नवीन कोरोनाविषाणू उत्क्रांत होत आहे का?: भाग २

Share
Novel Coronavirus

 


सार्स-कोवी-2 च्या जीनोममधील न्युक्लिओटाइडांच्या अनुक्रमाचे विश्लेषण करणे हे औषध किंवा लस विकसित करण्याच्या दृष्टीने महत्त्वाचे आहे. अशा अभ्यासामुळे या विषाणूचा प्रसार रोखण्यास मदत होईलच, त्याचबरोबर एखाद्या देशानुसार किंवा प्रांतानुसार या विषाणूमध्ये घडून आलेली काही ‘विशिष्ट’ उत्परिवर्तने ओळखायला मदत होईल. ‘नवीन कोरोनाविषाणू उत्क्रांत होत आहे का?: भाग १’ या लेखात, जगात सार्स-कोवी-2 च्या जीनोमांमध्ये घडून आलेल्या उत्परिवर्तनांच्या वेगवेगळ्या अभ्यासांची माहिती होती, तर सदर लेखात, भारतात जीनोमांच्या अनुक्रमांविषयी झालेल्या अभ्यासांतून पुढे आलेल्या निष्कर्षांबाबत माहिती आहे.

सामान्यपणे विषाणूंच्या जीनोमवरील अनुक्रमांचे विश्लेषण करण्यासाठी GISAID (इन्फ्ल्युएन्झा विषाणू आणि सार्स-कोवी-2 विषाणू यांच्या जीनोमच्या डेटांचे प्रमुख स्रोत) आणि Nextstrain (सार्स-कोवी-2 चे जीनोम, त्यासंबंधीचे विश्लेषण, अहवाल यांसंबंधी सातत्यपूर्ण डेटा असलेले मुक्तस्रोत प्रकल्प) या दोन संकेतस्थळांवरील जगाच्या वेगवेगळ्या भागांतून उपलब्ध झालेली माहिती वापरतात. या विषाणूच्या जागतिक पातळीवरील प्रसाराचा माग घेण्यासाठी या विषाणूंचे वेगवेगळे ‘एकपूर्वजी गट (Clade, एकाच पूर्वजापासून उत्क्रांत झालेल्या जीवांचा गट) ओळखण्यासाठी सर्वमान्य अशी ‘नामकरण’ पद्धती वापरली जाते. त्यामुळे जगाच्या वेगवेगळ्या भागांतील या विषाणूचे वाण ओळखायलाच केवळ मदत होत नाही, तर ते वाण कसे निर्माण झाले, त्यांचे पूर्वज कोण होते, त्यांची वंशावळ कशी तयार झाली यासंबंधीची माहिती मिळायलाही मदत होते.

GISAID या संकेतस्थळावर ५५ देशांतील ३६३६ जीनोमांतील अनुक्रमांच्या अभ्यासावर नुकताच एक अहवाल प्रसिद्ध झाला आहे. या अहवालानुसार सार्स-कोवी-2 च्या जीनोममध्ये साधारणपणे ११ वेगवेगळ्या प्रकारची उत्परिवर्तने झाली आहेत आणि त्यांचे निरनिराळ्या दहा एकपूर्वजी गटांमध्ये (clade) वर्गीकरण केलेले आहे. Nextstrain या संकेतस्थळांने त्यांचे नामकरण केलेले असून त्यानुसार विषाणूच्या मूळ पूर्वजाला ‘O’ असे नाव दिले आहे, तर इतर एकपूर्वजी गटांना B, B1, B2, B4, A3, A6, A7, A1a, A2, A2a अशी नावे दिली आहेत. त्यांपैकी आणि त्याच्यात बदल होऊन तयार झालेला D614G वाण, असे दोन्ही, जगात सर्वत्र प्रामुख्याने आढळून आले आहेत.

भारतात कौन्सिल ऑफ सायंटिफिक ॲन्ड इंडस्ट्रीयल रिसर्च (सीएसआयआर) च्या अधिपत्याखालील सेंटर फॉर सेल्युलर ॲन्ड मोलेक्युलर बायॉलॉजी (सीसीएमबी, हैदराबाद) आणि इन्स्टिट्यूट ऑफ जीनोमिक्स ॲन्ड इंटिग्रेटेड बायॉलॉजी (आयजीआयबी, न्यू दिल्ली) या दोन संस्था देशाच्या वेगवेगळ्या भागांत आढळलेल्या विषाणूंच्या जीनोममधील अनुक्रमांचे विश्लेषण करीत आहेत. २५ मे २०२० पर्यंत या संस्थांनी गुजरात, पश्चिम बंगाल, महाराष्ट्र, तमिळनाडू, तेलंगणा या राज्यांतून मिळवलेल्या सार्स-कोवी-2 च्या ३६१ जीनोममधील अनुक्रमाचे विश्लेषण केलेले आहे. यातून त्यांना काही विषाणूंच्या जीनोममधील प्रभावी अनुक्रमांचे असे समूह (अनुक्रमांच्या सारखेपणावर एकत्रित केलेले समूह) आढळून आले जे वरील १० एकपूर्वजी गटात आढळून आलेले नाहीत. म्हणून या विषाणूंचा एक वेगळा वर्ग करून त्याचे नामकरण केवळ भारतात आढळणारा वाण I/A3i असे केले गेले आहे (हा विषाणू तमिळनाडू, तेलंगणा, महाराष्ट्र, दिल्ली या राज्यांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर, तर बिहार, कर्नाटक, उत्तर प्रदेश, पश्चिम बंगाल, गुजरात, मध्य प्रदेश या राज्यांमध्ये कमी प्रमाणात आढळला आहे). याचाच अर्थ, भारतात सार्स-कोवी-2 या विषाणूमध्ये कदाचित उत्परिवर्तन घडून आले आहे आणि त्याच्या विषाणुप्रथिन कवचातील प्रथिने तसेच बाह्यावरणातील जनुके यांच्यात बदल झाले आहेत. तुलनेने, जगात प्रामुख्याने आढळून येणाऱ्या A2a या विषाणूच्या गटात खिळ्यासारख्या दिसणाऱ्या S-प्रथिनांमध्ये आणि बाह्यावरणातील प्रथिनांच्या जनुकांमध्ये बदल झालेले आहेत.

भारतात या विषाणूचे स्थानिक पातळीवर संक्रामण कसे झाले, असा आणखी एक अभ्यास नॅशनल सेंटर फॉर डिसिज कन्ट्रोल (एनसीडीसी) आणि इन्स्टिट्यूट ऑफ जीनोमिक्स ॲन्ड इंटिग्रेटेड बायॉलॉजी (आयजीआयबी-सीएसआयआर, न्यू दिल्ली) या संस्थांनी केलेला आहे. या अभ्यासातून असे दिसून आले की भारतातील सार्स-कोवी-2 मध्ये युरोप, पूर्व आशिया तसेच पश्चिम आशिया येथील विषाणूंच्या जीनोमचे लहानलहान अंश आहेत. या अभ्यासात भारतातील १०४ विषाणूंचे पूर्ण जीनोम घेऊन त्यांच्या न्युक्लिओटाइडांचे अनुक्रम तपासले गेले असून, त्यांपैकी विषाणूंचे काही नवीन वाण हे पूर्व आशिया, तसेच दक्षिण-पूर्व आशिया येथील विषाणूंसारखेच आढळले आहेत. याचा अर्थ, या विषाणूंचा उगम सारखेच भौगोलिक हवामान असलेल्या प्रदेशांपासून झालेला आहे. आपल्याला ठाऊक आहे की विषाणूच्या बाह्यावरणावर खिळ्यासारखे दिसणारे S-नावाचे प्रथिन असते आणि हे प्रथिन तयार करण्यासाठी विषाणूत एक जनुक असते. या जनुकात उत्परिवर्तन झाले की S-प्रथिनात बदल होतो. यांपैकी एक उत्परिवर्तन जगातील सर्व विषाणूंमध्ये घडून आले असून त्याला D164G असे नाव आहे. विशेष म्हणजे वर उल्लेख केलेल्या १०४ जीनोमांपैकी फक्त अर्ध्या जीनोमांमध्येच D164G हे उत्परिवर्तन आढळले आहे.

या सर्व अभ्यासांतून असे दिसते की भारतातील विषाणूचे वाण कदाचित वटवाघूळ आणि खवल्या मांजर यांच्यात असलेल्या सार्ससारख्या कोरोनाविषाणूंपासून तयार झाले असावेत, परंतु ते मेर्स-कोवी किंवा आतापर्यंत मनुष्यात आढळलेल्या इतर कोरोनाविषाणूंपेक्षा वेगळे असावेत. इंडियन कौन्सिल ऑफ मेडिकल रिसर्च आणि नॅशनल इन्स्टिट्यूट ऑफ कॉलरा ॲन्ड एंटेरिक डिसिजेस (आयसीएमआर-एनआयसीईडी) या दोन संस्थांनी मिळून भारतातील १० राज्यांमधून गोळा केलेल्या ४६ सार्स-कोवी-2 विषाणूंच्या जीनोममधील अनुक्रमांचे मूल्यमापन केले आहे. ही निरीक्षणे त्यांच्या डीएनए समजातीयता (होमोलॉजी) तंत्रावर आधारित आहेत. यात विषाणूच्या आरएनएचे रूपांतर प्रथम डीएनएमध्ये करतात आणि दोन भिन्न डीएनए खंडांतील सारखेपणा पाहतात. या अभ्यासातून असे दिसले आहे की या विषाणूत नाविन्यपूर्ण उत्परिवर्तने घडून येत असून त्याद्वारे सार्स-कोवी-2 जलद गतीने उत्क्रांत होत आहे.

या विषाणूच्या मूळ पूर्वजाशी तुलना करता, सार्स-कोवी-2 च्या भारतात आढळणाऱ्या वाणांमध्ये काळानुसार जी नाविन्यपूर्ण उत्परिवर्तने घडून आली आहेत, त्यांचे विश्लेषण केल्यास विषाणूतील प्रथिनांची संरचना आणि विषाणूंची कार्यपद्धती यांत काही बदल झाले आहेत का, हे आपल्याला समजायला मदत होऊ शकते. या अभ्यासाचे निष्कर्ष आणि विषाणूंच्या इतर जातिविकासाच्या अभ्यासातून सार्स-कोवी-2 चा उद्भव वटवाघूळ आणि खवले मांजर यांच्यापासून झाला असावा, हेही सिद्ध होते.

सार्स-कोवी-2 मधील ‘विशिष्ट’ उत्परिवर्तनांच्या अभ्यासातून या विषाणूचा प्रसार आणि या रोगावरील औषधोपचार या गोष्टींबाबत आपल्याला अधिक चांगली समज येईल. याखेरीज, ‘विशिष्ट’ भौगोलिक प्रदेशातून मिळवलेल्या जीनोमांच्या अनुक्रमांवरून साथीच्या रोगाचा अभ्यास करणाऱ्या वैज्ञानिकांना विषाणूचा प्रसार रोखण्यासाठी प्रदेशनिहाय योग्य असे धोरण ठरवता येईल.

 

मीना खरटमल या होमी भाभा विज्ञान शिक्षण केंद्रात वैज्ञानिक अधिकारी तसेच जीवशास्त्र-शिक्षण शाखेत पीएच.डी. करीत आहेत.