page contents
Breaking News

চিকিৎসাশাস্ত্র বা মেডিসিন-এ ২০১৭ সালের নোবেল প্রাইজ দেওয়া হলো যে বিষয়ে

২০১৭ সালে চিকিৎসা শাস্ত্র অথবা মেডিসিন-এ নোবেল পুরস্কার দেওয়া হয়েছে তিনজনকে। ২ অক্টোবর, ২০১৭তে নোবেল বিজয়ী হিসেবে জেফ্রে সি. হল, মাইকেল রোজব্যাশ ও মাইকেল ডব্লু. ইয়ং এর নাম ঘোষণা করে নোবেল কমিটি।

মানুষ সহ প্রতিটি জীবদেহ একটি নির্দিষ্ট সময়ের চক্র অনুসরণ করে। দেহের শরীরবৃত্তীয় কার্যক্রম এই চক্র বা ঘড়ি মেনে সংঘটিত হয়। আর এই চক্র বা ঘড়িটি গ্রহের আবর্তন ও প্রাকৃতিক পরিবেশের সাথে সম্পর্কিত। জীবদেহে কীভাবে এই ঘড়ি চলে, এই ঘড়ির ক্রিয়াকৌশলগুলি কী, কোন কোন আণবিক উপাদানগুলি এই ঘড়ি চালু রাখে ইত্যাদি সবকিছু দীর্ঘদিন ধরে গবেষণা করে আবিষ্কার করেছেন এই তিনজন বিজ্ঞানী।

তাদের এই যুগান্তকারী আবিষ্কারের জন্য তাদেরকে নোবেল পুরস্কার দিয়ে সম্মানিত করেছে নোবেল কমিটি। তাদেরকে নোবেল দেওয়ার ঘোষণা, তাদের আবিষ্কার ও তার ব্যাখ্যা এবং তাদের পরিচয় দিয়ে nobelprize.org যে প্রেস রিলিজ প্রকাশ করেছে, তার সম্পূর্ণ বাংলা অনুবাদ এখানে দেওয়া হল।

অনুবাদ: আশরাফুল আলম শাওন


চিকিৎসাশাস্ত্র বা মেডিসিন-এ ২০১৭ সালের নোবেল প্রাইজ

জেফ্রে সি হল, মাইকেল রোজব্যাশ, মাইকেল ডব্লু ইয়ং

 

প্রেস রিলিজ

২-১০-২০১৭

ক্যারোলিনা ইনস্টিটিউটের দ্য নোবেল অ্যাসেম্বলি আজ চিকিৎসাশাস্ত্র বা মেডিসিন-এ

যৌথভাবে

জেফ্রে সি হল, মাইকেল রোজব্যাশ, মাইকেল ডব্লু ইয়ংকে

২০১৭ এর নোবেল প্রাইজ প্রদান করার সিদ্ধান্ত নিয়েছে

মানবদেহের ২৪-ঘণ্টা কেন্দ্রিক সময়চক্র নিয়ন্ত্রণকারী মোলিকিউলার মেকানিজম আবিষ্কারের জন্য

 

সারসংক্ষেপ

আমাদের এই পৃথিবী নামক গ্রহে জীবনের টিকে থাকা এই গ্রহের আবর্তনের সাথে সম্পর্কিত। অনেক বছর ধরে আমরা জেনে এসেছি যে মানুষ সহ জীবন্ত যে কোনো কিছুরই একটা অন্তর্গত বায়োলজিক্যাল ঘড়ি আছে, এই ঘড়ি তাদেরকে দিনের নিয়মিত ছন্দ বুঝতে ও তার সাথে মানিয়ে চলতে সাহায্য করে। কিন্তু এই ঘড়ি আসলে কাজ করে কীভাবে? জেফ্রে সি হল, মাইকেল রোজব্যাশ ও মাইকেল ডব্লু ইয়ং আমাদের ভিতরের এই বায়োলজিক্যাল ঘড়িকে উঁকি দিয়ে দেখতে এবং এটার অভ্যন্তরীন কাজকে ব্যাখ্যা করতে সক্ষম হয়েছেন। পৃথিবীর ঘূর্ণনের সাথে মিলানোর জন্য গাছপালা, প্রাণী ও মানুষ কী ভাবে তাদের বায়োলজিক্যাল ছন্দ তৈরি করে সেই ব্যাপারটা ব্যাখ্যা করে তাদের এই আবিষ্কার।

ফ্রুট ফ্লাই

ফ্রুট ফ্লাইকে (এক ধরনের মাছি) মডেল অর্গানিজম হিসেবে ব্যবহার করে এই বছরের নোবেল লরিয়েটরা একটা জিনকে আলাদা করেছেন। এই জিনটি স্বাভাবিক দৈনন্দিন বায়োলজিক্যাল ছন্দ নিয়ন্ত্রণ করে। তারা দেখিয়েছেন, রাতের বেলা কোষের ভিতরে এক ধরনের প্রোটিন জমা হয়, এই বিশেষ জিনটি সেই প্রোটিন বের করে আনে এবং দিনের বেলা এই প্রোটিন কমে যায়। একইসাথে, তারা কোষের অভ্যন্তরের স্ব-নিয়ন্ত্রিত ঘড়ির কলাকৌশল দেখিয়ে এই জিনের অতিরিক্ত প্রোটিনগুলিকেও শনাক্ত করেছেন। আমরা এখন বুঝতে পারি যে মানুষ সহ অন্যান্য বহুকোষী প্রাণীদেহেও বায়োলজিক্যাল ক্লক একই নিয়ম মেনে চলে।

একেবারে নিখুঁত ও নির্ভুলভাবে, আমাদের অন্তর্গত ঘড়িটি আমাদের শারীরবৃত্তীয় কার্যক্রমকে খুবই নাটকীয়ভাবে দিনের বিভিন্ন অংশের সাথে মানিয়ে নেয়। এই ঘড়িটি আমাদের খুব জটিল কিছু কার্যক্রম যেমন, আচরণ, হরমোনের মাত্রা, ঘুম, শরীরের তাপমাত্রা ও মেটাবলিজম নিয়ন্ত্রণ করে। যখন আমাদের বাইরের পরিবেশ ও এই অন্তর্গত বায়োলজিক্যাল ঘড়িটির মধ্যে সাময়িকভাবে অমিল দেখা দেয় তখন আমাদের সুস্থ থাকায় বিঘ্ন ঘটে। যেমন, আমরা যখন বিভিন্ন টাইম জোন পার হয়ে ভ্রমণ করি তখন জেট ল্যাগ এর অভিজ্ঞতা হয়। তাছাড়া আরো দেখা গেছে যে আমাদের লাইফস্টাইল ও আমাদের অন্তর্গত ঘড়ি নিয়ন্ত্রিত ছন্দের মধ্যে দীর্ঘদিন ধরে অসামঞ্জস্য চলতে থাকলে বিভিন্ন অসুখ হওয়ার বড় ধরনের ঝুঁকি থাকে।

 

আমাদের অন্তর্গত ঘড়ি

বেশিরভাগ সজীব প্রাণ পরিবেশের দৈনন্দিন পরিবর্তনগুলি বুঝতে পারে ও সেই অনুযায়ী নিজেকে খাপ খাইয়ে নেয়। আঠারোশ শতকে, জ্যোতির্বিদ জ্য জ্যাক দা’অরতাস দে মাইরান গবেষণা করেছিলেন লজ্জাবতী গাছ নিয়ে। তিনি পরীক্ষা করেন এবং দেখতে পান যে এই গাছের পাতা দিনের বেলা সূর্যের আলোর কারণে খুলে যায় এবং সন্ধ্যায় বন্ধ হয়ে যায়। তিনি চিন্তা করেন এই গাছ সব সময় অন্ধকারে রাখলে কী হতে পারে। তিনি দেখেন যে সূর্যের আলো ছাড়াও গাছের পাতারা তাদের প্রতিদিনকার নিয়মিত চক্র অনুসরণ করে যাচ্ছে (ছবি – ১)। মনে হয়েছিল যে গাছের নিজস্ব বায়োলজিক্যাল ঘড়ি আছে।

অন্যান্য গবেষকরা দেখেন শুধু গাছই নয়, অন্যান্য প্রাণী ও মানুষেরও একটা বায়োলজিক্যাল ঘড়ি আছে এবং এই ঘড়ি দিনের বিভিন্ন পরিবর্তনের সাথে আমাদের শরীরকে খাপ খাইয়ে নিতে সাহায্য করে। এই নিয়মিত খাপ খাইয়ে নেওয়াকে দৈনন্দিন-শারীরবৃত্তীয় ছন্দ বা সারকাডিয়ান রিদম বলা হয়। এই শব্দটির উৎপত্তি হয়েছে ল্যাটিন শব্দ সার্কা মানে জুড়ে এবং ডাইস মানে দিন থেকে। কিন্তু আমাদের অন্তর্গত শারীরবৃত্তীয় বায়োলজিক্যাল ঘড়িটি কীভাবে কাজ করে তা রহস্যই থেকে গেছে।

ছবি ১ –  একটি অন্তর্গত বায়োলজিক্যাল ক্লক। লজ্জাবতী গাছের পাতা দিনের বেলা সূর্যের আলোতে খুলে যায় এবং সন্ধ্যায় বন্ধ হয়ে যায়। জ্য জ্যাক দা’অরতাস দে মাইরান গাছটিকে নিরবিচ্ছিন্নভাবে অন্ধকারে রাখেন এবং দেখতে পান যে গাছের পাতা তার স্বাভাবিক দৈনন্দিন ছন্দ মেনে চলতে থাকে, দিনের আলোর কোনো রকম পরিবর্তন না হলেও এই ছন্দ মেনে চলে।

একটি ঘড়ি জিন শনাক্তকরণ

১৯৭০ এর দশকে, সেইমোর বেনজের ও তার ছাত্র রোনাল্ড কনোপকা চিন্তা করেছিলেন যে ফ্রুট ফ্লাই এর শারীরবৃত্তীয় ছন্দ নিয়ন্ত্রণ করে এমন জিনগুলিকে সনাক্ত করা সম্ভব কিনা। তারা দেখিয়েছিলেন অপরিচিত একটি জিনে মিউটেশন এই মাছিদের শারীরবৃত্তীয় ঘড়িকে বিঘ্নিত করে। তারা এই জিনটির নাম দিয়েছিলেন পিরিয়ড। কিন্তু এই জিন শরীরের দৈনন্দিন ছন্দকে কীভাবে প্রভাবিত করে?

এই বছরের নোবেল বিজয়ীরাও এই ঘড়িটি কীভাবে কাজ করে তা আবিষ্কারের লক্ষ্যে ফ্রুট ফ্লাই নিয়ে কাজ করছিলেন। ১৯৮৪ সালে, জেফ্রে হল ও মাইকেল রোজব্যাশ বোস্টনের ব্র্যান্ডেইস বিশ্ববিদ্যালয়ে একসাথে মিলে কাজ করছিলেন, এবং মাইকেল ইয়ং কাজ করছিলেন নিউ ইয়র্কের রকফেলার বিশ্ববিদ্যালয়ে। তারা পিরিয়ড জিনটিকে আলাদা করতে সক্ষম হয়েছিলেন। এরপর জেফ্রে হল ও মাইকেল রোজব্যাশ PER (protein encoded by period) এই পিরিয়ড জিন যে প্রোটিন বের করে আনে তা আবিষ্কার করার চেষ্টা করতে থাকেন। এই প্রোটিন রাতের বেলা সঞ্চিত হয় ও দিনের বেলা তা বন্ধ হয়ে যায়। অর্থাৎ, এই PER প্রোটিন ২৪ ঘণ্টার চক্র অনুযায়ী কাজ করে, শরীরের দৈনন্দিন ছন্দের সাথে মিল রেখে।

 

স্ব-নিয়ন্ত্রিত ঘড়ির ক্রিয়া-কৌশল

তাদের পরবর্তী লক্ষ্য ছিল শরীরের এই দৈনন্দিন ছন্দ কীভাবে তৈরি হয় ও কীভাবে টিকে থাকে তা বোঝা। জেফ্রে হল ও মাইকেল রোজব্যাশ অনুমান করেছিলেন এই PER প্রোটিন পিরিয়ড জিনের কাজকর্ম বন্ধ করে দেয়। তারা যৌক্তিকভাবে ধারণা করেন একটা ফিডব্যাক লুপের কারণে PER প্রোটিন নিজের সংশ্লেষ হওয়া বন্ধ করে দেয় এবং এর মাধ্যমে একটা চলমান চক্রাকার ছন্দের মধ্যে নিজের পরিমাণ নিয়ন্ত্রণ করে (ছবি – ২ এর ক)

ছবি ২ (ক) – পিরিয়ড জিনের পিছন থেকে নিয়ন্ত্রণ করার একটি সরল ইলাস্ট্রেশন। ২৪ ঘণ্টার ছন্দে বিভিন্ন কাজের সিকোয়েন্স দেখা যায় ছবিটিতে। পিরিয়ড জিন যখন সক্রিয় থাকে, পিরিয়ড mRNA তৈরি হয়। এই mRNA কে কোষের সাইটোপ্লাজমে নিয়ে যাওয়া হয় এবং PER প্রোটিন তৈরির নিয়ামক হিসেবে সার্ভ করা হয়। PER প্রোটিন কোষের নিউক্লিয়াসে তৈরি হয়, সেখানে পিরিয়ড জিনের কার্যক্রম বন্ধ হয়ে যায়। এর ফলে শরীরের ২৪ ঘণ্টাকেদ্রিক ঘড়ির ক্রিয়াকৌশল শুরু হয়।    

এই মডেলটিকে আপাতভাবে সফল মনে হলেও পাজলের কয়েকটা অংশ খুজে পাওয়া যাচ্ছিল না। পিরিয়ড জিনের কার্যক্রম বন্ধ করার জন্য সাইটোপ্লাজমে উৎপন্ন হওয়া PER প্রোটিনকে কোষের নিউক্লিয়াসে পৌঁছাতে হত, সেখানেই জেনেটিক উপাদানগুলি থাকে। জেফ্রে হল ও মাইকেল রোজব্যাশ দেখিয়েছিলেন এই PER প্রোটিন রাতের বেলা নিউক্লিয়াসে থাকে, কিন্তু এটা সেখানে কীভাবে গেল? ১৯৯৪ সালে মাইকেল ইয়ং আরেকটি ক্লক জিন আবিষ্কার করেন, এর নাম টাইমলেস, এই জিনটি  স্বাভাবিক দৈনন্দিন ছন্দের জন্য প্রয়োজনীয় TIM প্রোটিন বের করে আনে। এই চমৎকার কাজটিতে, তিনি দেখিয়েছেন যে TIM প্রোটিন PER প্রোটিনের উপর নির্ভরশীল এবং এই দুই ধরনের প্রোটিন কোষের নিউক্লিয়াসে প্রবেশ করতে পারে এবং ফিডব্যাক লুপটিকে বন্ধ করার জন্য পিরিয়ড জিনের কার্যক্রম বন্ধ করে দেয় (ছবি – ২ এর খ)।

ক্যাপশন ২ (খ) – শরীরের ২৪ ঘণ্টাকেন্দ্রিক ঘড়ির মোলিকিউলার উপাদানগুলির সরল চিত্র।

কোষের প্রোটিন লেভেলের বেড়ে যাওয়া-কমে যাওয়ার নিয়মিত এই চক্রটিকে ব্যাখ্যা করে পিছনের এই ক্রিয়া-কৌশল। তবুও প্রশ্ন থেকে যায়। কতবার বা কখন এই চক্র চলবে তা নিয়ন্ত্রণ করে কে? মাইকেল ইয়ং এবার আরেকটি জিন আবিষ্কার করেন, এর নাম ডাবলটাইম, এই জিনটি DBT প্রোটিন বের করে আনে। এই DBT প্রোটিন PER প্রোটিন তৈরি হওয়াতে দেরি করিয়ে দেয়। একটা চক্র কীভাবে ২৪ ঘণ্টার সাথে মিলিয়ে চলে সেই ব্যাপারে একটা ধারণা দেয় এটা।

হল, রোজব্যাশ ও ইয়ং

নোবেল বিজয়ীদের এই যুগান্তকারী আবিষ্কার বায়োলজিক্যাল ক্লকের ক্রিয়া-কৌশলের মূল নিয়মকে প্রতিষ্ঠিত করে। পরবর্তী বছরগুলিতে এই ঘড়ির ক্রিয়া-কৌশলের অন্যান্য আণবিক উপাদানগুলির ব্যাখ্যা পাওয়া গেছে, এর কাজ ও স্থায়ীত্ব বোঝা গেছে। যেমন, এই বছরের বিজয়ীরা পিরিয়ড জিনের ক্রিয়াশীল হওয়ার জন্য অতিরিক্ত প্রোটিনগুলিকে শনাক্ত করেছেন, এবং যে প্রোটিনগুলির মাধ্যমে দিনের আলোর সাথে বায়োলজিক্যাল ক্লকের সম্পর্ক তৈরি হয় সেগুলি শনাক্ত করেছেন।

আমাদের শরীরে সময়ের হিসাব রাখা

আমাদের জটিল শারীরবৃত্তীয় কার্যক্রমের সাথে অনেকভাবে এই বায়োলজিক্যাল ঘড়িটি সম্পর্কিত। আমরা এখন জানি যে মানুষ সহ সকল বহুকোষী প্রাণীদেহ শরীরের ২৪ ঘণ্টাকেন্দ্রিক ছন্দ নিয়ন্ত্রণের জন্য একই ধরনের কৌশলে কাজ করে। আমাদের শরীরের জিনের একটা ব্যাপক অংশ এই বায়োলজিক্যাল ক্লক দিয়ে নিয়ন্ত্রিত হয়, এবং একইসাথে, খুব সুচারুভাবে তৈরি হওয়া এই ২৪ ঘণ্টাকেন্দ্রিক ছন্দ আমাদের শরীরকে দিনের বিভিন্ন অংশের সাথে খাপ খাইয়ে নেয় (ছবি – ৩)। এই তিনজন নোবেল বিজয়ীদের এই মৌলিক আবিষ্কারের পর থেকে, সময় ও ছন্দকেদ্রিক বায়োলজি একটি ব্যাপক ও ও গতিশীল গবেষণার বিষয়ে পরিণত হয়েছে, সেইসাথে আমাদের স্বাস্থ্য ও সুস্থ থাকার বিষয়ে অনেক কিছু জানা গেছে।

ছবি ৩ – শরীরের এই ২৪ ঘণ্টাকেন্দ্রিক বায়োলজিক্যাল ঘড়ি দিনের বিভিন্ন সময় বুঝতে পারে ও দিনের বিভিন্ন অংশের সাথে আমাদের শরীরকে খাপ খাইয়ে নেয়। আমাদের বায়োলজিক্যাল ঘড়ি আমাদের ঘুমের ধরন, খাদ্য গ্রহণ করার সময়, হরমোন নিঃসরণ, রক্তচাপ ও শরীরের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করে।

 

জেফ্রে সি. হল

জেফ্রে সি. হল ১৯৪৫ সালে যুক্তরাষ্ট্রের নিউ ইয়র্কে জন্মগ্রহণ করেন। ১৯৭১ সালে তিনি সিয়াটলের ইউনিভার্সিটি অব ওয়াশিংটন থেকে ডক্টোরাল ডিগ্রি অর্জন করেন। ১৯৭১ সাল থেকে ১৯৭৩ সাল পর্যন্ত তিনি ক্যালিফোর্নিয়া ইনস্টিটিউট অব টেকনোলজিতে পোস্টডক্টোরাল ফেলো ছিলেন। ১৯৭৪ সালে তিনি ব্র্যান্ডেইস বিশ্ববিদ্যালয়ের ফ্যাকাল্টিতে যোগ দেন। ২০০২ সালে তিনি ইউনিভার্সিটি অব মেইনের সাথে যুক্ত হন।

মাইকেল রোজব্যাশ

মাইকেল রোজব্যাশ ১৯৪৪ সালে যুক্তরাষ্ট্রের কানসাস সিটিতে জন্মগ্রহণ করেন। ক্যামব্রিজের ম্যাসাচুসেটস ইনস্টিটিউট অব টেকনোলজি (এমআইটি) থেকে ১৯৭০ সালে তিনি তার ডক্টোরাল ডিগ্রি অর্জন করেন। পরবর্তী ৩ বছর তিনি স্কটল্যান্ডের ইউনিভার্সিটি অব এডিনবার্গে পোস্ট ডক্টোরাল ফেলো ছিলেন। ১৯৭৪ সাল থেকে তিনি যুক্তরাষ্ট্রের ওয়ালথামে ব্র্যান্ডেইস বিশ্ববিদ্যালয়ের ফ্যাকাল্টিতে আছেন।

মাইকেল ডব্লু. ইয়ং

মাইকেল ডব্লু. ইয়ং ১৯৪৯ সালে যুক্তরাষ্ট্রের মায়ামিতে জন্মগ্রহণ করেন। ১৯৭৫ সালে তিনি অস্টিনের ইউনিভার্সিটি অব টেক্সাস থেকে তার ডক্টোরাল ডিগ্রি অর্জন করেন। ১৯৭৫ সাল থেকে ১৯৭৭ সাল পর্যন্ত তিনি পালো আল্টোতে স্ট্যানফোর্ড ইউনিভার্সিটির পোস্টডক্টোরাল ফেলো ছিলেন। ১৯৭৮ সাল থেকে তিনি নিউ ইয়র্কে রকফেলার বিশ্ববিদ্যালয়ের ফ্যাকাল্টিতে আছেন।

কমেন্ট করুন

মন্তব্য

About Author

আশরাফুল আলম শাওন
আশরাফুল আলম শাওন

সফটওয়্যার ইঞ্জিনিয়ার। জন্ম টাঙ্গাইলে। পড়াশোনা করেছেন ব্র্যাক বিশ্ববিদ্যালয়ে, কম্পিউটার সায়েন্স ও ইঞ্জিনিয়ারিং এ।

Leave a Reply