नवीन कोरोनाविषाणूच्या जीनोमपासून आपण काय शिकू शकतो?

भारतातील सार्स-कोवी-2 च्या जिनोमच्या अनुक्रमाबद्दल काय सांगता येईल?

भारतात सर्वप्रथम नवीन कोरोनाविषाणूच्या जीनोमचे दोन अनुक्रम आढळले होते, आणि त्या दोन्ही व्यक्ती चीनच्या वुहान शहरातून प्रवास करून भारतात परतल्या होत्या. भारतातील हे अनुक्रम चीनमधील अनुक्रमांशी मिळतेजुळते होते, परंतु हे दोन्ही अनुक्रम एकमेकांपेक्षा वेगळे होते. चीनमधील वुहान हे या विषाणूच्या उद्रेकाचा केंद्रबिंदू होते, त्यामुळे अशी शक्यता आहे की तेथील लोकांना विषाणूची लागण झाली तेव्हा तेथेच वेगवेगळ्या प्रकारचे परंतु एकमेकांशी जुळणारे वाण अस्तित्वात असावेत. म्हणूनच दोन जीनोममधील फरकांमुळे ही विविधता भारतातील विषाणूंमध्येही आढळली असावी. भारतात या दोन्हींपासून आणखी पुढे संक्रामण झाल्याची माहिती मिळाली नसल्याने विषाणूच्या या अनुक्रमांपासून सध्या प्रसार होत असलेल्या विषाणूंच्या वाणांबद्दल आपल्याला खूप काही उमगणार नाही. जर आताच्या घडीला भारतातील विषाणूच्या वाणाची वैशिष्ट्ये किंवा कल समजून घ्यायचा असेल, तर त्यासाठी भारतातील विषाणूचे अनुक्रम शोधणे, अत्यावश्यक आहे. हे अनुक्रम शोधण्यासाठी भारतातील सेंटर फॉर सेल्युलर ॲन्ड मोलेक्युलर बायोलॉजी (सीसीएमबी, हैद्राबाद) आणि इन्स्टिट्यूट ऑफ जिनोमिक्स ॲन्ड इंटिग्रेटिव्ह बायोलॉजी (आयजीआयबी, दिल्ली) या दोन संस्थांची निवड करण्यात आली आहे. या संस्था भारतातील सर्व विषाणूंच्या वाणांच्या जीनोमांचे अनुक्रम उलगडतील आणि रोगप्रसाराचा रेण्वीय स्तरावर अभ्यास करतील.

हा लेख लिहीत असताना, नॅशनल इन्स्टिट्यूट ऑफ व्हायरॉलॉजी (एनआयव्ही, पुणे) या संस्थेने मार्च २०२० च्या सुरुवातीला भारताच्या वेगवेगळ्या भागांतून मिळवलेल्या नमुन्यांमधून या विषाणूच्या जीनोममधील २८ वेगवेगळे अनुक्रम शोधून GISAID विदेमध्ये समाविष्ट केलेले आहेत. या अनुक्रमांची उकल महत्त्वाची आहे कारण त्यामुळे भारतात या विषाणूचा कसा प्रसार झाला, याचा माग काढता येईल.

या विषाणूत बदल होत आहेत का? भारतात या विषाणूचा सौम्य वाण आहे का?

या विषाणूत बदल होत आहेत, मात्र ते फार जलद होत नाहीत. वस्तुस्थिती अशी आहे की या विषाणूच्या जिनोममध्ये त्यामानाने खूपच कमी बदल होत आहेत. सद्यस्थितीला, विषाणूचे अनुक्रम ठरविण्याच्या प्रक्रियामधील उद्भवणाऱ्या त्रुटी (error) किंवा कुरव (noise) यांमुळे जे बदल होतात ते बदल आणि जीनोममधील बदल हे वेगळे काढणे कठीण आहे. त्यामुळे यातून निष्कर्ष काढताना खबरदारी घ्यायला हवी! 

अगदी ठोकळमानाने, जसजसे या विषाणूचे पुनरुत्पादन आणि प्रसार होतो, त्यानुसार त्याच्या ३०,००० न्युक्लिाओटाईडांपैकी फार तर एका न्युक्लिओटाईडमध्ये एक ते दोन आठवड्यांत बदल होतो. वेगवेगळ्या भौगोलिक प्रदेशांतून घेतलेल्या विषाणूंमध्ये काही विशिष्ट बदल आढळून आले आहेत, आणि त्या बदलांचे महत्त्व समजून घेण्यासाठी अजून अभ्यास/प्रयोग करणे, आवश्यक आहे. उदा. या बदलांमुळे सर्व विषाणूचे मूळ एकच आहे का किंवा या बदलांमुळे विषाणूला काही फायदा होतो का - जसे, हे बदल विषाणूला संसर्ग होण्यासाठी, पेशींमध्ये वाढण्यासाठी, प्रसार होण्यासाठी किंवा प्रतिक्षम संस्थेपासून सुटका होण्यासाठी मदत करतात का – हे पाहावे लागेल. हे प्रश्न फार महत्त्वाचे आणि रोचक वाटले, तरी केवळ जिनोममधील अनुक्रम शोधून याची निर्णायक उत्तरे मिळतील, असे वाटत नाही. सध्याच्या घडीला, भारतात असलेला नवीन कोरोनाविषाणू हा अधिक रोगकारक किंवा त्याचा सौम्य प्रकार आहे, हे सांगण्यासाठी ठोस पुरावा नाही. याचे शास्त्रशुद्ध विश्लेषण करण्यासाठी भारताकडे अद्यापही पुरेसे अनुक्रम गोळा झालेले नाहीत.

हा विषाणू कोठून आला आहे?

सार्स-कोवी-2 विषाणूचा जीनोम आणि वटवाघळांमध्ये आढळणाऱ्या विषाणूंच्या कुलातील जीनोम यांच्यात साम्य दिसून आले आहे, तसेच या दोन्ही विषाणूंमध्ये आणि पॅंगोलिन या सस्तन प्राण्यात आढळणाऱ्या कोरोनाविषाणूमध्ये कमालीचा सारखेपणा आढळला आहे. कदाचित असेही असू शकते की अजूनपर्यंत आपण ज्या प्राण्यांचे नमुने तपासलेले नाहीत अशाच एखाद्या आश्रयी प्राण्याकडून हा विषाणू मनुष्यात आला असावा. एखाद्या प्राण्यातील विषाणू मनुष्यात रोग निर्माण कसा करू शकतो, याबाबत दोन शक्यता आहेत; एक शक्यता अशी की या विषाणूला प्राण्यापासून अशी काही फायदेशीर वैशिष्ट्ये मिळाली असतील की ज्यामुळे मनुष्यात रोग पसरला असेल. दुसरी शक्यता अशी की मनुष्याच्या शरीरात प्रवेश केल्यानंतर झालेल्या बदलामुळे तो अधिक संसर्गकारक झाला असेल आणि अनेक लोकांमध्ये पसरला असेल. आतापर्यंत विषाणूच्या जिनोममधील अनुक्रमाविषयी मिळवलेल्या माहितीनुसार हा विषाणू प्रयोगशाळेत कृत्रिमरित्या तयार केला असण्याची शक्यता फारच कमी आहे (हा विषाणू त्याच्या कुलातील इतर विषाणूंपेक्षा खूप वेगळा आहे). कदाचित तो निसर्गत:च उत्क्रांत झाला असेल आणि मनुष्याला संसर्गकारक झाला असेल. विषाणूच्या जीनोमच्या अनुक्रमाच्या विश्लेषणातून असे आढळले आहे की सध्या तरी त्याचे प्राण्यांमधून मनुष्यात संक्रामण झालेले नाही आणि तो मानवी समुदायात एका व्यक्तीपासून दुसऱ्या व्यक्तीला संसर्ग करीत टिकून राहिला आहे. नवीन कोरोनाविषाणू मांजर, रानमांजर किंवा वाघ यांना संसर्ग करू शकतो, तसेच त्यांच्या शरीरात वाढू शकतो. मात्र प्रायोगिक परिस्थितीत कुत्रे, डुकरे आणि बदके यांना त्याची लागण झालेली नाही.

विज्ञान संस्कृती आणि विषाणूची जिनोम संस्कृतीही बदलतेआहे!

जगातील अनेक संशोधक, यात ARTIC Network, ZIBRA project आणि Nextstrain.org यांसारख्या जागतिक स्तरावरील संस्था एकत्र येऊन विषाणूच्या जिनोममधील अनुक्रम शोधत आहेत, त्याच्या प्रक्रियासंबंधीची माहिती सर्वांना देत आहेत, शोधलेले अनुक्रम एकमेकांना उपलब्ध करून देत आहेत, त्याचे तत्काळ विश्लेषण करीत आहेत आणि ही सर्व माहिती दृश्य स्वरूपात तत्क्षणी उपलब्ध करून देत आहेत. एकमेकांना संशोधनाची माहिती उपलब्ध करून द्यायची आणि सहकार्याची एक नवीन विज्ञानसंस्कृती रुजवायची, असा एक नवीन मापदंड या क्षेत्रासाठी तयार होत आहे. विज्ञानाची प्रगती यापूर्वी एवढी पारदर्शक, सर्वसमावेशक आणि गतीमान कधीच नव्हती. म्हणून आता आपण सार्स-कोवी-2 ची कथा जगाच्या कानाकोपऱ्यात पोहोचवू शकतो!

नोंद: नवीन कोरोनाविषाणूची कथा फार वेगाने उत्क्रांत होत आहे. मात्र याबाबत जशी नवीन माहिती उजेडात येत आहे तसतशा या लेखातील काही गोष्टी बदलू शकतात. सदर लेखात उल्लेख केलेल्या काही संशोधनकार्याचे समीक्षण औपचारिकरीत्या इतर वैज्ञानिकांकडून अजून झालेले नाही. हा लेख लिहीत असताना ही बाब मी लक्षात ठेवली आहे आणि वाचकांनी ही बाब, सदर लेख आणि कोविड-19 संबंधीचे इतर लेख वाचताना लक्षात घ्यावी, अशी मी विनंती करीत आहे. त्याचबरोबर नित्यानंद राव, स्मिता जैन, भक्तेश्वर सिंग आणि कृष्णप्रिया तम्मा यांनी या लेखासाठी केलेल्या सूचनांबद्दल त्यांचे आभार व्यक्त करीत आहे.

चित्रा पट्टाभिरामन (पीएच.डी.) या नॅशनल इन्स्टिट्यूट ऑफ मेंटल हेल्थ ॲन्ड न्यूरोसायन्सेस (बंगळुरू) येथील डिपार्टमेंट ऑफ न्यूरोव्हायरॉलॉजी मध्ये फेलो आहेत. मनुष्यातील रोगकारक ओळखण्यासाठी त्या जीनोम अनुक्रमांचा वापर करतात.