CRISPR मानव स्वास्थ्य से परे: जीन संपादन के लिए नया निवेश फ्रंटियर

CRISPR मानव स्वास्थ्य से परे

CRISPR जीन संपादन की मानव स्वास्थ्य के लिए अद्भुत क्षमता के बारे में बहुत कुछ कहा जा सकता है। यह कुछ ऐसा है जिसे हमने पिछले लेखों में चर्चा की थी:

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हालांकि, जीन संपादन को केवल मनुष्यों तक सीमित रखने का कोई तकनीकी कारण नहीं है। CRISPR पहले से ही नई अनुप्रयोगों जैसे सिंथेटिक बायोलॉजी में उपयोग हो रहा है और यहाँ तक कि शैवाल बायोफ्यूल के लिए भी माना जा रहा है। फिर भी, मानव चिकित्सा के परे सबसे बड़ा बाजार अभी शुरू ही हुआ है: कृषि और खाद्य उत्पादन के लिए जीन संपादन।

जीन और खेती

अधिकांश लोगों के लिए, आनुवंशिक संशोधन और खेती का विचार जीएमओ की धारणा लाता है। जबकि यह कुछ हिस्सों में अधिकांशतः स्वीकार्य है, यह यूरोपीय संघ जैसे बड़े बाजारों में कड़ी मनाही है।

यह आनुवंशिकी और खेती के बीच संबंध पर एक सीमित दृष्टिकोण है। वास्तव में, खेती के शुरुआती प्रयासों में जंगली किस्मों को संशोधित करके उन्हें “घरौंदा” नस्लों में बदलना प्रमुख था। और यह पौधों और जानवरों दोनों के लिए सत्य था।

पहली विधि थी चयनात्मक प्रजनन। किसान उत्परिवर्तन नहीं बना सकते थे, लेकिन वे उन्हें रख सकते थे और जब वे यादृच्छिक रूप से उत्पन्न होते थे तो उनका प्रसार कर सकते थे। उन्होंने विभिन्न किस्मों के जीन को सक्रिय रूप से मिलाकर अधिक मजबूत, उत्पादक या स्वस्थ फसलें और झुंड बनाये।

1920 के दशक में, उत्परिवर्तन प्रजनन एक विधि बन गया। यह रासायनिक या रेडियोधर्मी उत्परिवर्तकों पर निर्भर करता है ताकि उत्परिवर्तन प्रक्रिया को तेज किया जा सके और नई किस्मों या लक्षणों को खोजने के लिए उन्नत चयन प्रक्रिया का उपयोग किया जा सके। कृपया ध्यान दें कि इस विधि को जीएमओ नहीं माना जाता और यह आज हम जो भोजन खाते हैं, उसका बड़ा हिस्सा बनाता है।

फिर, 1980 के दशक में, ट्रांसजेनिक प्रजनन शुरू हुआ, जिसमें विदेशी जीन को पौधों और कभी-कभी जानवरों में डाला गया। यही वह चीज़ है जिसे लोग जीएमओ के रूप में जानते हैं। यादृच्छिक उत्परिवर्तन के बजाय, प्रक्रिया अधिक लक्षित थी। फिर भी, कुछ विवरण नियंत्रित नहीं थे, जैसे डाले गए जीन का स्थान।

2000 के दशक में पहले प्रूफ़-ऑफ़-कॉन्सेप्ट के साथ, हम अब जीनोम संपादन की ओर बढ़ रहे हैं, जो फसल सुधार की अंतिम सीमा साबित हो सकता है।

स्रोत: Innovative Genomics

पौधा और जानवर जीन संपादन

हमने जीएमओ पौधों का उल्लेख किया, लेकिन यह आनुवंशिक संशोधनों के सबसे प्रसिद्ध अनुप्रयोगों में से एक है। आधुनिक चिकित्सा में, एंटी-रक्त-ठोसक प्रोटीन बकरी के दूध में, जीएमओ बैक्टीरिया में इंसुलिन, और कैंसर या मल्टीपल स्क्लेरोसिस के लिए अन्य दवाएँ अंडों में उत्पन्न की जा सकती हैं।

क्योंकि जीएमओ कड़ी नियमन के अधीन हैं, जीन संपादन का व्यावसायिक लाभ बहुत बड़ा हो सकता है। अधिकांश नियमों के अनुसार, “यदि इसे उस पौधे के प्राकृतिक डीएनए को संपादित करने के लिए उपयोग किया जाता है, तो परिणामी पौधा ट्रांसजेनिक/जीएम नहीं होता। यदि इसे किसी अलग प्रजाति के डीएनए को जोड़ने के लिए उपयोग किया जाता है, तो परिणामी पौधा ट्रांसजेनिक/जीएम होता है।”

इसलिए, कई जीन संपादन कंपनियाँ जो पौधों या जानवरों पर केंद्रित हैं, यूरोपीय संघ जैसे बड़े बाजारों को अपने लिए खोल सकती हैं, जबकि उनके पारंपरिक जीएमओ प्रतिस्पर्धियों को प्रवेश से रोक दिया गया है।

क्षेत्र में CRISPR जीन संपादन की संभावनाएँ अत्यधिक हैं। संभावित अनुप्रयोगों की संख्या इतनी अधिक है कि केवल उन्हें सूचीबद्ध करने में भी बहुत जगह लगती है:

जानवर

• संवेदनशीलताओं को कम करना: सैल्मन, सूअर, बैल, चिकन आदि में रोग।
• उत्पादकता में वृद्धि: अधिक मांस, तेज़ विकास, मृत्यु दर में कमी (उदाहरण के लिए, 40% फार्म किए गए सैल्मन वयस्क आयु तक नहीं पहुँचते)।

पौधे

• पर्यावरणीय स्थितियों के प्रति प्रतिरोध बढ़ाना: लवणता, सूखा, अत्यधिक गर्मी, बाढ़, हवा, ठंड और पाला।
• उत्पादकता में सुधार: प्रकाशसंश्लेषण में सुधार, अनाज और फलों की परिपक्वता को तेज़ करना, बायोफ्यूल, कंपोस्ट आदि के लिए अधिक बायोमास।
• कीट और रोगों के प्रति प्रतिरोध: बैक्टीरिया, वायरस, फंगस, कीट।
• व्यावसायिक गुणों में सुधार: खुंबी और फलों के ब्राउनिंग को रोकना, शेल्फ लाइफ़ और पोषण मूल्य बढ़ाना, बीज रहित फल, रंग/दिखावट/स्वाद बदलना आदि।

खेती का नया उपयोग

• पौधों या जानवरों को “बायोफैक्टरी” में बदलना:
• मानव चिकित्सा: एंटीबॉडी, चिकित्सीय उपचार, आदि…
• मानव में प्रत्यारोपण के लिए तैयार अंग।
• बायोफ्यूल।
• मसाले, सुगंध, रंगद्रव्य।
• गैर-एलर्जेनिक किस्में।

कृषि CRISPR जीन संपादन की संभावनाओं और चुनौतियों में गहराई से जानने के लिए, आप Innovative Genomics Institute का यह पृष्ठ देख सकते हैं।

कृषि में CRISPR का उपयोग करने वाली कंपनियों का चयन

कई कंपनियाँ सक्रिय रूप से कृषि के लिए CRISPR का उपयोग कर रही हैं, जिनके कई उत्पाद जल्द ही बाजार में पहुँचने वाले हैं, नियामकों की मंजूरी का इंतजार कर रहे हैं।

इस क्षेत्र में काम करने वाली कंपनियों के लिए सौभाग्य से, पारंपरिक जीएमओ की तुलना में जीन संपादन पर नियामक बोझ बहुत हल्का है, जैसा कि प्रतिष्ठित प्रकाशन Nature ने कहा: “इसने संयुक्त राज्य में जीनोम-एडिटेड पौधों के लिए नियामक बोझ को लगभग शून्य तक कम कर दिया है। ब्राज़ील, अर्जेंटीना और ऑस्ट्रेलिया ने समान दृष्टिकोण अपनाया है।”

संयुक्त राज्य और दक्षिण अमेरिका जैसे बड़े कृषि शक्ति देशों में सामान्य से हल्के नियमन जीन-एडिटेड फसलों और फार्म पशुओं के लिए एक बड़ा बाजार प्रदान करते हैं, चाहे यूरोपीय संघ के निर्णय या संभावित परिवर्तन कुछ भी हो।

1. Aquabounty

हालांकि तकनीकी रूप से यह जीन संपादन कंपनी नहीं है, Aquabounty ने 30 वर्षों तक जीएमओ सैल्मन का अग्रणी कार्य किया।

AQB मूल्य चार्ट

फिर भी, क्योंकि यह पहले से ही FDA-स्वीकृत है, इसे रुचि रखने वाले निवेशकों को बताना उचित था। इसकी तकनीक पुराने जीन संशोधन तकनीकों पर निर्भर करती है लेकिन इसका अध्ययन किया गया है और यह उच्च गुणवत्ता वाला साबित हुआ है, जीन इन्सर्शन से कोई समस्या नहीं है।

2. Bayer

विश्व की सबसे बड़ी बायोटेक और बीज कंपनियों में से एक, Monsanto के साथ विलय के बाद। यह पारंपरिक जीएमओ बीज बाजार का अधिकांश हिस्सा नियंत्रित करती है और मक्का, सोयाबीन, गेहूं आदि के अगले पीढ़ी के बीजों के लिए CRISPR के उपयोग पर भी काम कर रही है।

पारंपरिक जीएमओ से विकसित होने के इस प्रयास का एक भाग Gingko Bioworks (DNA) के साथ साझेदारी के माध्यम से किया जा रहा है, जो सबसे बड़ी सिंथेटिक बायोलॉजी कंपनियों में से एक है। यह साझेदारी जीन संपादन द्वारा सूक्ष्मजीवों के माध्यम से रासायनिक उर्वरकों के जैविक विकल्प विकसित करने पर केंद्रित है।

3. Gingko Bioworks

Gingko का उल्लेख करते हुए, वे बैक्टीरिया को “खेती” करने के विशिष्ट विकल्पों पर भी काम कर रहे हैं। विशेष रूप से कैनाबिस पौधे की खेती को लैब में उगाए गए कैनाबिनॉइड्स से बदलने के लिए।

DNA मूल्य चार्ट

समय के साथ, कैनाबिस, तंबाकू या यहाँ तक कि कॉफ़ी जैसे विभिन्न उत्पादों की “खेती” केवल पौधों की खेती से अधिक बायोटेक उद्यम बन सकती है। वे पशु और फसल स्वास्थ्य के लिए भी समाधान विकसित कर रहे हैं।

4. Corteva Agrisciences

$41 बिलियन की कंपनी CRISPR तकनीक का उपयोग करके फसलों की नई लाइन विकसित कर रही है।

CTVA मूल्य चार्ट

ऐसा करने के लिए, यह अंतर्राष्ट्रीय अनुसंधान संस्थानों के साथ बड़ी साझेदारी नेटवर्क का उपयोग करता है। इसने फ्रेंच बीज निर्माता Vilmorin & Cie के साथ एक समझौता भी किया है ताकि Corteva के CRISPR पेटेंट तक पहुंच प्राप्त की जा सके।

5. Benson Hill

CRISPR में नवाचार पर चर्चा करते समय, ध्यान अक्सर मेडिकल बायोटेक कंपनियों या सार्वजनिक अनुसंधान संस्थानों पर रहता है। लेकिन एग्रीबिजनेस भी मूलभूत अनुसंधान में शामिल हैं, जैसा कि Benson Hill की Cas12a2 पर खोजों और तथाकथित CRISPR 3.0 खोजों से स्पष्ट है।

कंपनी सोयाबीन पर केंद्रित है, साथ ही मटर और जल कृषि में भी उपस्थिति रखती है। यह अभी शुरुआती चरण में है और 2025 तक EBITDA और मुक्त नकदी प्रवाह दोनों में लाभप्रदता हासिल करने की योजना बना रही है।

6. Cibus

कंपनी जीन संपादन और अन्य तरीकों से पौधे की कोशिकाओं को संशोधित करके बायोरिएक्टर बना रही है।

CBUS मूल्य चार्ट

इन बायोरिएक्टरों का उपयोग कॉस्मेटिक्स, खाद्य या फार्मास्यूटिकल्स में उपयोग होने वाले अणुओं के उत्पादन के लिए किया जा सकता है। बायोरिएक्टर कोशिका कल्चर की तरह काम करते हैं, पौधे के ऊतकों की संरचना की नकल करते हुए, जिससे एक साथ कई यौगिकों का उत्पादन और कम लागत संभव हो पाती है।

7. ToolGen (199800.KQ)

कंपनी जीन संपादन के लिए CRISPR-Cas9 प्लेटफ़ॉर्म का उपयोग कर रही है। इसका उपयोग मानव स्वास्थ्य, पशु और पौधे की विशेषताओं में सुधार, और पशु तथा पौधे की कोशिका लाइनों में उच्च-मूल्य वाले यौगिकों के उत्पादन के लिए किया जाता है। इसकी कृषि अनुसंधान पाइपलाइन में सोयाबीन जिसमें अधिक स्वस्थ लिपिड सामग्री, हर्बिसाइड प्रतिरोध, सूखा सहनशीलता और कीट प्रतिरोध जैसी चीज़ें शामिल हैं।

8. निजी कंपनियां

सभी कंपनियां जो कृषि सुधार के लिए CRISPR का उपयोग करती हैं, सार्वजनिक रूप से ट्रेड नहीं करतीं। निजी कंपनियों, स्टार्टअप्स और ऊपर उल्लेखित कंपनियों के संभावित प्रतिस्पर्धियों में, हम Pairwise, Hudson River Biotechnology, PlantEdit, या Inari को उजागर कर सकते हैं।