జీనోట్రాన్స్‌ప్లాంటేషన్‌ అంటేే జంతువుల అవయవాలను మానవులకు మార్పిడి చేయడం. ముహమ్మద్‌ ఎం. మొహియుద్దీన్‌, యూనివర్సిటీ ఆఫ్‌ మేరీలాండ్‌ స్కూల్‌ ఆఫ్‌ మెడిసిన్‌లో సర్జరీ నిఫుణులు. ఈయన డా. గ్రిఫిత్‌తో కలసి కార్డియాక్‌జీనోట్రాన్స్‌ప్లాంటేషన్‌ ప్రోగ్రామ్‌ను స్థాపించారు. డా. మొహియుద్దీన్‌ ప్రోగ్రామ్‌ డైరెక్టర్‌ అయితే డాక్టర్‌ గ్రిఫిత్‌ క్లినికల్‌ డైరెక్టర్‌గా ఉన్నారు. వీరు పరిశోధనాత్మక మార్పులు చేసిన పంది గుండెను (మూత్రపిండాలను కూడా) మనిషికి అమర్చి సఫలీకృతులయ్యారు. ఛ.. పంది గుండె, మూత్రపిండాలను మనుషులకు అమర్చడమేంటి? అదెలా సాధ్యం..! అనిపిస్తుంది ఎవరికైనా. కానీ అదే నిజం. 'భవిష్యత్తులో రోగుల ప్రాణాలను కాపాడేందుకు మెరుగైన పద్ధతిని అందించాలన్నదే మా లక్ష్యం అంటారు డా. మొహియుద్దీన్‌.' ఆ వివరాలేమిటో తెలుసుకుందాం.
మొదటిసారి 1984లో లియోనార్డ్‌ ఎల్‌ బెయిలీ, అతని బృందం కాలిఫోర్నియాలోని లోమాలిండా యూనివర్శిటీ మెడికల్‌ సెంటర్‌లో జీనోట్రాన్స్‌ప్లాంటేషన్‌ చేయడం జరిగింది. స్టెఫానీ ఫే బ్యూక్లెయిర్‌ అనే 12 రోజుల పాప హైపో ప్లాస్టిక్‌ లెఫ్ట్‌ హార్ట్‌ సిండ్రోమ్‌ వ్యాధితో జన్మించింది. ఆ పాపకు జీనోప్లాంటేషన్‌ చేయడానికి బబూన్‌ (కొండముచ్చు) గుండెను అమర్చారు. పాప కొద్ది రోజులే జీవించినప్పటికీ ఆ పరిశోధనలు కొనసాగాయి.
మనిషి గుండె కవాటాలు దెబ్బతింటే పంది నుంచి తీసిన వాల్వ్‌లను అమర్చడం దాదాపు యాభై సంవత్సరాల నుండి జరుగుతూ వస్తోంది.
ప్రస్తుతం శాస్త్రీయపరంగా జన్యుమార్పులు చేసిన పంది అవయవాలను మానవులకు అమర్చాలనే విషయం మీద పరిశోధనలు జరిపి కృతకృత్యులయ్యారు శాస్త్రవేత్తలు. అయితే పంది అవయవాలను మనిషికి అమర్చడం మొదటిసారి. 2022లో యూనివర్సిటీ ఆఫ్‌ మేరీలాండ్‌ స్కూల్‌ ఆఫ్‌ మెడిసిన్‌ డాక్టర్స్‌ నిర్వహించారు ఈ ప్రక్రియను.
దాదాపు నలభై సంవత్సరాలపాటు చేసిన పరిశోధనల ఫలితంగా.. పంది కణాలకు- మనిషికి, మిగిలిన క్షీరదాలకు చాలా దగ్గర సారూప్యత ఉన్నట్లు గ్రహించారు. అయితే కొన్ని జన్యువుల నిర్మాణాత్మక మార్పులు.. చేర్పులు చేసి అవయవ మార్పిడికి సానుకూలత ఏర్పడే అవకాశాన్ని గుర్తించారు. దానిలో భాగంగానే మానవ కణాలకు వ్యతిరేకంగా చర్యలు జరిపే మూడు పిగ్‌ కార్బోహైడ్రేట్‌ జీనోయాంటిజెన్‌లను తొలగించి చేసిన పరిశోధనల్లో సఫలీకృతులయ్యారు. ఆ మూడు యాంటిజెన్‌లు.. గెలాక్టోస్‌-ఎ1,3-గెలాక్టోస్‌, ఎన్‌-గ్లైకోలీన్యురామినిక్‌ యాసిడ్‌లు. ఆల్ఫా-గాల్‌ షుగర్‌ అనే నిర్దిష్ట చక్కెర అణువు, మరోటి మొత్తం నాలుగు జన్యువులను తొలగిస్తారు.
వీటిని తొలగించకుండా అవయవ మార్పిడి చేసినట్లైతే.. రెండింటి మధ్యా రసాయనిక ఘర్షణ జరిగి ప్రమాదం ఏర్పడే అవకాశం ఉంది. అందువలన ఈ చక్కెర అణువులను తొలగించాలని డాక్టర్లు నిర్ణయించారు. వీటిని తొలగించి, ఆరు మానవ జన్యువులను చేర్చిన అధ్యయనాలు అనుకూలించాయి. గాల్‌-ట్రాన్స్‌ఫెరేస్‌(+Aూు) జన్యువు, కణాలలో గెలాక్టోస్‌-1-ఫాస్ఫేట్‌ యూరిడైలైల్ట్రాన్స్‌ఫేరేస్‌ అనే ఎంజైమ్‌ విడుదలయ్యేలా ప్రేరేపిస్తుంది. ఈ ఎంజైమ్‌ ద్వారా గెలాక్టోస్‌ అనే చక్కెర శరీరంలో తయారవుతుంది. ఇది శరీరానికి కావలసిన ఇతర అణువులుగా విచ్ఛిన్నం చేసే రసాయన ప్రక్రియలో కీలకపాత్ర పోషిస్తుంది. మనం తీసుకునే ఆహారపదార్ధాలలో తక్కువ మొత్తంలో ఉంటుంది. అయితే పాల ఉత్పత్తుల్లో, పిల్లలకు వాడే పాలపొడుల్లో అధికంగా ఉంటుంది.
గెలాక్టోస్‌ ప్రక్రియలు.. గెలాక్టోస్‌-1-ఫాస్ఫేట్‌ను గ్లూకోజ్‌గా.. అంటే సాధారణ చక్కెర పరమాణువుగా మారుస్తుంది. కణాలకు ఈ చక్కెర శక్తినిస్తుంది. రెండవది.. ప్రోటీన్లతో కూడిన గెలాక్టోస్‌ను, కొవ్వు రూపంలోకి మార్చడానికి తోడ్పడుతుంది. ఇలా ఏర్పడిన ప్రోటీన్లు, కొవ్వులు శరీరంలో జరిగే రసాయన చర్యల్లోనూ, సెల్యులార్‌ నిర్మాణాలు ఏర్పడటంలోనూ, అణువుల రవాణాలోనూ, శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడంలోనూ కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి.
జన్యువు పరిమాణాన్ని బేస్‌లలో కొలుస్తారు. కిలోబేస్‌ అంటే జీవశాస్త్రంలో డిఎన్‌ఏ, ఆర్‌ఎన్‌ఏ 1,000 బేస్‌ జతలకు సమానమైన యూనిట్‌. బేస్‌ జతల సంఖ్య ఒక తంతువులోని (డిఎన్‌ఏ లేక ఆర్‌ఎన్‌ఏ) న్యూక్లియోటైడ్‌ల సంఖ్యకు సమానం.
మనిషిలో ప్రతి కణంలోనూ 23 జతల క్రోమోజోమ్‌లు ఉంటాయి. పంది కణంలో 19 జతలుంటాయి. ఈ జతలను జీనోమ్‌ అంటారు. మానవ జీనోమ్‌ (23 జతల క్రోమోజోమ్‌లు) 3.2 బిలియన్‌ బేస్‌ల పొడవు, పంది జీనోమ్‌ పరిమాణం 2.8 బిలియన్‌ బేస్‌ జతల పొడవు ఉంటాయి. మనిషి జీనోమ్‌లో 20,000 నుండి 25,000 ప్రోటీన్‌ కోడింగ్‌ జన్యువులు, పంది జీనోమ్‌లో 21,640 ప్రోటీన్‌ కోడింగ్‌ జన్యువులు ఉంటాయి.
ఇలా సారూప్యత కలిగిన జన్యు నిర్మాణమే ఈ ఆలోచనకు నాంది పలికింది. జన్యువులలో రసాయనిక మార్పులు చేసి అవయవ మార్పిడికి అనుకూలంగా మార్చినట్లు శాస్త్రవేత్తలు తెలిపారు.
