ફયુચર સાયન્સ-કે.આર.ચૌધરી
ગ યા ઓક્ટોબર મહિનામાં ન્યૂયોર્ક યુનિવર્સિટીના તબીબ ડો. રોબર્ટ મોન્ટગોમેરીએ એક દર્દીના શરીરમાં ડુક્કરની કિડની બેસાડીને તબીબી જગતમાં એક નવો ઇતિહાસ રચ્યો હતો. હવે ડુક્કરના અન્ય અંગને એકવાર ફરી અન્ય દર્દીના શરીરમાં બેસાડવાના સમાચાર આવ્યા છે. જે ૭ જાન્યુઆરીની આસપાસ મીડિયામાં વહેતા થયા હતા.ઘટના સાથે સંકળાયેલ તબીબી સર્જનોએ જાહેરાત કરી છે કે 'તેઓએ માનવ દર્દીમાં પ્રથમવાર જેનેટિકલી મોડીફાઈડ ડુક્કરના હૃદયનું ટ્રાન્સપ્લાન્ટ કર્યું છે. ૭ જાન્યુઆરીની સર્જરી બે અલગ અલગ પ્રજાતિઓ વચ્ચેના પ્રત્યારોપણ (ક્ષેનો-ટ્રાન્સપલાંટ) સંશોધન માટે એક સીમાચિહ્નરૂપ બની રહેશે. દર્દીના શરીરમાં ડુક્કરનું હૃદય કેટલો સમય ધબકતું રહેશે? તેનો અંદાજ તબીબોને પણ નથી. પરંતુ એક વાત નિશ્ચિત છે કે 'સર્જરી બાદ દર્દી પહેલા કરતાં વધારે સ્વસ્થ છે. પહેલા તેને વેન્ટીલેટર ઉપર રાખવામાં આવ્યો હતો. પરંતુ હવે વેન્ટિલેટર ઉપરથી દૂર કરવામાં આવ્યો છે.' આ સંશોધન પુરવાર કરે છે કે 'ભવિષ્યમાં જેનેટિકલી મોડીફાઈડ ડુક્કરના અંગ વ્યાપક રીતે ઉપયોગી બનશે'. એક સવાલ થવો સ્વાભાવિક છે કે 'દર્દીને શા માટે ડુક્કરના હૃદયની જરૂર પડી? તબીબી જગતની આ મહત્વપૂર્ણ ઘટનાની સર્જરી કરીએ તો જાદુ કહી શકીએ તેવી આશ્ચર્યજનક માહિતી ઉપલબ્ધ થશે.
છેવટે તબીબોએ દર્દીના શરીરમાં ડુક્કરનું હૃદય બેસાડયું....
શા માટે ડુક્કરના હૃદયની જરૂર પડી?
જેનેટિકલી મોડીફાઈડ ડુક્કરનું હૃદય મેળવનાર દર્દી ડેવિડ બેનેટ ૫૭ વર્ષની ઉંમરનો છે. તેનું હૃદય નિયમિત કામગીરી બજાવવા માટે સંપૂર્ણ રીતે નિષ્ફળ ગયું હતું. કારણ કે ડેવિડ બેનેટે ઉચ્ચ બ્લડપ્રેશર અને અન્ય શારીરિક સમસ્યાઓને નિયંત્રણમાં કરવા માટે કોઈપણ પ્રકારના પગલાં ભર્યા ન હતા. ડેવિડ બેનેટ, જેને 'વેન્ટ્રિક્યુલર ફાઇબરિલેશન' તેવી હૃદયની નિષ્ફળતા એટલે કે એરિથેમિયા નામની તબીબી સમસ્યાથી પીડાતા હતા. વેન્ટ્રિક્યુલર ફાઇબરિલેશનએ એરિથેમિયા અથવા અનિયમિત ધબકારાનો ખતરનાક પ્રકાર છે. જે તમારા હૃદયના વેન્ટ્રિકલ્સને અસર કરે છે. તમારું હૃદય એક સ્નાયુ પ્રણાલી છે. જેમાં ૪ ચેમ્બર છેત નીચેની ૨ ચેમ્બર વેન્ટ્રિકલ્સ છે. તંદુરસ્ત હૃદયમાં તમારું લોહી, આ ચેમ્બરમાં અંદર અને બહાર સમાનરૂપે પંપ કરે છે. તેનાથી તમારા આખા શરીરમાં લોહી વહેતું રહે છે. જ્યારે મગજનાં વિદ્યુત સંવેદનો, હૃદયના સ્નાયુઓને લોહીનું પંપીંગ કરવાનો આદેશ મોકલે છે ત્યારે, કેટલીકવાર હૃદય લોહીને પંપ કરવાની જગ્યાએ, માત્ર સ્નાયુઓને ધ્રુજારી આપતું રહે છે. સ્નાયુઓ એટલા શક્તિશાળી નથી હોતા કે 'હૃદયમાંથી લોહીના જથ્થાને અંદર બહાર કરી શકે.'
દર્દી ડેવિડ બેનેટની હાલત પણ આવી જ હતી. જેના કારણે યુનિવર્સિટી ઓફ મેરીલેન્ડનાં મેડિકલ સેન્ટર અને નજીકની સંસ્થાઓના ચિકિત્સકોએ તેને માનવ હૃદય પ્રત્યારોપણ માટે અયોગ્ય ગણ્યા હતા. તબીબી ભાષામાં તેઓ એટલા નબળા હતા કે 'તેમના ઉપર માનવ હૃદયનું પ્રત્યારોપણ કરવાનું મુશ્કેલ હતું.' સૌથી મોટી સમસ્યા તેમના માટે સ્વસ્થ માનવ હૃદય શોધવાની હતી. છેવટે ડોક્ટરે ડુક્કરનાં જેનેટિકલી મોડીફાઈડ હૃદયનો ઉપયોગ કરવાનું નક્કી કર્યું.
ડુક્કરનું હૃદય કઈ રીતે બેસાડવામાં આવ્યું?
દર્દી ડેવિડ બેનેટના શરીરમાં ડુક્કરનું હૃદય કઈ રીતે બેસાડવામાં આવ્યું? તે જાણવું પણ રસપ્રદ બની રહેશે. તબીબોને ડર હતો કે સામાન્ય ઓર્ગન ટ્રાન્સપ્લાન્ટ માટે વપરાતી દવા, દર્દી ડેવિડ બેનેટને વધારે ઉપયોગી બની શકશે નહીં. દર્દીના શરીરમાં અંગનું રિજેક્શન ન થાય તે માટે તબીબોએ, ખુબ જ શક્તિશાળી ગણાતા પ્રયોગાત્મક એન્ટીબોડી ડ્રગ 'KPL-404નો ઉપયોગ કર્યો હતો. જેનું ઉત્પાદન કિનીક્સા ફાર્માસ્યુટિકલ્સ કરે છે. KPL-404 નામની દવા, માનવ શરીરમાં રહેલ CD40 નામના સેલ્યુલર રીસેપ્ટર સાથે જોડાઈને એન્ટિબોડીઝનું ઉત્પાદન બંધ કરે છે. KPL-404,, ઉત્પન્ન થતી B કોશિકાઓની પ્રવૃત્તિને દબાવાનું અને T કોશિકાઓ સાથે તેમની ક્રોસ-ટૉકને અટકાવવાનું કામ કરે છે. જેના કારણે આક્રમણ કરનાર એન્ટિબોડીઝ અને રોગપ્રતિકારક તંત્રના પ્રતિભાવનું સરળતાથી સંકલન કાર્ય થાય છે. તબીબોનું મુખ્ય લક્ષ્ય CD 40 દ્વારા પેદા થતા એન્ટિબોડીઝને અટકાવવાનો હતો. ઓપરેશન કરનારી ટીમે, ડુક્કરના હૃદયને સાચવવા માટે અને એક જગ્યાએથી બીજી જગ્યાએ તેને પહોંચાડવા માટે ખાસ પ્રકારની પ્રણાલી ઉપર આધાર રાખ્યો હતો. આ સિસ્ટમ લુંડ યુનિવર્સિટીના સર્જન સ્ટિગ સ્ટીન અને સ્વીડિશ કંપની XVIVO દ્વારા વિકસાવવામાં આવી હતી. જેનું સારવાર માટે તેનું વ્યાપારીકરણ પણ કરવામાં આવ્યું છે. વૈજ્ઞાાનિકોને બબુન ઉપરના પ્રયોગોમાં લાગ્યું હતું કે 'જ્યારે ડુક્કરની છાતીમાંથી હૃદયને દૂર કરવામાં આવે ત્યારે, તે રક્ત પ્રવાહ અને ઓક્સિજનથી વંચિત રહેવાથી, હૃદયના કોષોમાં ઊર્જા ઉત્પન્ન કરતા મિટોકોન્ડ્રિયાનો કોઈક રીતે ઘટાડો થાય છે.' આમ થતું અટકાવવા માટે, ડુક્કરના હૃદયને ખાસ પ્રકારના દ્રાવણમાં ડૂબાડી રાખવામાં આવ્યું હતું. આ દ્રાવણમાં પાણી, એડ્રેનાલિન અને કોર્ટિસોલ જેવા હોર્મોન્સ અને ઓગળેલા કોકેઈનનો સમાવેશ થતો હતો. સ્વીડનમાંથી આ દ્રાવણને લાવવામાં કેટલી સમસ્યા પણ પેદા થઈ હતી, કારણ કે દ્રાવણમાં નશાકારક દ્રવ્ય કોકેઇનનો ઉપયોગ થયો હતો.
વૈજ્ઞાાનિકોએ ડુક્કરમાં કેવા પ્રકારના 'જીનેટિક ફેરફાર' કર્યા હતા ?
એક સવાલ જરૂર થાય કે ડુક્કરનું હૃદય મનુષ્ય શરીરમાં કામ કરે તે માટે વૈજ્ઞાાનિકોએ તેમાં કેવા પ્રકારના જીનેટિક ફેરફાર કર્યા હતા? બે અલગ અલગ પ્રજાતિ વચ્ચે અંગોનું પ્રત્યારોપણ કરવાનું હોય ત્યારે, જે સજીવના શરીરમાં અંગ બેસાડવામાં આવ્યું છે, તે સજીવ શરીર નવા બેસાડેલા અંગને નકારી કાઢવાનું કામ કરે છે. જેને મેડિકલ ભાષામાં 'ઓર્ગન રિજેક્શન' કહે છે. આમ થવાનું મુખ્ય કારણ એ છે કે, દર્દીની રોગ પ્રતિરક્ષા પ્રણાલી, નવા અંગ ઉપર આવેલ ખાસ પ્રકારનાં પ્રોટીન અને સ્યુગરને ઓળખી કાઢે છે. દર્દીની રોગ પ્રતિરક્ષા પ્રણાલી આ પ્રોટીન અને સ્યુગરને દૂર કરવા માટે પ્રતિ દ્રવ્ય(એન્ટિબોડીઝ) પેદા કરે છે. જો આમ થતું અટકાવવામાં આવે તો, દર્દીનું શરીર પ્રત્યાર્પિત કરેલ નવા અંગને સહેલાઇથી સ્વીકારી શકે.
આ ઓપરેશનમાં તબીબોએ અમેરિકન બાયોટેક કંપની 'રેવિવિકોર' દ્વારા ઉછેરવામાં આવેલ અને, જીનેટીકલી મોડીફાઇડ ડુક્કરનાં હૃદયનો ઉપયોગ કર્યો હતો. તેમણે યુ.એસ. ફૂડ એન્ડ ડ્રગ એડમિનિસ્ટ્રેશન (ખઘછ) તરફથી મંજૂરી પણ મેળવી હતી. વૈજ્ઞાાનિકોના અંદાજ પ્રમાણે, પ્રયોગશાળામાં તૈયાર થયેલ ડુક્કરનું હૃદય, મનુષ્ય શરીરમાં બે કે તેથી વધારે વર્ષ સારી રીતે કામગીરી બજાવી શકે તેમ છે. દર્દીનું શરીર ડુક્કરનું હૃદય સ્વીકારે તે માટે,'રેવિવિકોર' દ્વારા ખાસ 'એન્ઝાઇમ્સ' બનાવનાર જનીનોને દૂર કરવામાં આવ્યા હતા. જે હૃદયની સપાટી ઉપર પેદા થનાર ખાસ પ્રકારની સ્યુગર અને પ્રોટીનને જન્મ આપવા માટે સંકેતો મોકલતા હતા. આ ઉપરાંત છ અલગ પ્રકારના જનીન ઉમેરવામાં આવ્યા હતા. જેમાંથી બે જનીન, અંગ ઉપર આવતો સોજો અને બળતરા અટકાવવાની કામગીરી કરે છે. અન્ય બે જનીન લોહીને ગંઠાતું અટકાવે છે. જ્યારે બાકીના બે જનીન રોગ પ્રતિરક્ષા પ્રણાલીની પ્રતિદ્રવ્ય એટલે કે 'એન્ટિબોડીઝ' પેદા કરવાની પ્રક્રિયા અટકાવે છે. સૌથી છેલ્લે એક ખાસ પ્રકારનું જનીન દૂર કરવામાં હતું. જે ડુક્કરના અંગ વિકાસની પ્રક્રિયા કરનાર, 'ગ્રોથ હોર્મોન રિસેપ્ટર'ને નિયંત્રિત કરતું હતું. મનુષ્ય અને ડુક્કરનાં હૃદયનું કદ લગભગ એક સરખું હોવાથી, તે દર્દીના શરીરમાં આરામથી ફિટ થઈ શક્યું હતું.
ડુક્કરમાં જીનેટીક ફેરફાર કરવા જરૂરી હતા ખરા?
તબીબોએ માનવ દર્દી ઉપર પ્રયોગ કરતા પહેલા, ડુક્કરનાં હૃદયને મનુષ્ય કુળના નજીકના સબંધી એવા બબુનનાં શરીરમાં બેસાડયુ હતું. સાંભળીબબુન વાનરનાં શરીરમાં ડુક્કરનું હૃદય, નવ મહિના કરતાં વધારે સમય સુધી ધબકતું રહ્યું હતું. છેવટે વાનર ફેફસાને લાગેલ ચેપના કારણે મૃત્યુ પામ્યો હતો. જોકે વાનરને હાર્ટ ટ્રાન્સપ્લાન્ટના કારણે ઇન્ફેકશન લાગ્યું ન હતું. આ ઇન્ફેક્શન અન્ય વાનરને લાગતા છાતીના સામાન્ય ઇન્ફેક્શન જેવું જ હતું. વિજ્ઞાાન જાણનાર વ્યક્તિ કે વૈજ્ઞાાનિકોને એક સવાલ જરૂર થાય કે 'શું ઓપરેશન માટે ડુક્કરનાં શરીરમાં જીનેટીક મોડીફીકેશન / જનીન બદલાવ કરવા જરૂરી હતા ખરા?' આ બાબતે સંશોધન કરનારી ટીમ કે સહયોગી સંસ્થાઓ 'રેવિવિકોર' સ્પષ્ટ નથી. બબુન વાનર ઉપર પ્રયોગ કરનાર ટીમને લાગ્યું કે 'મનુષ્યમાં ડુક્કરના હૃદયને વધારે સમય સુધી કાર્યરત રાખવું હોય તો તેમાં જીનેટીક મોડીફીકેશન કરવા જરુરી હતા. બબુન ઉપરના પ્રયોગો વધારે ખર્ચાળ હતા. તેની કેટલીક મર્યાદાઓ હતી. જેથી પ્રયોગમાં કરવામાં આવેલ દરેક જનીન ફેરફારની અસર શું થાય છે? તેનો વૈજ્ઞાાનિકો અભ્યાસ કરી શક્યા ન હતા.
કોલંબિયા યુનિવર્સિટીના ટ્રાન્સપ્લાન્ટ ઇમ્યુનોલોજિસ્ટ મેગન સાયક્સ કહે છેકે 'જનીન બદલાવની પ્રક્રિયામાં એક પ્રકારની અનિશ્ચિતતા જોવા મળે છે. જેમાં ઊંડા ઉતારવા માટે આપણે વિજ્ઞાાનનો મહત્તમ ઉપયોગ કરવાની જરૂર પડે તેમ છે. કયા જીનેટીક મોડીફીકેશન, ક્યાં કામ લાગશે તે કહેવું મુશ્કેલ છે.' અમુક પ્રકારના ટ્રાન્સપ્લાન્ટમાં, અમુક ફેરફારો મદદરૂપ અને, જ્યારે અન્ય પ્રકારના ટ્રાન્સપ્લાન્ટમાં તે હાનિકારક સાબિત થઈ શકે છે. ડુક્કરના બોનમેરો, બબુન વાનરમાં દાખલ કરવામાં આવે ત્યારે, બળતરા વિરોધી જનીન CD47ના પરિણામોમાં સુધારો થયેલો જોવા મળે છે. પરંતુ ડુક્કરની કિડની ટ્રાન્સપ્લાન્ટ સર્જરીમાં CD47 જનીન, તેમના તમામ કોષોમાં તે ફેરફાર કરે છે. જેથી બળતરા થવી અને સોજો આવવાની સંભાવના વધી જાય છે. જેમ જેમ ક્ષેનોટ્રાન્સપ્લાન્ટના વધારે પ્રયોગો થતા જશે તેમ તેમ, તબીબી જગત માટે વધારે ઉપયોગી માહિતી સાપડશે. જનીનોની કામગીરીનું સાચું દર્શન પણ થશે. આ ઓપરેશનમાં સહયોગી બનનાર સંસ્થા રેવિવિકોરે જિનેટિકલ મોડીફાઇડ ડુક્કરનાં અંગોની માગને પહોંચી વળવા માટે, અમેરિકામાં એક નવી ફેસીલીટી ઉભી કરી રહ્યું છે. જેનું લોન્ચિંગ ૨૦૨૩નાં અંત ભાગમાં કરવામાં આવશે.
