വെട്ടുക്കിളികള്‍
കാന്‍സര്‍ മണക്കുന്നു

EPISTEME- 2

പഞ്ചേന്ദ്രിയങ്ങള്‍ പുറംലോകത്തെക്കുറിച്ചുള്ള അറിവുകള്‍ തലച്ചോറിനു കൈമാറുന്നതാണ് അതിജീവനത്തിന്റെ ആധാരം. ഇവയെ ബയോളജിക്കൽ സെൻസേഴ്​സ്​ (biological sensors) എന്നുവിളിയ്ക്കുന്നതില്‍ തെറ്റില്ല. സസ്യങ്ങള്‍ക്ക് നിയതമായ നാഡീവ്യവസ്ഥ (nervous system) ഇല്ലെങ്കിലും പുറത്തുനിന്നുള്ള സംവേദനങ്ങള്‍ സ്വീകരിക്കുന്നുണ്ട്. കാണ്ഡത്തിനുള്ളിലെ ‘ഫ്ലോയെം' എന്ന കോശങ്ങള്‍ക്ക് ഇലക്​ട്രോ കെമിക്കൽ പള്‍സുകള്‍ പ്രസരിപ്പിക്കാൻ കഴിവുണ്ട്. പ്രകാശത്തിന്റെ ഏറ്റക്കുറച്ചില്‍, ജലലഭ്യത, ലവണാംശം, മുറിവും ചതവും, രാസവസ്തുക്കള്‍ ഇവയൊക്കെ അനുഭവിച്ചറിയാനുള്ള കഴിവുണ്ടവയ്ക്ക്. അപ്പോള്‍ നാഡീവ്യവസ്ഥ പരിണമിച്ചു വന്ന ജന്തുക്കള്‍ക്ക് സംവേദനവും അറിവുനേടലും എത്രമാത്രം സാദ്ധ്യമാകുന്നു എന്നനുമാനിക്കാന്‍ എളുപ്പമാണ്​.

പ്രാണികളില്‍ (insects) മണം തിരിച്ചറിയാനുള്ള കഴിവ് അതിവികാസം പ്രാപിച്ചതാണ്. അവയുടെ സ്പര്‍ശിനികള്‍​ (antennae), മണം അറിയാൻ കൂടിയുള്ളതാണ്​, സ്പര്‍ശത്തിനു മാത്രമുള്ളതല്ല. ഉറുമ്പുകള്‍ക്കും ഈച്ചകള്‍ക്കും വളരെ ദൂരെയുള്ള ഗന്ധമറിയാന്‍ സാധിക്കും. മനുഷ്യരുടെ നൈപുണ്യത്തെക്കാള്‍ വളരെ മടങ്ങ് കൂടുതലാണ് ഇവരുടെ പ്രാപ്തി.

സ്പര്‍ശിനികളുടെ അഗ്രഭാഗത്തും മറ്റ് ഭാഗങ്ങളിലുമായി 1200- ഓളം ന്യൂറോണുകളാണ് മണം തിരിച്ചറിയാന്‍ വിന്യസിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത്. ആയിരക്കണക്കിന്​ സൂക്ഷ്മഗന്ധങ്ങളെ തിരിച്ചറിയുകയും ഒരേസമയം പല ഗന്ധങ്ങളില്‍ നിന്നുള്ള സംവേദനം തലച്ചോറിലെത്തിക്കുകയും തലച്ചോറ് അത് വ്യാഖ്യാനിച്ചെടുക്കുകയും ചെയ്യുന്നതാണ് പ്രാണികളുടെ മിടുക്കുകളില്‍ ചിലത്. ആഹാരം തേടാനും ഇണയെ തിരിച്ചറിഞ്ഞ് കണ്ടുപിടിച്ച് ഇണചേരാനും രക്ഷപ്പെടാനും മറ്റുമുള്ള പെരുമാറ്റരീതികള്‍ക്ക് നിര്‍ദ്ദേശം കൊടുക്കുകയാണ് തലച്ചോറ് അപ്പോള്‍.

വെട്ടുക്കിളികള്‍ക്കും ഈ സൂക്ഷ്മസംവേദന പ്രയോഗരീതികള്‍ സ്വായത്തമാണ്. പ്രത്യേകിച്ച്​, പെട്ടെന്ന് ബാഷ്പീകരിക്കുന്ന (volatile) വസ്തുക്കളെ ഉടന്‍ തിരിച്ചറിയും, അവ. പ്രാണികളും ജന്തുക്കളും ഇണയെ തിരിച്ചറിയാന്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നത് വായുവില്‍ കലരുന്ന ഇത്തരം സ്വഭാവമുള്ള ഫെറോമോണ്‍സ് (pheromones ) ആണ്. ഇണയെ ആകര്‍ഷിക്കാനോ തിരിച്ചറിയാനോ ആണ് ഫെറോമോണുകള്‍ സാധാരണ ഉപയോഗിക്കപ്പെടാറ്.

പക്ഷേ വെട്ടുക്കിളികളില്‍ ഇത് പരസ്പരം ഒന്നിച്ചുകൂടാനുള്ള സന്ദേശവാഹിയാണ്. ആയിരക്കണക്കിന്​ വെട്ടുക്കിളികളൊന്നിച്ചു കൂടുന്നത് ഈ സന്ദേശങ്ങളാലാണ്. ചില പരിസ്ഥിതിമാറ്റങ്ങളുടെ സൂചനയാല്‍ ഇവ പടം പൊഴിയ്ക്കുകയും സംഘം ചേരാനുള്ള ഫെറോമോണ്‍ സ്രവിക്കുകയും ബില്ല്യണ്‍കണക്കിന്​ ഒന്നിച്ചുകൂടി പാടശേഖരങ്ങളില്‍ പറന്നിറങ്ങി വിളകള്‍ അപ്പാടെ തിന്നുതീര്‍ക്കുകയും ചെയ്യുന്നത്, ഇവ സൃഷ്ടിക്കുന്ന പ്രതിഭാസത്താലാണ്. വെട്ടുക്കിളികളുടെ ഈ ഗന്ധപരിചയസിദ്ധി ഇന്ന് 'ബയോ സെന്‍സര്‍ (biosensor) ആയി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുകയാണ്.

കാന്‍സര്‍ രോഗനിര്‍ണയമാണ് ചികില്‍സാപദ്ധതിയിലെ കൃത്യതയുടെ പ്രധാന ഘടകം. ഒരേ അവയവത്തിനുവരുന്ന കാന്‍സര്‍ ഒന്നുതന്നെ ആയിരിക്കണമെന്നില്ല. ഇത് നിശ്ചയപ്പെടുത്താന്‍ പല ടെസ്​റ്റുകള്‍ ആവശ്യമായി വരും. വായില്‍ വരുന്ന കാന്‍സറുകള്‍ ഓരോന്നും വ്യത്യസ്തമായിരിക്കാം. മോളിക്യുലര്‍ ബയോളജി /ഡി.എന്‍.എ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ മാത്രമേ നിശ്ചിത വിവരങ്ങള്‍ ലഭ്യമാക്കാനുതകൂ. ഇവിടെയാണ് വെട്ടുക്കിളികളുടെ ഗന്ധങ്ങള്‍ തിരിച്ചറിയാനുള്ള സിദ്ധി ഉപയോഗപ്രദമാകുന്നത്.

കോശങ്ങളിലെ ചയാപചയപ്രക്രിയകള്‍ (metabolism) കാന്‍സര്‍ കോശങ്ങളില്‍ പാടേ മാറ്റപ്പെടുകയാണ്. അവ ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുന്ന പ്രത്യേക ചില ഓര്‍ഗാനിക് സംയുക്തങ്ങള്‍ (Volatile Organic Compounds- VOC) പുറപ്പെടുവിക്കും ഇതിനാല്‍, വായില്‍ കാന്‍സറുള്ള ആളുടെ ഉച്ഛ്വാസവായുവില്‍ ഇത് ഉള്‍പ്പെട്ടിരിക്കും. വ്യത്യസ്ത കാന്‍സറുകള്‍ക്ക് ഈ ഓര്‍ഗാനിക് സംയുക്തങ്ങളുടെ അനുപാതങ്ങള്‍ വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും. ഈ കോശങ്ങളെ പരീക്ഷണശാലയില്‍ വളര്‍ത്തുക സാദ്ധ്യമാണ്, പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന ഓര്‍ഗാനിക് സംയുക്തങ്ങള്‍സംഭരിക്കുന്നതും. ഈ സംയുക്തങ്ങളെ തിരിച്ചറിയാന്‍ സാധിച്ചാല്‍ ഒരോ കാന്‍സറിന്റെയും നിശ്ചിത അടയാളങ്ങള്‍ / bio- marker ആയി നിജപ്പെടുത്താന്‍ സാധിക്കും. പക്ഷേ തിരിച്ചറിയുക എന്നതാണ് വെല്ലുവിളി. ഈ ഗന്ധങ്ങള്‍ വെട്ടുക്കിളികള്‍ക്ക് തീര്‍ച്ചയായും വേര്‍തിരിച്ചറിയാന്‍ സാധിക്കും.

ഈ ആശയമാണ് മിഷിഗന്‍ സ്​റ്റേറ്റ്​ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെ പ്രൊഫസര്‍ ദേബജിത് സാഹായേയും കൂട്ടരേയും, കാന്‍സര്‍ നിര്‍ണ്ണയത്തിന്​ വെട്ടുക്കിളികളുടെ ഗന്ധപാടവം ഉപയോഗപ്പെടുത്താമെന്ന രീതിയിലുള്ള പരീക്ഷണങ്ങളിലേക്ക് നയിച്ചത്.

വെട്ടുക്കിളിയുടെ തലച്ചോറില്‍, പ്രത്യേകിച്ച്​ മണം തിരിച്ചറിയാന്‍ ഉപയുക്തമാകുന്ന കേന്ദ്രങ്ങളില്‍, ഇലക്​​ട്രോഡുകൾ സ്ഥാപിക്കുക, അവയുടെ ആൻറിനയുടെ അഗ്രഭാഗത്ത് കാന്‍സര്‍ കോശങ്ങള്‍വമിയ്ക്കുന്ന സംയുക്തങ്ങള്‍ എത്താന്‍ സൗകര്യപ്പെടുത്തുക, വെട്ടുക്കിളികള്‍ ഇത് മണക്കുമ്പോള്‍ അവയുടെ തലച്ചോറിലെ ന്യൂറോണുകളുടെ വൈദ്യുതിതരംഗങ്ങൾ രേഖപ്പെടുത്തുക- ഇതൊക്കെയാണ് പരീക്ഷണത്തില്‍ ഉള്‍പ്പെടുത്തുന്നത്.

നേരത്തെ ഡോ. സാഹയും കൂട്ടരും, വെട്ടുക്കിളികള്‍ ബോംബ് മണക്കുമ്പോള്‍ തലച്ചോര്‍ ഉളവാക്കുന്ന വൈദ്യുതി തരംഗങ്ങളുടെ ഗ്രാഫ് കൃത്യമായി രേഖപ്പെടുത്തിയിരുന്നു. പല സംയുകതങ്ങള്‍ക്കും പല മണങ്ങളാണ്. തലച്ചോർകേന്ദ്രങ്ങളുടെ വൈദ്യുതിതരംഗങ്ങളും വ്യത്യസ്തമാണ്. ഒരേസമയം പല മണങ്ങളും തിരിച്ചറിയാന്‍ ഈ പ്രാണികള്‍ക്ക് കഴിവുണ്ട് എന്നതിനാല്‍, ഒരു കാന്‍സറിന്റെ പല വാതകമണങ്ങളുടെ ഇലക്​ട്രിക്കൽ ഗ്രാഫ് ലഭിയ്ക്കുകയാണ്. ആ കാന്‍സറിന്റെ ഒരു ‘ഫിംഗര്‍ പ്രിന്റ്’ പോലെ.

വായിലെ ഓരോ കാന്‍സറിനും വെട്ടുക്കിളികളുടെ തലച്ചോർകേന്ദ്രങ്ങള്‍ നിര്‍വ്വചിക്കുന്ന ‘കയ്യൊപ്പ്’ വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും, ഈ കയ്യൊപ്പ് നിര്‍വ്വചിച്ചാല്‍ അജ്ഞാത കാന്‍സറിനെക്കുറിച്ച് അറിവ് ലഭിയ്ക്കാന്‍ പ്രാപ്തമാകുകയാണ്. വെട്ടുക്കിളികള്‍ തരുന്ന ഇലക്​ട്രിക്കൽ ഗ്രാഫ് നോക്കിയാല്‍ മതി എന്നുസാരം. ആരോഗ്യമുള്ള കോശങ്ങളേയും കാന്‍സര്‍ ബാധിത കോശങ്ങളേയും ഇന്ന് ഡോ. സാഹയുടെ പരീക്ഷണശാലയിലെ വെട്ടുക്കിളികള്‍ ഇന്ന് വേര്‍തിരിച്ച് കാണിക്കുന്നു.

തലച്ചോര്‍ നിര്‍മ്മിക്കുന്ന ഈ പാറ്റേണുകള്‍ കാന്‍സര്‍ ടൈപുകള്‍ വിശ്ലേഷണം ചെയ്യാനുള്ള ആല്‍ഗോരിതമായി മാറ്റിയെടുത്താല്‍ രോഗനിര്‍ണ്ണയം എളുപ്പമായേക്കും എന്നാണ് ശാസ്ത്രനിഗമനം. ബയോ സെന്‍സറുകള്‍ സാദ്ധ്യത മാത്രമല്ല പ്രായോഗികമായിക്കഴിഞ്ഞു എന്ന് തെളിയിക്കുകയും ചെയ്തിരിക്കുന്നു ഡോ. സാഹയുടേയും കൂട്ടരുടെയും പരീക്ഷണങ്ങള്‍.

കൃത്യമായ സെന്‍സറുകള്‍ പല രീതിയില്‍ രോഗനിര്‍ണ്ണയത്തിനു വികസിപ്പിച്ചെടുക്കാം എന്നത് വിപ്ലവകരം തന്നെ. ജൈവന്യൂറോണുകളല്ലാതെ കൃത്രിമ സെന്‍സറുകല്‍ ഇനി വികസിപ്പിച്ചെടുക്കാം. തലച്ചോര്‍ പ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ അനുകരിക്കുന്ന ചിപ്പുകളായാലും മതി. അല്ലെങ്കില്‍ നിര്‍മ്മിത ബുദ്ധിയുടെ 'മെഷീന്‍ ലേണിങ്ങ്' ഉപയോഗപ്പെടുത്താം. സാധ്യതകള്‍ ഏറെയാണ്. കാന്‍സര്‍ ഡയഗ്‌നോസിസിനുമാത്രമല്ല, മറ്റ് രോഗങ്ങള്‍ക്കും ഈ ഉപായരീതി പ്രായോഗികമായേക്കാം.

പക്ഷേ വെട്ടുക്കിളികളുടെ 'കമ്പ്യൂ​ട്ടേഷണല്‍ ശക്തി' അപാരമാണ്. കുറച്ചുമാത്രം ഗന്ധസ്വീകരിണികള്‍ ഉപയോഗിച്ച്​ പല മണങ്ങളുടെ കയ്യൊപ്പുകള്‍ ആ കുഞ്ഞ് തലച്ചോര്‍ നിര്‍മ്മിച്ചെടുക്കുകയാണ്. സീമാതീതമായ ഉള്‍ക്കൊള്ളല്‍ ശക്തിയുടെ ആധാരമാണ്​​, ഒരേ സമയം അനേകം മണങ്ങളുടെ ഇലക്​ട്രിക്കൽ ഗ്രാഫ് പ്രദാനം ചെയ്യുന്ന ആ ന്യൂറോണ്‍ വലയങ്ങളുടെ പ്രയോഗരീതികള്‍ക്ക്. കാന്‍സറിനു മാത്രമല്ല, മറ്റ് രോഗങ്ങളുടെ നിര്‍ണ്ണയത്തിനും ഈ തന്ത്രം ഉപയോഗിക്കാമത്രെ. ജൈവ സെന്‍സറുകള്‍ ഇനി വ്യാപകമായേക്കും, ബയോ ഇലക്​ട്രോണിക്​സ്​ എന്ന ശാഖ പുഷ്ടി പ്രാപിച്ചേക്കും.