बायोटेक
डायरे वुल्फ़ क्लोन किए गए: बायोटेक ब्रेकथ्रू ने विलुप्ति को फिर से परिभाषित किया
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वैज्ञानिक पुनरुत्थान
सभ्यता के उदय से पहले भी, कई प्रजातियाँ विलुप्त हो गईं, आमतौर पर बर्फ युग के अंत में जलवायु गर्मी और प्रारंभिक मानव जनसंख्या द्वारा अधिक शिकार या प्रतिस्पर्धा के मिश्रण के कारण।
चूँकि यह घटना केवल 10,000 साल पहले हुई थी, इसका मतलब है कि इन हाल ही में विलुप्त प्रजातियों ने शरीर छोड़े, विशेष रूप से ठंडे क्षेत्रों में, जिनमें अभी भी पुनः प्राप्त करने योग्य डीएनए मौजूद है। इसलिए जबकि जुरासिक पार्क की डायनासोर के डीएनए खोजने की कल्पना संभवतः विज्ञान कथा ही रहेगी, कुछ विलुप्त प्रजातियों को संभावित रूप से पुनर्जीवित किया जा सकता है।
और यही वह बात है जो बायोटेक कंपनी Colossal Biosciences ने एक विलुप्त भेड़िये की प्रजाति के साथ हासिल करने का दावा किया: डायरे वुल्फ़।
यह प्राणी 12,500 वर्षों से विलुप्त है और G.R.R. मार्टिन की फैंटेसी कहानी और HBO श्रृंखला गेम ऑफ थ्रोन्स में इसकी केंद्रीय भूमिका के कारण एक लोकप्रिय “पौराणिक” जीव बन गया है।
बेशक, कोलॉसल ने यहाँ पीआर संभावनाओं को पहचाना और प्रसिद्ध लेखक के साथ एक तस्वीर में ताज़ा “पुनर्जीवित” डायरे वुल्फ़ पिल्लों को दिखाया, साथ ही एक वुल्फ़ का नाम पुस्तकों के एक पात्र के नाम पर रखा।
“हमने तीन डायरे वुल्फ़ पिल्ले बनाए हैं। रोमुलस और रेमस हैं, जो पाँच महीने के हैं और लगभग 80 पाउंड वजन के हैं। वे सुंदर हैं।
फिर है खलीसी, लगभग छह हफ्ते पुरानी। वह एक बच्ची है, हमारी पहली लड़की।”
लेकिन क्या ये जानवर वास्तव में डायरे वुल्फ़ हैं? और यह वन्यजीव संरक्षण के भविष्य के लिए क्या अर्थ रखता है, साथ ही कोलॉसल की अन्य महत्वाकांक्षी योजनाएँ जैसे कि वूल्ली मैमथ को अगली बार पुनर्जीवित करना?
डायरे वुल्फ़
शायद डायरे वुल्फ़ के बारे में सबसे आश्चर्यजनक बात यह है कि तकनीकी रूप से वे वास्तव में वुल्फ़ नहीं हैं। जबकि वे विकासात्मक वर्गीकरण में Canidae परिवार और Canina उपजाती में भाग हैं, यह अपना स्वयं का जीनस है: Aenocyon (जिसका अर्थ “भयानक कुत्ता” है), जबकि “सामान्य” वुल्फ़ Canis जीनस का हिस्सा हैं।
स्रोत: Thallaso Atrox
डायरे वुल्फ़ आकार में सबसे बड़े आधुनिक ग्रे वुल्फ़ के समान था, और कभी‑कभी उससे बड़ा, कुछ अनोखी शारीरिक विशेषताओं के साथ: छोटे पैर, बड़ा सिर, संभवतः उस समय के आर्कटिक मेगाफॉना के शिकार के अनुकूलन।
इस बड़े सिर और बड़े दाँतों ने डायरे वुल्फ़ को एक काटने की शक्ति दी जो आज के सबसे मजबूत वुल्फ़ और कुत्तों से 20 % अधिक मजबूत है।
स्रोत: The Armory
जबकि उनके विलुप्त होने का कारण बहस का विषय है, वैज्ञानिक सर्वसम्मति यह है कि यह जलवायु परिवर्तन के प्रभाव और अन्य प्रजातियों के साथ प्रतिस्पर्धा के मिश्रण से उत्पन्न हुआ, जिसमें उत्तर अमेरिका में नए आए मानव शिकारी द्वारा अधिक शिकार शामिल है।
कोलॉसल डि-एक्सटिंशन प्रक्रिया
डि-एक्सटिंशन लक्ष्य
डायरे वुल्फ़ को वापस लाना, या एक डायरे वुल्फ़‑समान जीव (नीचे इस बहस पर अधिक) को लाना कोलॉसल के लिए पहला जीन अभियांत्रिकी उपलब्धि नहीं है।
एक महीने पहले, कंपनी ने नई बनाई गई “वूल्ली माउस” की खबर जारी की. इन परीक्षण चूहों को वूल्ली मैमथ की ऊन जैसी विशेषता को कोड करने वाले सात अलग‑अलग जीन मिले, जो एक जटिल और अत्यधिक उन्नत मल्टीप्लेक्स्ड जीनोम अभियांत्रिकी तकनीक के माध्यम से प्रदान किए गए।
स्रोत: IFL Science
ये जीन अभियांत्रिकीय परिवर्तन केवल फर के कोट की सतही सौंदर्यात्मक पहलू को नहीं, बल्कि ठंड के प्रतिरोध और पशु के लिपिड मेटाबॉलिज्म में परिवर्तन को भी कवर करते हैं, जो एक उष्णकटिबंधीय रहने वाले हाथी को आर्कटिक‑रहने वाले “डि‑एक्सटिंट” मैमथ में बदलने के लिए आवश्यक होगा।
स्रोत: IFL Science
कोलॉसल पहले लाल वुल्फ़ की विलुप्ति को रोकने के प्रयास में शामिल था, जिनमें से केवल 16 अभी भी जंगली में जीवित हैं, सभी उत्तर‑पूर्वी नॉर्थ कैरोलिना के ग्रामीण पाँच‑काउंटी क्षेत्र में. हालांकि, इन जानवरों का अधिक कoyote‑लाल वुल्फ़ मिश्रित होने के कारण “वास्तविक” लाल वुल्फ़ नहीं हैं, जिससे संरक्षणवादी समुदाय में यह एक विवादास्पद मुद्दा बन गया है।
यह कैसे काम करता है
डि‑एक्सटिंशन का मूल विचार यह है कि विलुप्त प्रजाति के डीएनए का विश्लेषण किया जाए और उसे निकट‑संबंधित जीवित प्रजातियों से तुलना की जाए।
“कोलॉसल ने डायरे वुल्फ़ को डि‑एक्सटिंट किया है। हमने 13,000‑वर्ष‑पुराना दाँत, 74,000‑वर्ष‑पुरानी खोपड़ी ली, और पिल्ले बनाए, और फिर हमने उसी तकनीक का उपयोग रेड वुल्फ़ को बचाने में भी किया, जो वास्तव में रोमांचक है।”
- विलुप्त प्रजाति को उसकी विशिष्ट विशेषताएँ देने वाले मुख्य जीन को वापस लाना।
- लाए गए प्रजाति को वर्तमान पर्यावरणीय स्थितियों के अनुकूल होने और जीवित रहने में मदद करना, अन्य जीन संशोधनों के साथ।
- प्रजाति को प्रकृति में जीवित रहने योग्य बनाने के लिए रोगों और अन्य खतरों के प्रति प्रतिरोध विकसित करना।
स्रोत: Colossal
यह केवल जीन अभियांत्रिकी से अधिक की आवश्यकता रखता है, भले ही यह परियोजना का मूल हो, जिसमें CRISPR‑Cas9 कोलॉसल के लिए सबसे महत्वपूर्ण उपकरण है।
कंपनी को जटिल जैविक डेटा को संभालने के लिए एआई & मशीन लर्निंग को सही ढंग से लागू करना भी आवश्यक है, जिसे वह भविष्य में अन्य क्षेत्रों में मोनेटाइज़ करने की उम्मीद रखती है।
इसके अतिरिक्त, एंब्रायोलॉजी (भ्रूण विकास विज्ञान) को अच्छी तरह संभालना आवश्यक है ताकि संशोधित अंडों को “सुरोगेट” माँ में सफलतापूर्वक प्रत्यारोपित किया जा सके, जो नई प्रजाति—चाहे वह वुल्फ़ हो या हाथी—को गर्भावस्था तक ले जाएगी।
क्या यह विलुप्तता को उलटता है?
विश्वभर के जीवविज्ञानी और संरक्षणवादी इस बात पर बहस कर रहे हैं कि कोलॉसल का काम वास्तव में उपयोगी है या मृत प्रजातियों को वापस लाना संभव है।
इस मुद्दे का मूल प्रजाति की परिभाषा में है। जीव विज्ञान के शुरुआती दौर में, कोई भी जानवर जो किसी दी गई प्रजाति (फेनोटाइप) जैसा दिखता था, उसे उसी प्रजाति का माना जाता था। हालांकि, आधुनिक जीन विज्ञान यह स्पष्ट करता है कि किसी अन्य प्रजाति की जीन विविधता केवल दिखावट से कहीं अधिक होती है।
इसलिए जबकि कोलॉसल द्वारा पहचाने गए 20 जीन अंतर नई पिल्लियों को डायरे वुल्फ़ जैसा दिखा सकते हैं, जीन स्तर पर वे केवल ग्रे वुल्फ़ हैं जो डायरे वुल्फ़ जैसा दिखते हैं, “वास्तविक” नहीं।
“प्राचीन डीएनए ऐसा है जैसे आप ताज़ा डीएनए को 500 डिग्री के ओवन में रात भर रख दें। यह टुकड़ों में टूट जाता है - जैसे टुकड़े और धूल। आप इसे पुनर्निर्मित कर सकते हैं, लेकिन यह कुछ और करने के लिए पर्याप्त अच्छा नहीं है।
जानवर “जीनेटिकली मॉडिफाइड ग्रे वुल्फ़” हैं। इसलिए कोलॉसल ने जो उत्पन्न किया है वह एक ग्रे वुल्फ़ है, लेकिन इसमें कुछ डायरे वुल्फ़ जैसी विशेषताएँ हैं, जैसे बड़ा खोपड़ी और सफ़ेद फर।”
फिर भी, ये आलोचनाएँ इस तथ्य को अनदेखा करती हैं कि यह एक बड़ी उपलब्धि है और अंततः इस तकनीक के माध्यम से और भी अधिक जीन विविधता हासिल की जा सकती है।
डि‑एक्सटिंशन क्यों प्रयास करें?
कोलॉसल बहुत अधिक अपोलो मिशन के समानांतर खींचने की कोशिश कर रहा है, यह दावा करते हुए कि उनके डि‑एक्सटिंशन प्रयास केवल जीन अभियांत्रिकी की एक बड़ी और अधिक प्रभावशाली क्रांति की सीढ़ी हैं।
“अपोलो कार्यक्रम की तरह, कोलॉसल में वैज्ञानिक प्रयास वैज्ञानिक समुदाय में निरंतर योगदान देते हैं। आज, हम भी एक और बड़े वैज्ञानिक ब्रेकथ्रू के दायरे में हैं, जो पृथ्वी और उसके निवासियों के दीर्घकालिक स्वास्थ्य पर सकारात्मक प्रभाव डालेगा, चाहे वह अतीत हो या वर्तमान, क्योंकि हम भविष्य को पुनः वन्य बनाने की आशा रखते हैं।”
हालाँकि, ये महत्वाकांक्षी लक्ष्य यह प्रश्न नहीं उत्तर देते कि नई पुनर्जीवित प्रजातियों (या परिभाषा के अनुसार निर्मित) के साथ क्या किया जाए। क्या उन्हें जंगली में छोड़ दिया जाना चाहिए, बिना यह जाने कि इससे प्रभावित पारिस्थितिक तंत्र और स्थानीय प्रजातियों को क्या लाभ या जोखिम हो सकते हैं?
कम से कम अभी के लिए, कंपनी का बड़ा जानवरों पर ध्यान केंद्रित होना यह मतलब रखता है कि कोई भी गलती संभवतः उन्हें शिकार करके हल की जा सकती है। हालांकि, वही तकनीक कीट, समुद्री जीव या पौधों पर लागू करने से अनगिनत और अपरिवर्तनीय पारिस्थितिक क्षति हो सकती है, जैसे नई आवासों में आक्रमणकारी प्रजातियों को परिचित कराना।
“इकोसिस्टम विविधता का एक और स्रोत हमारे नए डि‑एक्सटिंशन जीनों की तकनीकों से आता है, जिसमें गहरी प्राचीन डीएनए अनुक्रमण, पॉलीफ़ाइलेटिक ट्रेट विश्लेषण, मल्टीप्लेक्स जर्मलाइन एडिटिंग, और क्लोनिंग शामिल हैं। डायरे वुल्फ़ इस का प्रारम्भिक उदाहरण है, जिसमें अब तक एक स्वस्थ कशेरुकी में सबसे अधिक सटीक जीनोमिक संपादन किए गए हैं। यह क्षमता घातीय रूप से बढ़ रही है।
George Church, Ph.D. / कोलॉसल सह‑स्थापना
भविष्य के अनुप्रयोग
पुनर्जीवित प्रजातियाँ
अब तक, कोलॉसल मुख्य रूप से कंपनी के प्रतीकात्मक प्रोजेक्ट के रूप में वूल्ली मैमथ को पुनर्जीवित करने पर केंद्रित लगता है।
“कोलॉसल ने 59 वूल्ली, कोलंबियन, और स्टेप मैमथ जीनोम का विश्लेषण किया, जिनकी आयु 3,500 से लेकर 1.2 मिलियन वर्ष से अधिक है, और कम्प्यूटेशनल विश्लेषण का उपयोग करके 121 मैमथ और हाथी जीनोम का डेटासेट तुलना किया, जिसमें एशियाई और अफ्रीकी हाथियों के उच्च‑गुणवत्ता वाले रेफ़रेंस जीनोम शामिल हैं, जिन्हें कंपनी ने पहले बनाया था।”
यह कंपनी के लिए एक रोचक व्यापार मॉडल भी बन सकता है, जिससे वह पर्यटन या यहाँ तक कि मांस उत्पादन के दृष्टिकोण से मैमथ को पाला जा सके, एकाधिकार के कारण वह संभवतः प्रीमियम कीमतें माँग सकता है।
स्रोत: Colossal
अन्य प्रजातियों की भी योजना में हैं, विशेष रूप से dodo birds और Tasmanian wolf / Tasmanian tiger / Thylacine।
हालाँकि, यह संभावना है कि, कुछ हद तक, डायरे वुल्फ़ और मैमथ प्रोजेक्ट मूलतः कोलॉसल के लिए सीखने के अनुभव और पीआर ही हैं।
कंपनी की वैज्ञानिक पहल का नेतृत्व जॉर्ज चर्च कर रहे हैं, जो जीनोमिक अनुक्रमण विधियों, चिप‑आधारित डीएनए लाइब्रेरी, जीन संपादन, और स्टेम सेल अभियांत्रिकी में अग्रणी रहे हैं।
मौजूदा प्रजातियों में सुधार
हाथियों, मवेशियों और अन्य कृषि पशुओं, साथ ही फसलों को ठंडे जलवायु में अनुकूलित करने का तरीका जीन अभियांत्रिकी के माध्यम से उच्च उपज या बेहतर लचीलापन के लिए बदला जा सकता है।
कोलॉसल के चार प्रमुख प्रयोगशालाएँ पहले से ही ऐसे विषयों पर काम कर रही हैं, क्योंकि वे “सटीक पशुधन समाधान” और सतत कृषि प्रथाओं को लक्षित कर रही हैं।
स्रोत: Colossal
दीर्घकाल में, इस अवधारणा को और आगे बढ़ाकर विशिष्ट मानव उद्देश्यों के लिए नई प्रजातियों को इंजीनियर किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, नियो‑स्पीशीज़ पौधों या पशु फर में रेशम प्रोटीन, फलों में मानव दवाएँ आदि उत्पन्न कर सकते हैं।
बायोइंजीनियर्ड डिपॉल्यूशन
कोलॉसल पौधों और अन्य जीवों की संभावनाओं को प्रदूषण कम करने के लिए भी देख रहा है। इसमें पर्यावरणीय पुनर्स्थापन शामिल है, लेकिन प्लास्टिक‑खाने वाले बैक्टीरिया भी, एक स्पिन‑ऑफ़ कंपनी जो पहले कोलॉसल की प्रयोगशालाओं में इनक्यूबेट की गई थी: Breaking।
हार्वर्ड / वायस इंस्टीट्यूट के साथ सहयोग में, ब्रेकिंग ने MICROBE X-32™ विकसित किया, जो सभी मौजूदा प्रकार के प्लास्टिक के क्षरण को तेज़ करने की संभावना रखता है।
बायोटेक टूल्स
डायरे वुल्फ़ और संभवतः मैमथ को सफलतापूर्वक बनाने के लिए, कोलॉसल को बेहतर बायोइन्फॉर्मेटिक्स टूल्स की आवश्यकता थी, विशेष रूप से बड़े‑पैमाने पर जैविक डेटा को प्रोसेस और व्याख्या करने के लिए।
वे डीएनए बारकोड मल्टीप्लेक्सिंग तकनीक को भी आगे बढ़ा रहे हैं, जो कई जीन मार्करों की एक साथ पहचान की अनुमति देती है।
दवा & इन‑सिलिको टूल्स
कोलॉसल ने अपने CRISPR‑Cas9 जीन संपादन विशेषज्ञता को लागू करके जानवरों और सेल कल्चर में बेहतर रोग मॉडल बनाए हैं, जो शोधकर्ताओं के लिए उपयोगी हैं और दवा विकास को तेज़ करते हैं।
इसमें एक वायरस (AAV) को वेक्टर के रूप में उपयोग करके जीन थेरेपी शामिल है, जिसके लिए कोलॉसल ने एक कंपनी स्पिन‑ऑफ़ की है, FormBio। FormBio AI and machine learning for cell and gene therapy candidate validation का उपयोग करता है और AAV दवा के निर्माण को अधिक कुशल और सुलभ बनाता है।
पुनर्जनन चिकित्सा को भी कंपनी की एंब्रायोलॉजी और इन‑विट्रो फर्टिलाइज़ेशन (IVF) में खोजों से लाभ मिल सकता है, जिससे टिश्यू इंजीनियरिंग, स्टेम सेल रिसर्च, और अंग प्रत्यारोपण में अनुप्रयोग संभव हो सकते हैं।
निष्कर्ष
कोलॉसल के डायरे वुल्फ़ वास्तव में एक विलुप्त प्रजाति का सच्चा पुनरुत्थान हैं या नहीं, और इन जीवों को जंगली में छोड़ने की बुद्धिमत्ता पर बहस के अलावा, कंपनी की तकनीकी उपलब्धि प्रभावशाली है।
डायरे वुल्फ़ और वूल्ली माउस के बीच, वे दो अंकों के स्थानों में जीनोम को नियमित रूप से संशोधित करने में सक्षम प्रतीत होते हैं, जिससे उनके चयापचय कार्य और शारीरिक संरचना में मूलभूत परिवर्तन होते हैं।
यह क्षमता अन्य क्षेत्रों में भी जबरदस्त अनुप्रयोग लाएगी, जहाँ पशुपालन और कृषि सबसे स्पष्ट उम्मीदवार हैं।
पशु संशोधन के परे, यहाँ उपयोग की गई तकनीक को नई पौधों, माइक्रोब्स, और अन्य जीवों को बायोइंजीनियर करने के लिए लागू किया जा सकता है, जिससे विशिष्ट समस्याओं, जैसे, उदाहरण के लिए, प्लास्टिक प्रदूषण, का समाधान हो सके।
इस प्रक्रिया में, कोलॉसल ने वायरल वेक्टर, बायोइन्फॉर्मेटिक समाधान, एआई & मशीन लर्निंग, और सेल मैनिपुलेशन का एक शक्तिशाली तकनीकी स्टैक भी विकसित किया है, जिसे जीन थेरेपी से लेकर रोग मॉडल और अंग प्रत्यारोपण तक कई अन्य क्षेत्रों में लागू किया जा सकता है।
