Saturday, October 20, 2012

നൊബേല്‍ 2012



കാണ്ഡകോശം, ക്വാണ്ടം ഭൗതികശാസ് ത്രം എന്നീ മേഖലകളിലെ അനന്തസാധ്യതകളിലേക്കു വെളിച്ചം വീശിയ കണ്ടുപിടിത്തങ്ങള്‍ക്കാണ് ഇത്തവണ നൊബേല്‍ പുരസ്കാരങ്ങള്‍

കോശങ്ങളുടെ കാണ്ഡകോശ പരിവര്‍ത്തനം

സാധാരണ ശരീരകോശങ്ങളെ ജനിതക പരിവര്‍ത്തനത്തിനു വിധേയമാക്കുന്നതിലൂടെ "കാണ്ഡകോശങ്ങള്‍" എന്നു വിളിക്കുന്ന "സ്റ്റൈം സെല്ല്" ((Stem Cells)) ആക്കി മാറ്റാം എന്ന കണ്ടെത്തലിനാണ് ഇത്തവണ വൈദ്യശാസ്ത്ര നൊബേല്‍ സമ്മാനം. ബ്രിട്ടീഷ് ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ ജോണ്‍ ബി ഗര്‍ഡന്‍ ((John B Gurdon),), ജാപ്പനീസ് ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ ഷിന്‍യ യമാനാക ((Shinya Yamanaka) എന്നിവരാണ് ഈ വര്‍ഷത്തെ വൈദ്യശാസ്ത്ര നൊബേല്‍ സമ്മാനത്തിന് അര്‍ഹരായത്. നമ്മുടെ ശരീരത്തിലെ ഏതുതരം കോശങ്ങളും സൃഷ്ടിക്കുന്നത് "കാണ്ഡകോശ"ങ്ങളില്‍ നിന്നാണ്. "പ്ലൂറിപൊട്ടന്‍സി" (Pluripotency) ) എന്നാണ് ഈ സ്വഭാവവിശേഷം അറിയപ്പെടുന്നത്. ഇതുകാരണമാണ് കാണ്ഡകോശങ്ങള്‍ക്ക്, നാഡീകോശങ്ങളായോ പേശീകോശങ്ങളായോ രക്തകോശങ്ങളായോ ഒക്കെ പരിവര്‍ത്തനം ചെയ്യാനാവുന്നത്. ഇങ്ങനെ പരിവര്‍ത്തനം ചെയ്യുന്ന കോശങ്ങള്‍ക്ക്, തിരികെ വീണ്ടും കാണ്ഡകോശങ്ങളായി മാറാന്‍കഴിയില്ലെന്നാണ് ശാസ്ത്രസമൂഹം ഏറെക്കാലം വിശ്വസിച്ചിരുന്നത്.               
            
1962ല്‍, ജോണ്‍ ബി ഗര്‍ഡന്‍ നടത്തിയ പരീക്ഷണങ്ങളാണ് ഈ ധാരണ തിരുത്താന്‍ കാരണമായത്. തവളയുടെ കുടലിലെ കോശങ്ങള്‍ക്ക് കാണ്ഡകോശങ്ങളെപ്പോലെ പെരുമാറാനാവുമെന്ന് അദ്ദേഹം തെളിയിച്ചു. ഗര്‍ഡന്റെ കണ്ടെത്തലിന് പക്ഷേ, ജനിതകശാസ്ത്രപരമായ വിശദീകരണം നല്‍കാന്‍ ശാസ്ത്രലോകത്തിന് അന്നു കഴിഞ്ഞില്ല. 2006ല്‍ നടത്തിയ പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ, ഇക്കാര്യത്തില്‍ ജനിതകപരമായ ഉള്‍ക്കാഴ്ച പകരുകയായിരുന്നു ഷിന്‍യ യമാനാക ചെയ്തത്. നശിച്ചുപോയ ശരീരകോശങ്ങള്‍ക്കു പകരമായി പുതിയവ നിര്‍മിക്കാന്‍ സഹായിക്കുന്ന കാണ്ഡകോശ ചികിത്സാ (stem cell- Therapy)) രംഗത്ത് വന്‍ മുന്നേറ്റത്തിനു വഴിയൊരുക്കുന്നതായിരുന്നു യമാനാകയുടെ ഈ വെളിപ്പെടുത്തല്‍ പാര്‍ക്കിന്‍സണ്‍സ്, പ്രമേഹം തുടങ്ങിയ പല രോഗങ്ങളുടെയും കൂടുതല്‍ കാര്യക്ഷമമായ ചികിത്സയിലേക്കു നയിക്കുന്ന കണ്ടുപിടിത്തങ്ങള്‍ക്കും ഈ നിഗമനം സഹായിക്കുമെന്നു ശാസ്ത്രലോകം കരുതുന്നു.

പ്രോട്ടീന്‍ തന്മാത്രകളുടെ അനാവരണം

കോശങ്ങള്‍ അവയുടെ ചുറ്റുപാടുകളോട് പ്രതികരിക്കുന്നതില്‍ ഇടനിലക്കാരായി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന ചില പ്രോട്ടീനുകളുടെ പ്രവര്‍ത്തനം തന്മാത്രാതലത്തില്‍ അനാവരണം ചെയ്ത ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ക്കാണ് രസതന്ത്ര നൊബേല്‍. അമേരിക്കയിലെ ഹോവാര്‍ഡ് ഹഗ്ഗ്സ് മെഡിക്കല്‍ ഇന്‍സ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടിലെ റോബര്‍ട്ട് ജെ. ലെഫ്കോവിറ്റ്സും സ്റ്റാന്‍ഫോര്‍ഡ് സര്‍വകലാശാലയിലെ ബ്രയാന്‍ കെ കോബില്‍കയുമാണ് ഈ പുരസ്കാരത്തിന് അര്‍ഹരായത്. കോശങ്ങള്‍ക്ക്, നിത്യേന അനവധി ബാഹ്യതന്മാത്രകളുമായി ഇടപെടേണ്ടിവരാറുണ്ട്. ഉദാഹരണമായി ശരീരത്തിനുള്ളില്‍തന്നെയുള്ളതും വിവിധ ആവശ്യങ്ങള്‍ക്കായി ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നതുമായ ഹോര്‍മോണുകള്‍, അല്ലെങ്കില്‍ ഔഷധമായും ഭക്ഷണമായും നമ്മള്‍ കഴിക്കുന്ന പദാര്‍ഥങ്ങളുടേതായ രാസതന്മാത്രകള്‍, ജൈവസംയുക്തങ്ങള്‍, അതുമല്ലെങ്കില്‍ പ്രകാശം, ഗന്ധം, സ്പര്‍ശനം എന്നിവയുടെ രൂപത്തില്‍ പുറമെ നിന്നെത്തുന്ന ഉദ്ദീപനങ്ങള്‍. ഇവയെയെല്ലാം സ്വീകരിക്കാന്‍ ഓരോ കോശത്തിനെയും പൊതിഞ്ഞിരിക്കുന്ന കോശസ്തരത്തില്‍ ചിലതരം സവിശേഷ പ്രോട്ടീനുകള്‍ നിലയുറപ്പിച്ചിട്ടുണ്ട്. "ജി- പ്രോട്ടീനുകള്‍" എന്നാണ് ഇവയുടെ പേര്.                                         .

കടന്നെത്തുന്ന തന്മാത്രയുടെ രാസ-ഭൗതിക സ്വഭാവങ്ങള്‍ മനസ്സിലാക്കുന്നതിലൂടെ കോശത്തിനുള്ളില്‍, തദനുസരണമായ മാറ്റങ്ങള്‍ക്കു തുടക്കമിടുകയാണ് "ജി- പ്രോട്ടീനു"കളുടെ ജോലി. ഈ പ്രതികരണം ചിലപ്പോള്‍ രോഗാണുക്കളെ നശിപ്പിക്കാനുള്ള ആന്റിബോഡികളുടെ നിര്‍മാണമാവാം, അല്ലെങ്കില്‍ കൂടുതല്‍ ഓക്സിജനോ, ഗ്ലൂക്കോസോ വലിച്ചെടുക്കാനുള്ള നിര്‍ദേശമാവാം. ഈ പ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ തന്മാത്രാതലത്തില്‍ എങ്ങനെയാണ് നടക്കുന്നതെന്നും അതിനെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ജനിതകഘടകങ്ങള്‍ ഏതൊക്കെയാണെന്നും മനസ്സിലാക്കാന്‍ ഈ നൊബേല്‍ പഠനങ്ങള്‍ സഹായിക്കും. കൂടുതല്‍ ഫലപ്രദമായ "തന്മാത്രാതലഔഷധ"ങ്ങളും ചികിത്സാരീതികളും വികസിപ്പിക്കാന്‍ ഇത് വഴിയൊരുക്കും

.ക്വാണ്ടം ഭൗതികത്തിന്റെ അനന്തസാധ്യതകോശങ്ങള്‍
 
ഒരൊറ്റ ആറ്റത്തിന്റെയോ അയോണിന്റെയോ പ്രവര്‍ത്തനമേഖലയായ "ക്വാണ്ടംമേഖല"യിലും ദ്രവ്യത്തെയും പ്രകാശത്തെയും അളക്കാനും നിരീക്ഷിക്കാനും മാറ്റംവരുത്താനും കഴിയുമെന്ന കണ്ടുപിടിത്തത്തിനാണ് ഭൗതികശാസ്ത്ര നോബേല്‍. ക്വാണ്ടം ഭൗതിക -(Quantum Physics)ത്തിന്റെ മേഖലയില്‍ നടത്തിയ ഈ പുതിയ പരീക്ഷണങ്ങളാണ് ഫ്രഞ്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞനായ സെര്‍ജ് ഹരോഷ്, അമേരിക്കന്‍ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ഡേവിഡ് ജെ വൈന്‍ലാന്‍ഡ് എന്നിവരെ ഭൗതികശാസ്ത്ര നൊബേല്‍ സമ്മാനത്തിന് അര്‍ഹരാക്കിയത്. സാധാരണ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ നിയമങ്ങള്‍ അപ്രസക്തമാവുന്നതാണ്, ഒരൊറ്റ ആറ്റത്തിന്റെയോ അയോണിന്റെയോ പ്രവര്‍ത്തനമേഖല.        .
 
"ക്വാണ്ടംമേഖല" (Quantum Field)  എന്നാണ് ഈ അതിസൂക്ഷ്മ മേഖല അറിയപ്പെടുന്നത്. സാധാരണ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ നിയമങ്ങള്‍ പ്രസക്തമാവുന്നതും നമ്മള്‍ ജീവിക്കുന്നതുമായ ലോകത്തു നിന്നുകൊണ്ട് ക്വാണ്ടംമേഖലയ്ക്കുള്ളിലെ കാര്യങ്ങളെ നിരീക്ഷിക്കുക സാധ്യമല്ല. അഥവാ അത് അസാധ്യമാണെന്നാണ് ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ അടുത്തകാലത്തോളം കരുതിയിരുന്നത്. ഈ മേഖലയില്‍ സാധ്യതകളുടേതായ പുതിയ പന്ഥാവുകള്‍ വെട്ടിത്തുറക്കുന്ന പരീക്ഷണങ്ങളാണ് നൊബേല്‍ ജേതാക്കള്‍ നടത്തിയത്
                           .
കൊളറാഡോ സര്‍വകലാശാലയിലെ തന്റെ പരീക്ഷണശാലയില്‍, അതിശക്തമായ വിദ്യുത്-കാന്തിക ക്ഷേത്രങ്ങള്‍ക്കുള്ളില്‍ അയോണുകളെ ഒറ്റപ്പെടുത്തിയാണ് ഡേവിഡ് വെന്‍ലിന്‍ഡ്, അവയുടെ നിരീക്ഷണം സാധ്യമാക്കിയത്. ഇതിലൂടെ രണ്ടു വ്യത്യസ്ത ഊര്‍ജാവസ്ഥകള്‍ക്കിടയിലെ മദ്യവര്‍ത്തിയായി അയോണുകള്‍ക്ക് നിലനില്‍ക്കാന്‍ കഴിയുമെന്ന് അദ്ദേഹം കണ്ടെത്തി. "സൂപ്പര്‍പൊസിഷന്‍ സ്റ്റേറ്റ്" (Superposition State)  എന്നാണ് ഈ "ക്വാണ്ടം അവസ്ഥ"യ്ക്ക് അദ്ദേഹം പേരു നല്‍കിയത്. ഇതേ സ്ഥാനത്ത് പ്രകാശകണങ്ങളായ ഫോട്ടോണുകളെ ഉപയോഗിച്ച് നിരീക്ഷണങ്ങള്‍ നടത്തുകയായിരുന്നു സെര്‍ജി ഹരോഷ് ചെയ്തത്. ഇന്നുള്ള അറ്റോമിക ഘടികാരങ്ങള്‍ പകരുന്ന കൃത്യതയെക്കാള്‍ കൂടുതല്‍ കൃത്യതയാര്‍ന്ന "അറ്റോമിക ക്ലോക്കുകള്‍" നിര്‍മിക്കാന്‍ ഈ നിരീക്ഷണങ്ങള്‍ സഹായകമാവും. ഒപ്പം ക്വാണ്ടം ഫിസിക്സ് അടിസ്ഥാനമാക്കി അതിവേഗ കംപ്യൂട്ടറുകള്‍ നിര്‍മിക്കാനും ഇതു സഹായിക്കും.

*
എന്‍ എസ് അരുണ്‍കുമാര്‍ ദേശാഭിമാനി

1 comment:

വര്‍ക്കേഴ്സ് ഫോറം said...

കാണ്ഡകോശം, ക്വാണ്ടം ഭൗതികശാസ് ത്രം എന്നീ മേഖലകളിലെ അനന്തസാധ്യതകളിലേക്കു വെളിച്ചം വീശിയ കണ്ടുപിടിത്തങ്ങള്‍ക്കാണ് ഇത്തവണ നൊബേല്‍ പുരസ്കാരങ്ങള്‍