logo3.gif (702 bytes)

arrow7.gif (1098 bytes)


2018 වසරේ රසායන විද්‍යාව සඳහා වන නොබෙල් ත්‍යාගය

ත්‍යාගයෙන් එක්‌ අර්ධයක්‌ "පාලිත එන්සයිම පරිණාමය (directed evolution of enzymes)" වෙනුවෙන්,

ඇමෙරිකා එක්‌සත් ජනපදයේ කැලිෆොaර්නියා තාක්‌ෂණ ආයතනයේ Frances H. Arnoldg ට ද,

අනෙක්‌ අර්ධය "බැක්‌ටීරියා භක්‌ෂක යොදාගනිමින් පෙප්ටයිඩ හා ප්‍රතිදේහ නිපදවන phage display ක්‍රමවේදය" වෙනුවෙන්,

ඇමෙරිකා එක්‌සත් ජනපදයේ කොලොම්බියාහි මිසුරි සරසවියේ George P. Smith සහ එක්‌සත් රාජධානියේ කේම්බ්‍රිඡ්හි අණුක ජීවවිද්‍යා පර්යේෂණාගාරයේ ශ්‍රීමත් Gregory P. Winter වෙත පිරිනැමුණු වගයි.

වසර බිලියන 3.7කට පෙර ජීවයේ මුල් බීජාණු මතු වූ දා පටන් පෘථිවියේ සැම අස්‌සක්‌ මුල්ලක්‌ නෑර ම විවිධ ජීවීන්ගෙන් පිරී පැවතුණා. ජීවය සාගරයේ ගැඹුරු ආගාධවල, වියළි කාන්තාරවල, උණුසුම් දිය උල්පත්වල ආදී මේ සැම තැනක ම පැතිරෙන්නට හේතු වුණේ පරිණාමය මගින් රසායනික ගැටලු ගණනාවක්‌ විසඳීම නිසයි. ජීවය සැකසීමේ රසායනික මෙවලම වන ප්‍රොaටීන වෙනස්‌ වෙමින් අලුත් වෙමින් වඩා ප්‍රශස්‌ත වෙමින් අසීමිත විවිධත්වයකින් යුතු සත්ත්ව ප්‍රජාවක්‌ මිහිතලය මත නිර්මාණය කර තිබෙනවා.

ස්‌වභාවධර්මයේ මූලධර්මයන් ම යොදාගනිමින් වසර මිලියන ගණනක්‌ ගත වන මේ පරිණාමීය ක්‍රියාවලිය අතිධාවනය කොට රසායන විද්‍යාගාර තුළ මිනිසාට අවශ්‍ය නව අණු හා සංයෝග නිෂ්පාදනය කිරීමට නූතන විද්‍යාඥයන් සමත් ව තිබෙනවා. මේ වසරේ රසායන විද්‍යාව පිළිබද නොබෙල් ත්‍යාගය හිමි වන්නේ ඒ වෙනුවෙනුයි.

මෙවර නොබෙල් ත්‍යාගයෙන් එක්‌ අර්ධයක්‌ හිමි වන්නේ රසායනවිද්‍යාඥවරියක වන Frances H. Arnold ටය. ඒ, ප්‍රථම වතාවට එන්සයිම පාලිත පරිණාමයට (directed evolution) ලක්‌ කිරීම වෙනුවෙන්. ඇය මෙහි දී කර තිබුණේ රසායනික ප්‍රතික්‍රියා උත්ප්‍රේරණය කරන ප්‍රොaටීන වන එන්සයිම වෙනස්‌ ආකාරවලට හෝ වෙනස්‌ පරිසර තත්ත්ව යටතේ ක්‍රියාත්මක විය හැකි පරිදි රසායනාගාරයක්‌ තුළ දී පරිණාමයට ලක්‌ කිරීමයි. මෙහි දී ඇය තෝරාගත් එන්සයිමයක්‌ ජානමය විකෘතියට ලක්‌ කිරීමෙන් එහි විවිධ නව ප්‍රභේද කිහිපයක්‌ නිර්මාණය වීමට ඉඩ සැලැස්‌වූ අතර එලෙස නිර්මාණය වූ නව ප්‍රභේද ප්‍රයෝජනයට ගත හැකි ලක්‌ෂණවලින් යුතු දැයි පරීක්‌ෂාවට භාජන කරනු ලැබුවා. උදාහරණයක්‌ ලෙස පෙර ජලය තුළ පමණක්‌ ක්‍රියා කළ එන්සයිම විකෘතියට ලක්‌ වීමෙන් පසු වෙනත් ද්‍රdවකවල ද ක්‍රියාත්මක විය හැකියි. මෙවැනි ප්‍රභේද තෝරාගේන නැවත නැවත ඒවායෙන් වෙනස්‌ ප්‍රභේද නිපදවීම හරහා අවසානයේ ඉතා ප්‍රයෝජනවත් එන්සයිම නිපදවිය හැකියි. ඇය විසින් 1993 දී මුල් වරට හදුන්වා දෙන ලද මේ ක්‍රියාවලිය හරහා ඇය මුල් සංයෝගයට වඩා 250 ගුණයකට වැඩි ප්‍රබලතාවෙන් යුතු එන්සයිමයක්‌ නිපදවන්නට සමත් වූ අතර මේ වන විට මේ ක්‍රමවේදය නව උත්ප්‍රේරක නිපදවීම සඳහා රසායනික සංයෝග නිෂ්පාදන ක්‌ෂේත්‍රය තුළ බහුල ව භාවිත වනවා. වඩාත් පරිසර හිතකාමී පිරිසිදුකාරක, ප්‍රබල ඖෂධ හා පුනර්ජනනීය හරිත ඉන්ධන ආදී නිෂ්පාදන මේ වන විටත් බිහි වී තිබෙනවා. මේ සම්මානය සමග Arnold ගේ නම ඉතිහාසගත වන්නේ රසායන විද්‍යාව සඳහා නොබෙල් ත්‍යාගයක්‌ දිනා ගත් පස්‌වැනි කාන්තාව ලෙසටයි.

Winter හා Smith නොබෙල් ත්‍යාගයේ අනෙක්‌ අර්ධය දිනාගන්නේ ද මේ හා සමාන ව ස්‌වභාවධර්මයේ ක්‍රියාවලි අවශ්‍ය පරිදි හසුරුවාගැනීම වෙනුවෙනුයි. ඔවුන් බැක්‌ටීරියා භක්‌ෂක යොදාගනිමින් නව ප්‍රොaටීන වර්ධනය කළ හැකි phage display නමින් හැඳින්වෙන නව ක්‍රමවේදයක්‌ හදුන්වා දී තිබෙනවා. බැක්‌ටීරියා භක්‌ෂක (bacteriophage) යනු තමාගේ නව පිටපත් බිහි කිරීම සඳහා බැක්‌ටීරියාවකට සම්බන්ධ වී එය ආසාදනය කරන වයිරස විශේෂයක්‌. මෙහි දී බැක්‌ටීරියාව තුළට වයිරසය තමා මතුපිට ඇති ජානමය ද්‍රව්‍ය එන්නත් කරන අතර බැක්‌ටීරියාව ඒවා භාවිත කරමින් වයිරසයේ නව පිටපත් සමූහයක්‌ නිෂ්පාදනය කරනවා.

ස්‌මිත් විසින් මේ බැක්‌ටීරියා භක්‍ෂක ජානමය සංස්‌කරණයට ලක්‌ කොට ඒවා මතුපිට එහි ප්‍රොaටීන දිස්‌ වීමට ඉඩ සලස්‌වනු ලැබුවා. ඉන්පසු ඔහු ප්‍රතිදේහ ලෙසින් හදුන්වන ප්‍රතිශක්‌තිකාරක ප්‍රොaටීන ඇමක්‌ ලෙස යොදාගනිමින් ඔහු බලාපොරොත්තු වන අන්දමේ ප්‍රොaටීන නිපදවා ඇති බැක්‌ටීරියා භක්‌ෂක තෝරා බේරාගැනීම සිදු කරනු ලැබුවා. ඉන්පසු එම භැක්‌ටීරියා භක්‌ෂක නැවත එම ක්‍රියාවලියට භාජන කර අවශ්‍ය ගුණ ඇති නව ප්‍රොaටීන නිපදවාගත හැකියි. මේ ක්‍රියාවලිය හැඳින්වෙන්නේ Phage display ලෙසයි.

වින්ටර් මේ ක්‍රමය අනෙක්‌ අතට යොදාගනිමින් සාර්ථක ප්‍රතිඵල අත්පත් කරගත්තා. ඔහු බැක්‌ටීරියා භක්‍ෂක තුළට ප්‍රතිදේහවල ජාන එන්නත් කළ අතර ඒ මගින් ඒවා මත විවිධ අන්දමේ ප්‍රතිදේහ නිපදවීමට ඉඩ සලස්‌වනු ලැබුවා. මෙලෙස බිලියන ගණනක්‌ විවිධ වෙනස්‌කම් ඇති ප්‍රතිදේහ නිපදවීමට කටයුතු කරනු ලැබූ අතර ඉන්පසු ශරීරය තුළ ලෙඩරෝග ඇති වීමට මුල් වන අණු ඇමක්‌ ලෙස භාවිත කරමින් එම ප්‍රතිදේහ අතරින් ඒ හා ප්‍රතික්‍රියා කරන ප්‍රතිදේහ අඩංගු බැක්‌ටීරියා භක්‍ෂක බාගැනීමට ඔහු කටයුතු කළා. මේ බැක්‌ටිරියා භක්‍ෂක නැවත නැවත ජාන සංස්‌කරණයට ලක්‌ කිරීමෙන් වඩාත් කාර්යක්‌ෂම ප්‍රතිදේහයක්‌ නිපදවාගත හැකියි. මේ හරහා රෝගාබාධ සඳහා කෙටි කාලයක්‌ තුළ ප්‍රතිදේහ නිපදවාගැනීමට වඩා කාර්යක්‍ෂම ක්‍රමවේදයක්‌ නිර්මාණය වූ අතර මේ ක්‍රියාවලිය හරහා නිපදවනු ලබන ප්‍රතිදේහවල හානිකර අතුරු ප්‍රතිඵල ද ඇත්තේ ඉතා ම අවම මට්‌ටමකයි.

මේ Phage display ක්‍රමය යොදාගනිමින් නිපදවන ලද පළමු ඖෂධය වන Adalimumab භාවිතය සඳහා මුල් වරට අවසර ලැබුණේ 2002 වසරේ දීයි. මේ වන විට පිළිකා ඇතුළු විවිධ රෝගාබාධ ගණනාවක්‌ සඳහා ඖෂධ නිපදවීමට මෙය භාවිතයට ගෙන තිබෙනවා.

මෙලෙස ඩාවින් සොයාගත් ස්‌වභාවධර්මයේ ස්‌වභාවික වරණය පර්යේෂණාගාරයක පර්යේෂණ නළයක්‌ තුළ සිදු කිරීමට ඉඩසැලැස්‌වීමෙන් රසායන විද්‍යා ක්‍ෂේත්‍රයේ නව මාවතක්‌ විවෘත කිරීමට මෙවර නොබෙල් ත්‍යාගලාභීන් සමත් ව සිටිනවා. ඒ මාවත හරහා ඉදිරියේ දී මානව වර්ගයාගේ යහපත උදෙසා විශාල නව නිෂ්පාදන ප්‍රමාණයක්‌ බිහි වනු ඇතැයි අපට අපේක්‍ෂා කළ හැකියි.

දමිත නිපුණජිත්