वैद्यकशास्त्रातील नोबेल पारितोषिक नुकतेच जाहीर झाले. व्हिक्टर अँब्रोस आणि गॅरी रवकून या अमेरिकन शास्त्रज्ञांना, त्यांच्या मायक्रोआरएनए (miRNA )च्या शोधाबद्दल हे पारितोषिक विभागून देण्यात आले. त्यानिमित्ताने miRNA म्हणजे काय, त्याची कार्ये कोणती, miRNA चा पेशींची विविधता आणि एकता या गोष्टींशी काय संबंध आणि अखेरीस मानवाच्या आयुष्याची गुणवत्ता सुधारण्यासाठी miRNA चा उपयोग कसा होतोय किंवा होऊ शकतो याचा हा आढावा.

प्रत्येक मानवी पेशीमध्ये ४६ गुणसूत्रे असतात. ही गुणसूत्रे डीएनए या विशिष्ट रेणूंच्या जोडणीतून तयार होतात. जनुक हा गुणसूत्राचा एक भाग. प्रत्येक मानवी पेशीत अशी कित्येक जनुकं असतात. पेशींच्या प्रत्येक कार्यासाठी प्रथिनं तयार करणे हे जनुकांचे एक मुख्य काम. प्रथिनं तयार करण्यासाठी पेशींमध्ये जनुकांमधील डीएनएच्या मदतीने एमआरएनए (mRNA) या विशिष्ट रेणूंची साखळी तयार केली जाते. mRNA मध्ये दडलेल्या सूचनांनुसार वेगवेगळी अमिनो आम्ले जोडून वेगवेगळ्या प्रकारची प्रथिनं पेशी तयार करतात. आता, प्रत्येक पेशींमधली गुणसूत्रे आणि जनुकं सारखीच! तरीही वेगवेगळ्या पेशी आपापल्या गरजेप्रमाणे वेगवेगळी प्रथिने कशी बरं तयार करतात? तर याचं उत्तर दडलंय जनुकांच्या मुख्य कामाच्या नेमक्या नियंत्रणात. या नियंत्रणामुळे विशिष्ट पेशींमध्ये विशिष्ट जनुकंच कार्यरत राहतात तर इतर सुप्तावस्थेत असतात. त्यामुळेच तर स्नायूंच्या पेशींमध्ये वेगळी प्रथिनं तयार होतात आणि हृदयाच्या पेशींमधे वेगळी. वेगवेगळ्या कामांसाठी बनलेली.

आता पुढचा प्रश्न उद्भवतो तो म्हणजे जनुकांचं नियंत्रण होतं तरी कसं? १९६० च्या दशकात transcriptional factors या विशिष्ट प्रथिनांचा शोध लागला होता. ही प्रथिनं जनुकांशी म्हणजे त्यातील डीएनए रेणूंशी जोडली गेली की त्या जनुकातील डीएनएच्या मदतीने mRNA तयार होण्याच्या प्रक्रियेवर परिणाम होतो. काही transcriptional factors या प्रक्रियेला वेग आणतात तर काही या प्रक्रियेचा वेग अतिशय कमी करतात. जनुकांचं नियंत्रण फक्त या transcriptional factors मुळे होतं असं तेव्हा वाटत असे. याला पहिला तडा गेला १९९३ साली. व्हिक्टर अँब्रोस आणि गॅरी रवकून या दोघांनी रॉबर्ट होरवित्झ यांच्या मार्गदर्शनाखाली एक पेपर प्रसिद्ध केला. C.elegans या एका छोटयाशा गोलकृमीवर ते काम करीत होते. या कृमींच्या वेगवेगळ्या पेशी योग्य वेळी कशा कार्यरत होतात याचा अभ्यास करताना त्यांनी त्या गोलकृमीच्या lin-4 आणि lin-14 या दोन जनुकांवर लक्ष केंद्रित केलं होतं.

lin-4 हे जनुक, lin-14 या जनुकापासून प्रथिन तयार होऊ देत नाही हे समजल्यावर त्यांनी या गोष्टीचा विशेष अभ्यास केला. त्यांना असं आढळलं की lin-4 या जनुकापासून mRNA सदृश पण लांबीला अगदी कमी असा RNA तयार होतो. हा RNA लांबीला अगदी कमी असल्यामुळे त्याला मायक्रो RNA किंवा miRNA असं नाव दिलं. पुढच्या अभ्यासात या दोघांच्या असं लक्षात आलं की हा miRNA काही डीएनए रेणूंशी जोडला जात नाही तर lin-14 या जनुकापासून तयार होणाऱ्या mRNA ला जोडला जातो आणि त्यामुळे त्या mRNA पासून प्रथिन तयार होऊ शकत नाही.

जनुक नियंत्रणाचा हा एक महत्वाचा शोध तसा दुर्लक्षितच राहिला. कारण बहुतेकांना वाटलं की lin-4 हे जनुक गोलकृमींमध्ये सापडत असल्यामुळे असं नियंत्रण फक्त गोलकृमींमध्येच होतं. दरम्यान १९९८ साली siRNA या आणखी एका RNA चा शोध लागला. त्याचं श्रेय जातं अँड्रयू फायर आणि क्रेग मेलो या संशोधकांना. या शोधासाठी त्यांना २००६ चं नोबेल पारितोषिक मिळालं. siRNA हाही एक छोटासा RNA. हाही mRNA ला जोडला जातो पण जोडल्यावर तो त्या mRNA चं विघटन करतो, त्यामुळे त्या mRNA पासून प्रथिन तयार होऊ शकत नाही. या अर्थाने siRNA हा miRNA पेक्षा वेगळा ठरतो. miRNA काही mRNA चं विघटन करत नाही तर फक्त त्यापासून प्रथिन तयार होणं थांबवतो.

2000 साली गॅरी रवकून यांच्या संशोधन चमूने let-7 या जनुकापासून बनणाऱ्या दुसऱ्या miRNA चा शोध लावला. आता मात्र जगाचं लक्ष त्यांच्या शोधाकडे गेलं. कारण let-7 हे जनुक मानवसकट बऱ्याच प्राण्यांमध्ये आढळतं. miRNA हा मानवी जनुक नियंत्रणाचा एक घटक आहे याबद्दल शास्त्रज्ञांची खात्री पटली. मग सुरु झाली miRNA च्या शोधांची आणि त्यांचं कार्य निश्चित करण्याची मालिका.

एका पेशीपासून वाढत जाणाऱ्या मानवी शरीरात वेगवेगळे अवयव तयार होतात तेव्हा कोणत्या पेशींनी कोणती प्रथिनं तयार करावीत हे त्यांना कसं कळतं? या प्रश्नाच्या उत्तराचा एक महत्वाचा भाग आहे miRNA. जनुक नियंत्रणाची प्रक्रिया घडते त्यात miRNA चा महत्वाचा वाट आहे. त्यामुळेच miRNA गर्भाच्या वाढीत महत्वाची भूमिका बजावतात, पेशींची कार्ये सुरळीत चालण्यासाठी तसेच रोगप्रतिकारक शक्ती वाढवण्यात miRNA चा मोठा वाट आहे. त्यामुळे लसींची निर्मिती, रोगनिदान आणि उपचार यासाठीही miRNA चा वापर केला जातो. अर्धमेल्या सूक्ष्म जंतूंपासून लस तयार करताना जंतू अर्धमेले करण्यासाठी miRNA चा वापर केला जातो. पोलिओ आणि इन्फ्लुएंझा लसी तयार करण्यासाठी असा वापर केला गेलाय. कॅन्सर, हृदयविकार, मेंदूची इजा, मधुमेह तसेच क्षयरोग अशा अनेक रोग्यांमध्ये वेगवेगळ्या miRNA च्या पातळीत बदल दिसून आलाय. या रोगांचं निदान करण्यासाठी miRNA च्या पातळीचा उपयोग केला गेलाय.

अल्झायमर्ससारख्या रोगात आढळणारी नकोशी प्रथिनं तयार होऊ नयेत म्हणून miRNA चा वापर करता येईल का याबद्दल संशोधन सुरु आहे. नजीकच्या भविष्यात आणखी कितीतरी रोगांच्या निदानासाठी आणि इलाजासाठी miRNA चा वापर होईल हे नक्की. miRNA च्या शोधासाठी नोबेल पारितोषिक मिळाल्याची बातमी कळल्यावर गॅरी रवकून म्हणाले, ” siRNA च्या शोधला नोबेल पारितोषिक मिळाल्यानंतर miRNA साठी आम्हालाही नोबेल मिळेल असं वाटलं नव्हतं.” पण जनुकांच्या आधारे एकता जपणाऱ्या पेशींमध्ये प्रथिनांची आणि म्हणून कार्याची विविधता आणणाऱ्या miRNA चं महत्वही तितकंच आहे ना!!!