक फाइलेरियासिस को खत्म करने के लिए कार्रवाई के आह्वान’ पर भी हस्ताक्षर किए ।
• भारत नवंबर 2019 से चरणबद्ध तरीके से ट्रिपल ड्रग थेरेपी (आईडीए) के उपयोग को बढ़ाने के लिए तैयार है ।