കൊറോണവൈറസ് ജനിതക ശ്രേണി നിർണയം - അറിയേണ്ടതെന്തെല്ലാം

വിനോദ് സ്കറിയ


This article is part of the initiative to make available information on SARS-CoV-2 genomics in vernacular languages in India. If you would be willing to write in vernacular Indian languages, please contact any members of the Vinod Scaria Lab.




ചൈനയിലെ വുഹാനിലെ ഒരു ഒറ്റപ്പെട്ട പകർച്ചവ്യാധിയിൽ നിന്ന്, ദശലക്ഷക്കണക്കിന് ആളുകളെ ബാധിക്കുന്ന തരത്തിൽ ആഗോളതലത്തിൽ ഇപ്പോൾ COVID-19 വ്യാപിച്ചിരിക്കുന്നു . രോഗകാരിയായ SARS-CoV-2 വൈറസിനെ വളരെ വിശദമായി മനസ്സിലാക്കാനുള്ള ഏകോപിപ്പിച്ച ശ്രമങ്ങൾക്ക് ഇത് കാരണമായി. ലോകമെമ്പാടുമുള്ള നൂതന ശാസ്ത്ര ഉപകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് വൈറസിനെ മനസിലാക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്ന ഒരു കാഴ്ചയാണ് കഴിഞ്ഞ എട്ടു മാസങ്ങളിൽ കാണാൻ കഴിയുക. ചൈനയിൽ നിന്നുള്ള ഗവേഷകരാണ് SARS-CoV-2 ന്റെ ആദ്യമായി ജനിതക ശ്രേണി നിർണയിക്കുന്നതിൽ (സീക്വൻസിംഗ്) വിജയിച്ചത്. ഇത് 2020 ഫെബ്രുവരിയിൽ ഇന്റർനാഷണൽ ജേണൽ - നേച്ചറിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചിരുന്നു.മുമ്പ് സീക്വൻസ് ചെയ്ത വവ്വാലുകളിൽ കാണുന്ന കൊറോണ വൈറസിന് സമാനമാണ് ഈ വൈറസ് എന്ന് ഗവേഷകർ അഭിപ്രായപ്പെട്ടു.


SARS-CoV-2 ന്റെ പരിണാമം മനസ്സിലാക്കുന്നതിനുള്ള എല്ലാ പുരോഗതികൾക്കും ഈ ജനിതക ശ്രേണി (ജീനോം) വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ടതാണ്. ജനിതക ശ്രേണി നിർണയമേഖലയിലെ സമീപകാല മുന്നേറ്റങ്ങളാണ് ഈ വേഗത സാധ്യമാക്കിയത്.സാമ്പിളുകളിൽ നിന്ന് രോഗകാരികളെ വേർതിരിക്കുന്നതിനുപകരം, സാമ്പിളുകളുടെ നേരിട്ടുള്ള ജനിതക ശ്രേണി നിർണയം ഇപ്പോൾ സാധ്യമാണ്. കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ സഹായത്തോടെ ഈ സമീപനമുപയോഗിച്ചു ഒരു വൈറസിന്റെ പൂർണ്ണമായ ജനിതകശ്രേണി പുനർ‌നിർമ്മിക്കാൻ‌ കഴിയും.


കഴിഞ്ഞ എട്ട് മാസത്തിനിടയിൽ എഴുപതിനായിരത്തിലധികം SARS-CoV-2 ജീനോമുകൾ ഇപ്പോൾ ലഭ്യമാണ്. ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ലബോറട്ടറികളാണ് ഇവ GISAID ഡാറ്റാബേസിൽ നിക്ഷേപിച്ചിരിക്കുന്നത് .ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ഓപ്പൺഡാറ്റ സംരംഭങ്ങളുടെ ഒരു മികച്ച ഉദാഹരണമാണിത്. നിരവധി ഇന്ത്യൻ പരീക്ഷണശാലകൾ SARS-CoV-2 ജീനോമുകൾ പതിവായി ഡാറ്റാബേസിൽ നിക്ഷേപിക്കുന്നുണ്ട്. ഇന്ത്യയിൽ നിന്നുള്ള SARS-CoV-2 ന്റെ ആദ്യ ജീനോമുകൾ മാർച്ചിൽ പൂനെയിലെ നാഷണൽ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് വൈറോളജി ആണ് നിക്ഷേപിച്ചത്. വുഹാനിൽ നിന്ന് യാത്ര ചെയ്ത ഒരു മലയാളിയിൽ നിന്നാണ് ഈ വൈറസ് വേർതിരിച്ചത്. ഇന്ന് രണ്ടായിരത്തിലധികം SARS-CoV-2 ജീനോമുകൾ ഇന്ത്യയിൽ നിന്ന് പൊതു ഡൊമെയ്‌നിൽ ലഭ്യമാണ്. കൗൺസിൽ ഫോർ സയന്റിഫിക് ആൻഡ് ഇൻഡസ്ട്രിയൽ റിസർച്ചിന്റെയും ബയോടെക്നോളജി വകുപ്പിന്റെയും സംരംഭങ്ങളിലൂടെ ഇത് സാധ്യമായിരുന്നു. നാനൂറിലധികം ജീനോമുകൾ വിന്യസിച്ച ഗുജറാത്ത് ബയോടെക്നോളജി റിസർച്ച് സെന്ററിൽ നിന്നുള്ള പ്രവർത്തനങ്ങൾ എടുത്തുപറയേണ്ടതാണ്. ഇന്ത്യയിൽ നിന്നുള്ള SARS-CoV-2 ജീനോമുകൾക്കായുള്ള ഒരു സമഗ്ര ഡാറ്റാബേസ് (ഇൻഡികോവ്) പ്രവർത്തനക്ഷമമാണ് .


ജനിതക വ്യതിയാനങ്ങൾ (മ്യൂട്ടേഷൻ) വഴിയാണ് ജീവികൾ പരിണാമത്തിനു വിധേയമാകുന്നത്. ജനിതക വ്യതിയാനങ്ങൾ അടിസ്ഥാനമാക്കി, SARS-CoV-2 ജീനോമുകളെ വംശാവലികളായി തരംതിരിക്കാൻ കഴിയും. ഈ ശാസ്ത്രശാഖയെ ഫയലോഗിനെറ്റിക്സ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു.ലോകമെമ്പാടും SARS-CoV-2 ന്റെ പത്തു വംശാവലികൾ 'നെക്സ്റ്റ്സ്ട്രെയിൻ' ഡാറ്റാബേസ് തരംതിരിച്ചിരിക്കുന്നു. ലോകത്തെമ്പാടുമുള്ള പത്തു വംശാവലികളിൽ ആറു വംശാവലികൾ ആണ് ഇന്ത്യയിൽ കാണപ്പെടുന്നത്. ചൈനയിൽനിന്നും ലോകമെമ്പാടും വ്യാപിച്ചപ്പോൾ വൈറസ് വിവിധ വംശാവലികളായി തിരിഞ്ഞു . ഉദാഹരണമായി A2a വംശാവലി യൂറോപ്പിൽ കൂടുതലായി കാണപ്പെടുന്നു . B വംശാവലി ചൈനയിലും A3 വംശാവലി ഇറാനിലും കൂടുതലായി കാണപ്പെടുന്നു. അതിനാൽ വംശാവലി മനസ്സിലാക്കിയാൽ ലോകത്തെവിടെനിന്നുമാണ് വൈറസ് ഇന്ത്യയിൽ എത്തിയതെന്ന് കണ്ടുപിടിക്കാൻ കഴിയും.


ലോകത്തിന്റെ മറ്റു ഭാഗങ്ങളെപ്പോലെ തന്നെ A2a വംശം ആണ് ഇന്ത്യയിൽ പ്രബലമായി കാണപ്പെടുന്നത്.A2a വംശത്തെ സ്പൈക്ക് (S) പ്രോട്ടീനിലെ ഒരു മ്യൂട്ടേഷൻ (D614G) അടയാളപ്പെടുത്തുന്നു. ഈ പരിവർത്തനം വൈറസ് കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമായി പകരാൻ സഹായിക്കുന്നുവെന്ന് ഗവേഷകർ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്.


ഈ ആറു വംശാവലികളെ കൂടാതെ സി‌എസ്‌ഐ‌ആർ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ജീനോമിക്സ് ആൻഡ് ഇന്റഗ്രേറ്റീവ് ബയോളജി (CSIR-IGIB), സി‌എസ്‌ഐആർ സെന്റർ ഫോർ സെല്ലുലാർ ആൻഡ് മോളിക്യുലർ ബയോളജി (CSIR-CCMB) എന്നിവയിലെ ഗവേഷകർ അടുത്തിടെ നടത്തിയ പഠനത്തിൽ ഇന്ത്യയിലെ ഐ / എ 3 ഐ (I/A3i) എന്നറിയപ്പെടുന്ന SARS-CoV -2 ന്റെ വ്യതിരിക്തമായ ഒരു വംശാവലി കണ്ടെത്തി.ദില്ലി, ഗുജറാത്ത്, ആന്ധ്രാപ്രദേശ്, തമിഴ്‌നാട്, കേരളം, കർണാടക, തെലങ്കാന തുടങ്ങി നിരവധി സംസ്ഥാനങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള നിരവധി ജീനോമുകൾ ഈ വംശത്തിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. വംശാവലികൾ വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഒരു ഓൺലൈൻ വെബ്സൈറ്റ് ഫൈലോവിസ്-ൽ ലഭ്യമാണ്.


വൈറസ് വംശാവലികൾ തമ്മിൽ രോഗത്തിന്റെ കാഠിന്യത്തിൽ വ്യത്യാസമുണ്ടെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്ന നിരവധി പഠനങ്ങൾ ഉണ്ടെങ്കിലും, ഇവയിൽ പലതും ആത്മവിശ്വാസത്തോടെ തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടില്ല. വൈറസിന്റെ ചില വംശങ്ങൾ മറ്റുള്ളവയേക്കാൾ ചില സ്ഥലങ്ങളിൽ പ്രചാരത്തിലുണ്ടെങ്കിലും, ജനിതക വ്യത്യാസങ്ങളെക്കുറിച്ചും വംശാവലികളുടെ രോഗ പരസ്പര ബന്ധങ്ങളെക്കുറിച്ചും നിഗമനങ്ങളിൽ ആത്മവിശ്വാസത്തോടെ എത്താൻ മതിയായ ഗവേഷണ ഫലങ്ങൾ ഇല്ല. കൂടുതൽ ജീനോമുകളും ക്ലിനിക്കൽ വിവരങ്ങളും ഈ ദിശയിലുള്ള നമ്മുടെ ധാരണയെ ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്തും.


ജനിതക വ്യതിയാനങ്ങളുടെ മറ്റൊരു പ്രധാന സ്വാധീനം ഡയഗ്നോസ്റ്റിക്സിന്റെ കാര്യക്ഷമതയിലാണ്. COVID-19 പരിശോധനയ്‌ക്കായി വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന സമീപനമാണ് RT-PCR. ഇത് ഡിഎൻ‌എ പ്രൈമറുകളും പ്രോബുകളും ഉപയോഗിക്കുന്നു, അത് ജീനോമിലെ നിർദ്ദിഷ്ട സ്ഥലങ്ങളെ തിരിച്ചറിയുകയും ബന്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു . ഈ സ്ഥലങ്ങളിലെ ജനിതക വ്യതിയാനങ്ങൾ രോഗനിർണയത്തിന്റെ കാര്യക്ഷമത കുറയ്ക്കാൻ കാരണമാവാം . പുതിയതും മികച്ചതുമായ വാക്സിനുകൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുന്നതിലും ജനിതക വ്യതിയാനങ്ങളെ കുറിച്ചുള്ള പഠനം പ്രധാനമാണ്.


ജനിതക ശ്രേണി നിർണയം അഥവാ സീക്വൻസിംഗ് ഉപയോഗിച്ചുള്ള പുതിയതും കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമവുമായ രോഗനിർണയ സമീപനങ്ങൾ ഇപ്പോൾ ലഭ്യമാണ് എന്നതും ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്. കോവിഡ്‌സെക് എന്ന ഒരു പുതിയ രോഗനിർണയ പരിശോധന ഇപ്പോൾ സി‌എസ്‌ഐ‌ആർ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ജീനോമിക്സ് ആൻഡ് ഇന്റഗ്രേറ്റീവ് ബയോളജിയിൽ ലഭ്യമാണ്.


ഇന്ത്യയിലെ രണ്ടായിരം SARS-CoV-2 ജീനോമുകളിൽ രണ്ടെണ്ണം മാത്രമാണ് കേരളത്തിൽ നിന്നുള്ളതെന്നത് ശ്രദ്ധേയമാണ്. കേരളത്തിലെ ജീനോമുകളെക്കുറിച്ചുള്ള കൂടുതൽ വിശദമായ ജനിതക പഠനം കേരളത്തിലെ കൊറോണ വൈറസിന്റെ ഉത്ഭവത്തെക്കുറിച്ചും വ്യാപനത്തെക്കുറിച്ചും ഉപയോഗപ്രദമായ ഉൾക്കാഴ്ചകൾ നല്കാൻ സഹായകരമാണ് . ഈ വിടവ് നികത്താൻ കോഴിക്കോട് മെഡിക്കൽ കോളേജിലെ ഗവേഷകർ വളരെയധികം മുൻകൈയെടുക്കുന്നു എന്നത് ശ്രദ്ധാർഹമാണ്.


---------
സി‌എസ്‌ഐ‌ആർ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ജീനോമിക്സ് ആൻഡ് ഇന്റഗ്രേറ്റീവ് ബയോളജി (സി‌എസ്‌ഐ‌ആർ-ഐ‌ജി‌ഐ‌ബി) യിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞനാണ് ലേഖകൻ. എല്ലാ അഭിപ്രായങ്ങളും വ്യക്തിപരമാണ്. രചയിതാവിനെ vinods@igib.in ൽ ബന്ധപ്പെടാം

Comments