विशेष

डॉ. आनंद जोशी

शरीरातील रोगप्रतिकार यंत्रणेच्या कार्यपद्धतीची उकल करणाऱ्या फ्रेड रॅम्सडेल, मेरी ब्रुन्कोव्ह, शिमॉन साकागुची या तीन वैज्ञानिकांना यावर्षीचे वैद्यक नोबेल मिळाले आहे. या तिन्ही संशोधकांनी आपले संपूर्ण आयुष्य रोगप्रतिकारक यंत्रणेची, त्यातील पेशींच्या कामाच्या पद्धतींची आणि त्यांच्या परिणामांची उकल करण्यासाठी वाहिले आहे. ऑटो इम्यून रोगांची उकल करण्यासाठी, कर्करोगाला प्रतिबंध करण्याकरिता उपाय शोधण्यासाठी या तिघांनी केलेले संशोधन हे पायाभूत काम आहे, दिशादर्शक आहे.

मनवाभोवती अनंत सूक्ष्म सजीव घोंगावत असतात. जीवाणू-बॅक्टेरिया, विषाणू-व्हायरस, पॅरॅसाइट्स-परजीवी जंतू (मलेरिया, अमिबा) हे सजीव मानवी शरीरात शिरून धुमाकूळ घालत असतात, पण माणसाची रोगप्रतिकारकशक्ती त्यांचा पाडाव करत असते. हे कसे घडते? याचे कोडे मानवी बुद्धीला अनेक शतके पडलेले होते. पाश्चात्य देशात विकसित झालेल्या आधुनिक वैद्यकीय विज्ञानाने गेल्या दोन शतकांपूर्वीच यावरच्या संशोधनाला सुरुवात केली होती. आज प्रतिक्षमता यंत्रणेतील संशोधनाबद्दल तीन वैज्ञानिकांना वैद्यक क्षेत्रातील नोबेल पुरस्कार जाहीर झाला आहे. फ्रेड रॅम्सडेल (Fred Ramsdell - जन्म १९६०), मेरी ब्रुन्कोव्ह (Mary Brunkow - जन्म १९६१) हे दोघे अमेरिकन आणि शिमॉन साकागुची (Shimon Sakaguchi - जन्म १९५१) हे जपानी वैज्ञानिक या तिघांना हा बहुमान मिळाला आहे. या तिन्ही संशोधकांनी मागील पिढीतील संशोधकांच्या खांद्यावर उभे राहत आजचे मौलिक संशोधन केले आहे.

शरीरातील रोगप्रतिकार यंत्रणा

‘इम्युनॉलॉजी’ हा शब्द प्रथम वापरला गेला तो १९०६ साली. ‘इम्युनिस’ या लॅटिन शब्दाचा अर्थ ‘एक्झम्ट’ म्हणजे वगळणे. रोमन शिपाई युद्धावरून परत आले म्हणजे त्यांना इन्कम टॅक्समधून एक्झम्ट करत असत, वगळत असत. आपल्याभोवती इतके सारे जंतू आहेत, पण माणूस त्यांना ‘वगळून’ कसा काय जगतो याचा अभ्यास तो ‘इम्युनिस’. ‘लॉजी’ म्हणजे अभ्यास. ‘इम्युनॉलॉजी’ या शब्दाचा हा असा सखोल अर्थ आहे. ज्या भाषेत नवीन ज्ञान निर्माण होते त्या भाषेत नवीन शब्द जन्मतात. त्यांना असा इतिहास असतो. मराठीत आपण त्याचे भाषांतर ‘प्रतिक्षमता यंत्रणा’ किंवा ‘प्रतिकार यंत्रणा’ वगैरे करतो. गतकाळातील रशियन साम्राज्याचा भाग आणि आज स्वतंत्र देश असलेल्या युक्रेनमध्ये एली मेट्चेनकॉफ (Elie Metchnikoff, १८४५-१९१६) यांनी जंतूबाबत मौलिक संशोधन केले. जंतू शरीरात शिरला म्हणजे रक्तातील एक विशिष्ट पेशी त्याला कसे पकडते आणि खाऊन टाकते हे मेट्चेनकॉफ यांनी सूक्ष्मदर्शकाखाली दाखवून दिले. रक्तातील प्रवाहात शिरलेल्या जंतूला ॲन्टीबॉडीज्-प्रतिपिंडे कशी जायबंदी करतात हे पॉल एहरलिच (Paul Ehrlich, १८९५-१९१५) या जर्मन वैज्ञानिकाने दाखवून दिले. या दोन वैज्ञानिकांना १९०८ मध्ये इम्युनॉलॉजीबद्दलचे वैद्यक नोबेल देण्यात आले. मेट्चेनकॉफ यांनी ‘सेल्युलर’ इम्युनिटी म्हणजेच ‘पेशीय प्रतिक्षमता यंत्रणा’ याचा पाया घातला तर पॉल एहरलिच यांनी ‘ह्युमोरल’ इम्युनिटी म्हणजे ‘रक्तप्रवाही प्रतिक्षमता’ म्हणजे काय हे दाखवले. यामुळे लसीकरणाला चालना मिळाली. म्हणूनच पॉल यांना ‘इम्युनॉलॉजीचा बाप’ असे गुणगौरवाने म्हटले जाते.

रोगप्रतिकाराच्या सैन्यातील बंडाळी

या संशोधनाच्या पार्श्वभूमीवर आजचे नोबेल संशोधन बघितले पाहिजे. प्रतिक्षमता यंत्रणा म्हणजे रोगप्रतिकार करण्याची शरीराची शक्ती. शक्ती म्हणजे सैन्य आले. या सैन्यातील निरनिराळे शिपाई म्हणजे प्रतिक्षम पेशी आणि त्यांची शस्त्रे म्हणजे प्रतिपिंडे. या सैन्यात बंडाळी माजली तर हे शिपाई आपल्याच शरीरातील अवयवांवर ॲटॅक करतात. यात ‘ओटो-ॲन्टीबॉडीज’ तयार होतात. यातून माणसाला ‘ऑटोइम्यून डिसिजेस’ म्हणजे ‘स्वप्रतिक्षम विकृती’ तयार होतात. ‘टाइप वन मधुमेह’, विविध संधिवात ही अशा विकृतीची काही उदाहरणे. तेव्हा या सैन्यावर नियंत्रण ठेवलेच पाहिजे.

प्रतिक्षम पेशीतील कोणत्या पेशी नियंत्रणाचे काम करतात आणि शरीरातील अवयवावर इतर प्रतिक्षम पेशींना आघात करू देत नाहीत, याचा शोध या तीन नोबेल विजेत्या वैज्ञानिकांनी लावला आहे. प्रतिक्षम यंत्रणेचे नियंत्रण कसे होते याच्या पायाभूत ज्ञानाची निर्मिती या तीन संशोधकांनी केली आहे. त्यांनी निर्माण केलेले हे ज्ञान अतिशय महत्त्वाचे आहे.

प्रतिक्षम टी- पेशी

रक्तातील सफेद पेशीतील टी-पेशी या प्रतिक्षम यंत्रणेमध्ये कळीची भूमिका बजावणाऱ्या पेशी आहेत. संक्रमित झालेल्या अवयवातील पेशी, कर्कपेशी यावर या टी-पेशी हल्ला करतात आणि रोग वाढू देत नाहीत. या टी-पेशींचे काम सुरळीत चालण्यासाठी त्यांच्यावर नियंत्रण लागते. १९९५ साली डॉ. साकागुची यांनी याच टी-पेशीतील एका उपप्रकारच्या टी-वन पेशींचा शोध लावला. या टी-वन पेशी इतर टी-पेशींचे नियंत्रण करतात. इतर टी-पेशींना चाप लावतात आणि त्यांना अतिरेकी प्रतिसाद देऊ देत नाहीत. म्हणजेच आगाऊपणा करू देत नाहीत. सबंध टी-पेशींच्या संख्येतील एक ते दोन % पेशी या टी-वन पेशी असतात. आपल्या फौजेवर पाळत ठेवणाऱ्या गुप्त पोलिसांचे काम या टी-वन पेशी करतात. शरीरात जेथे इम्यून रिॲक्श्न चालू असेल तेथे या पेशी जातीने हजर राहतात आणि लढाई हाताबाहेर जाऊ देत नाहीत. या टी-वन पेशींच्या उपसमूहांचा शोध सुद्धा लागला आहे. निरनिराळ्या प्रक्रियेत हे उपसमूह भाग घेतात. मानवी शरीरातील ही सूक्ष्म बहुविधता थक्क करणारी आहे, त्यामुळे प्रत्येक व्यक्ती ही निसर्गाची आगळीवेगळी शिल्पाकृती असते. साकागुची यांनी उंदरांवर केलेल्या प्रयोगात ज्या उंदरांमध्ये या टी-वन पेशींचे प्रमाण कमी असते त्यांना थायरॉईड ग्रंथी, स्वादुपिंड, शरीरातील सांधे यांच्या ऑटो-इम्यून विकृती झाल्याचे आढळले.

ऑटो-इम्यून विकृती

याचे वर्णन ‘स्वनाश प्रतिक्षम विकृती’ असे करता येईल. पण ऑट-इम्यून म्हटले तरी ठीक. टी-पेशींनी अवयवातील कर्कपेशी तसेच ज्या पेशीत जीवाणू-विषाणू यांचे संक्रमण झालेले असते अशा इन्फेक्शन झालेल्या पेशी नष्ट करणे अपेक्षित असते. ते काम या पेशी करतात. पण काही वेळेला आगाऊपणा करून अवयवातील निरोगी पेशी सुद्धा नष्ट करतात. म्हणजे स्वादुपिंडातील इन्सुलिन तयार करणाऱ्या चांगल्या पेशी या टी-पेशी नष्ट करतात. इन्सुलिनचे उत्पादन घटते आणि त्या माणसाला टाईप-वन मधुमेह होतो. दुसरे उदाहरण संधीवाताचे. काही संधीवातात या टी-पेशी कारवाईचा अतिरेक करतात. सांध्यातील चांगल्या पेशी नष्ट होतात. सांधे दुखू लागतात आणि हा ऑटो-इम्यून रोग होतो. कुंपणच शेत खाण्याचा हा प्रकार असतो.

कर्करोग आणि प्रतिक्षम यंत्रणा

बरेच कर्करोग हे काही प्रमाणात ऑटो-इम्यून रोग आहेत. कसे ते पाहू. कर्कपेशी सुप्तपणे अवयवात वाढत असतात. आता हे वाढणारे बांडगुळ ओळखून ते नष्ट करणे, हे प्रतिक्षमता यंत्रणेतील टी-पेशींचे काम असते. पण या कर्कपेशी प्रतिक्षम यंत्रणेला काही चिरीमिरी देतात. प्रतिक्षम यंत्रणा या कर्करोगाकडे कानाडोळा करते. कर्करोग वाढत राहतो. कारवाईचा अतिरेक करणाऱ्या टी-पेशी इथे शांत बसून राहतात. म्हणजे वर सांगितलेल्या ऑटो-इम्यून रोगाच्या विरुद्ध कर्करोगाच्या बाबतीत घडते म्हणून हा सुद्धा एक प्रकारे ऑटो-इम्यून रोग आहे. कर्करोगातही निष्क्रिय प्रतिक्षम यंत्रणेला सक्रिय कसे करायचे, कर्कपेशी टी-पेशींना कोणती आणि कशी चिरीमिरी देतात याचे संशोधन सुरू आहे. विविध प्रकारच्या इम्युनोथेरपीची सुरुवात झाली आहे. पल्ला लांबचा असला तरी तो गाठण्याची उमेद संशोधकांना आहे.

प्रतिक्षम जनुक

डॉ. मेरी ब्रुन्कोव्ह आणि डॉ. फ्रेड रॅम्सडेल या अमेरिकी संशोधकांनी २००१ साली Foxp3 या जनुकातील उत्परिवर्तनाचा शोध लावला. जनुकातील या उत्परिवर्तनामुळे जीवाला धोकादायक ऑटो-इम्यून विकृती होतात असे उंदरांवरील संशोधनात आढळून आले आहे. जनुकातील ही सुक्ष्म चूक म्हणजे उत्परिवर्तन शोधण्यासाठी या संशोधक चमूला भगीरथ प्रयत्न करावे लागले हे विसरून चालणार नाही. २००३ साली साकागुची यांनी हा जनुक नियंत्रण करणाऱ्या टी-वन पेशींच्या जडणघडणीकरिता गरजेचा असतो, हे आपल्या संशोधनाने सिद्ध केले. त्यामुळे यात जर काही कारणांनी उत्परिवर्तन झाले तर ते धोकादायक ठरू शकते. कारण या उत्परिवर्तनामुळे नियंत्रण करणाऱ्या पेशींच्या वाढीवर विपरीत परिणाम होऊ शकतो.

१९९५ पासून आजपर्यंत हे तिघेही संशोधक आपल्या क्षेत्रात जी ज्ञाननिर्मिती करत आहेत त्यासाठी, त्यांच्या या संपूर्ण कारकीर्दीसाठी त्यांना नोबेल पुरस्काराने सन्मानित करण्यात आले आहे. एकेका टप्प्याने पुढे सरकत त्यांनी ही प्रदीर्घ वाटचाल केली आहे.

उपचाराच्या नव्या वाटा

या सगळ्या संशोधनात टाईप-वन मधुमेह, विविध संधिवात, अशा ऑटो-इम्यून विकृती असलेल्या रुग्णात नियंत्रण करणाऱ्या टी-वन पेशींची संख्या खूप कमी असते, असे आढळून आले आहे. ती संख्या कशी वाढवता येईल यावर सध्या संशोधन सुरू आहे. आशेचा किरण जरूर वाट दाखवेल, अशी अपेक्षा आहे.

वैद्यकीय क्षेत्राचे अभ्यासक आणि विज्ञान लेखक