21 November Thursday

ശ്വസനപ്രക്രിയയുടെ കുരുക്കഴിച്ചവര്‍ക്ക് വൈദ്യശാസ്ത്ര നൊേബല്‍

ഡോ. സംഗീത ചേനംപുല്ലിUpdated: Thursday Oct 24, 2019


ബഹുഭൂരിപക്ഷം  ജീവജാലങ്ങള്‍ക്കും ജീവന്‍ നിലനിര്‍ത്താന്‍ ഏറ്റവും പ്രാഥമികമായി ആവശ്യമുള്ളതാണ് ഓക്സിജന്‍. ചിലയിനം സൂക്ഷ്മജീവികള്‍ക്ക് മാത്രമേ ഓക്സിജന്‍ ഇല്ലാതെ നിലനില്‍ക്കാനാവൂ.  ജീവികളുടെ ഭക്ഷണത്തിലടങ്ങിയ ഘടകങ്ങളെ ഓക്സീകരണം വഴി ശാരീരിക പ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ക്ക് ആവശ്യമായ ഊര്‍ജ്ജമാക്കി മാറ്റാന്‍ ഓക്സിജന്‍ അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്.  എന്നാല്‍ തീരെക്കുറഞ്ഞ അളവിലോ വളരെക്കൂടിയ അളവിലോ ഓക്സിജന്‍ ജീവന് ഹാനികരവുമാണ്. ഓക്സിജന്റെ അളവിലെ വ്യത്യാസങ്ങള്‍ക്കനുസരിച്ച് ജീവശരീരം പ്രതികരിക്കുന്നതെങ്ങനെ എന്നത് ദീര്‍ഘകാലമായി ശാസ്ത്രലോകത്തെ കുഴയ്‌ക്കുന്ന പ്രശ്നമായിരുന്നു. ഇതിന് ഉത്തരം കണ്ടെത്തിയ മൂന്നു ശാസ്ത്രജ്ഞരാണ് 2019 ലെ വൈദ്യശാസ്ത്ര നോബല്‍ പുരസ്‌കാരം പങ്കിട്ടത്. ഹാർവാര്‍ഡ്‌ സർവകലാശാലയിലും ഡാന ഫാര്‍ബര്‍ കാന്‍സര്‍ ഇന്‍സ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടിലും പ്രൊഫസറായ വില്യം ജി കെയ്ലിൻ,  നെഫ്രോളജിസ്റ്റും വിവിധ സ്ഥാപനങ്ങളില്‍ അധ്യാപകനുമായ പീറ്റർ ജെ റാറ്റ്ക്ലിഫ് ,ജോണ്‍ ഹോപ്കിന്‍സ് സർവകലാശാല സ്കൂള്‍ ഓഫ് മെഡിസിനില്‍ പ്രൊഫസറായ  ഗ്രഗ് എൽ സെമൻസ  എന്നിവര്‍ക്കാണ് ഇത്തവണത്തെ നോബല്‍ ലഭിച്ചത്. അനീമിയ മുതല്‍ കാന്‍സര്‍ വരെ പലതരം രോഗങ്ങളുടെ ചികിത്സയില്‍ ഈ കണ്ടെത്തല്‍ തുണയാവും.

കഠിനമായ ശാരീരികാധ്വാനം ചെയ്യുമ്പോഴും മറ്റും ശരീര കോശങ്ങള്‍ക്ക് സാധാരണയില്‍ കൂടുതല്‍ ഓക്സിജന്‍ ആവശ്യമായി വരുന്നുണ്ട്. ഇതിനനുസരിച്ച് ശാരീരിക പ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ സ്വയം ക്രമീകരിക്കപ്പെടുന്നു. സ്ഥിരമായി ഓക്സിജന്‍ സാന്ദ്രത കുറഞ്ഞ മലമ്പ്രദേശങ്ങളിലും മറ്റും താമസിക്കുന്നവരുടെ ശരീരത്തില്‍ ഓക്സിജന്‍ ദൗർലഭ്യതയോട് പൊരുത്തപ്പെടാനായി കൂടുതല്‍ രക്താണുക്കളും രക്തക്കുഴലുകളും മറ്റും നിര്‍മ്മിക്കപ്പെടുന്നു. കോശത്തിന്റെ പവർഹൗസ് എന്നറിയപ്പെടുന്ന മൈറ്റൊകോൺട്രിയയില്‍ ഓക്സിജന്റെ സഹായത്തോടെയാണ് ഭക്ഷണം ഊര്‍ജ്ജമാക്കി മാറ്റപ്പെടുന്നത്. എന്‍സൈമുകളുടെ സഹായത്തോടെ നടക്കുന്ന ഈ രാസപ്രവര്‍ത്തനത്തിന്റെ മെക്കാനിസം വിശദീകരിച്ചത് 1931ലെ നോബല്‍ ജേതാവായ ഓട്ടോ വാര്‍ബർഗ്‌ ആയിരുന്നു. രക്തത്തിലെ ഓക്സിജന്റെ അളവ് തിരിച്ചറിഞ്ഞ് ശ്വസന നിരക്ക് നിയന്ത്രിക്കുന്നതില്‍ കരോട്ടിഡ് ബോഡിക്കുള്ള പങ്ക് കണ്ടെത്തിയ കോര്‍നൈല്‍ ഹേയ്മെന്‍സിന് 1938 ലെ നോബല്‍ പുരസ്കാരവും ലഭിച്ചു. എന്നാല്‍ ഓക്സിജന്‍ ദൗർലഭ്യത്തോടുള്ള പ്രതികരണമായി ചുവന്ന രക്താണുക്കള്‍ നിര്‍മ്മിക്കപ്പെടുന്ന പ്രക്രിയയുടെ കൃത്യമായ മെക്കാനിസം അപ്പോഴും അജ്ഞാതമായി തുടര്‍ന്നു.

എറിത്രോപോയറ്റിന്‍ എന്ന ഹോര്‍മോണും അതിനെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ജീനും(ഇപിഒ) ഈ പ്രക്രിയയില്‍ വഹിക്കുന്ന പങ്കിനെപ്പറ്റി ഗ്രെഗ് സെമന്‍സയും റാറ്റ്ക്ലിഫും സ്വതന്ത്രമായി പഠനം നടത്തി. ഇപിഒ നിര്‍മ്മിക്കപ്പെടുന്ന വൃക്കയിലെ കോശങ്ങളില്‍ മാത്രമല്ല, എല്ലാ കലകളിലും ഈ നിയന്ത്രണ സംവിധാനം നിലനില്‍ക്കുന്നുണ്ടെന്ന് രണ്ടുപേരും കണ്ടെത്തി. 1995 ല്‍ ഇപിഒ അനുബന്ധ ജീനിനെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഒരു പ്രോട്ടീന്‍ സെമന്‍സ വേര്‍തിരിച്ചെടുത്തു.  HIF (hypoxia-inducible factor )) എന്നാണ് ഇതിനു പേരിട്ടത്.

ഇതോടെ കൂടുതല്‍ ഗവേഷണങ്ങള്‍ക്കുള്ള വഴി തുറന്നു. സാധാരണ നിലക്ക് അതിവേഗം വിഘടിക്കുന്ന HIF‐1എ എന്ന ഘടകം ഓക്സിജന്‍ കുറവുള്ള സമയങ്ങളില്‍ കൂടുതല്‍ സ്ഥിരത കാണിക്കുന്നതെങ്ങനെ എന്നതായിരുന്നു അടുത്ത പ്രശ്നം. ഇതേ സമയം കാന്‍സര്‍ സാധ്യത കൂട്ടുന്ന ഒരു പ്രത്യേക തരം ജനിതകരോഗത്തെപ്പറ്റി ഗവേഷണം നടത്തിയിരുന്ന കേയ്ലിന്‍ ഈ തകരാറുണ്ടാക്കുന്ന വിഎച്ച്‌എൽ എന്ന ജീനിന് ഓക്സിജന്‍ സാന്ദ്രത കുറയുന്ന സമയത്തുള്ള ശാരീരിക മാറ്റങ്ങളുമായി ബന്ധമുണ്ടെന്ന് കണ്ടെത്തി. 2001 ല്‍  റാറ്റ്ക്ലിഫും സഹപ്രവര്‍ത്തകരും ചേര്‍ന്ന് വിഎച്ച്‌എൽ ഉം എച്ച്‌ഐഎഫ്‌ 1എ യുമായുള്ള ബന്ധം കൃത്യമായി കണ്ടെത്തി വിശദീകരിച്ചു. എച്ച്‌ഐഎഫ്‌ 1എയില്‍ അടങ്ങിയ രണ്ട് ഹൈഡ്രോക്സില്‍ ഗ്രൂപ്പ് വഴിയാണ് വിഎച്ച്‌എൽ ന്റെ ബന്ധനവും ഏകോപനവും നടക്കുന്നതെന്നും ഇതിന് ഓക്സിജന്റെ സാന്നിധ്യം ആവശ്യമാണെന്നും മനസ്സിലായി..ഇവ തമ്മിലുള്ള  രാസബന്ധനത്തിന്റെ വിശദാംശങ്ങള്‍ കൂടി മനസ്സിലായതോടെ ഓക്സിജന്റെ കുറവിനോട് ശരീരം പ്രതികരിക്കുന്നതെങ്ങനെ എന്ന് വ്യക്തമായി സ്ഥാപിക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞു.

ഭ്രൂണത്തിന്റെ വളര്‍ച്ചയിലും, പ്ലാസന്റയിലെ രക്തക്കുഴലുകളുടെ രൂപപ്പെടലിലുമെല്ലാം ഓക്സിജന്‍ സാന്ദ്രതക്ക് വലിയ പ്രാധാന്യമുണ്ട്. ഈ ജീനുകളെ നിയന്ത്രിച്ചും ഉത്തേജിപ്പിച്ചും അനീമിയ, കാന്‍സര്‍ തുടങ്ങിയ പലരോഗങ്ങളെയും ചികിത്സിക്കാനാവും. ഇത്തരത്തിലുള്ള പഠനങ്ങള്‍ ലോകമൊട്ടാകെ നടന്നു വരുന്നുണ്ട്. വൈദ്യശാസ്ത്രരംഗത്തെ പ്രധാന പുരസ്കാരങ്ങളില്‍ ഒന്നായ ആൽബർട്ട് ലാസ്‌കർ പുരസ്കാരം 2016 ല്‍ ഈ മൂന്നുപേര്‍ക്കും തന്നെയാണ് ലഭിച്ചത്. നോബലോടു കൂടി ഇവരുടെ കണ്ടെത്തല്‍ വീണ്ടും ആദരിക്കപ്പെടുകയാണ്‌.
 


പ്രധാന വാർത്തകൾ
 Top