ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಸಚಿವಾಲಯ
ʻಫ್ಲೋರೆಸೆನ್ಸ್ ವಿಧಾನದʼ ಮೂಲಕ SARS-CoV-2  ವೈರಸ್ ಪತ್ತೆ ಹಚ್ಚಲು ಹೊಸ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ವೇದಿಕೆಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು
ರೋಗಕಾರಕ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳನ್ನು ಫ್ಲೋರೋಮೆಟ್ರಿಕ್ ವಿಧಾನದ ಮೂಲಕ ಪತ್ತೆ ಹಚ್ಚುವ ಹೊಸ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ. ರೋಗಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುವ ವೈರಾಣುವಿನ ಪತ್ತೆಯನ್ನು ಈ ಹೊಸ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಿಂದ ಮಾಡಬಹುದಾಗಿದೆ. ಹೊರಹೊಮ್ಮುವ ಫ್ಲೋರೊಸೆಂಟ್ ಬೆಳಕನ್ನು ಅಳತಯುವ ಮೂಲಕ ರೋಗಾಣುವಿನ ಪತ್ತೆ ಮಾಡಬಹುದಾಗಿದೆ. SARS-Cov-2  ಪತ್ತೆಯಲ್ಲೂ ಈ ಹೊಸ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ವೇದಿಕೆಯನ್ನು ಎಚ್ಐವಿ, ಇನ್ಫ್ಲುಯೆಂಜಾ, ಎಚ್ಸಿವಿ, ಜಿಕಾ, ಎಬೋಲಾ, ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ ಮತ್ತು ಇತರ ರೂಪಾಂತರಿ/ವಿಕಸನಗೊಳ್ಳುತ್ತಿರುವ ರೋಗಾಣುಗಳು ಹಾಗೂ ಇತರ ಡಿಎನ್ಎ/ಆರ್ಎನ್ಎ ರೋಗಕಾರಕಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಸಹ ಬಳಸಬಹುದಾಗಿದೆ.
ವೈರಾಣುಗಳು ಜಾಗತಿಕ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಮನುಕುಲದ ಆರೋಗ್ಯಕ್ಕೆ ದೊಡ್ಡ ಮಟ್ಟದ ಅಪಾಯವೊಡ್ಡಿವೆ. ಜೊತೆಗೆ ಪ್ರಸ್ತುತ SARS-CoV-2 ವೈರಾಣುವಿನಿಂದ ಹರಡಿರುವ ಕೋವಿಡ್-19 ಸಾಂಕ್ರಾಮಿಕವು ನಮ್ಮ ಜೀವನದ ಎಲ್ಲಾ ಅಂಶಗಳ ಮೇಲೆ ದುಷ್ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತಲೇ ಇದೆ. ಈ ಆರ್ಎನ್ಎ ವೈರಸ್ನ ತೀವ್ರ ಪ್ರಸರಣ ದರವು ಸೋಂಕಿತರ ಸಂಪರ್ಕ ಪತ್ತೆಮಾಡಲು  ಹಾಗೂ ಸಮಯೋಚಿತ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ತ್ವರಿತ ಮತ್ತು ನಿಖರವಾದ ರೋಗನಿರ್ಣಯ ವಿಧಾನ ಅತ್ಯಗತ್ಯವಾಗಿಸಿದೆ.
ಭಾರತ ಸರಕಾರದ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಇಲಾಖೆಯ ಅಡಿಯ ಸ್ವಾಯತ್ತ ಸಂಸ್ಥೆಯಾದ ಜವಾಹರಲಾಲ್ ನೆಹರು ಸೆಂಟರ್ ಫಾರ್ ಅಡ್ವಾನ್ಸ್ಡ್ ಸೈಂಟಿಫಿಕ್ ರಿಸರ್ಚ್  ಸಂಸ್ಥೆಯು ಭಾರತೀಯ ವೀಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆಯ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಜಂಟಿಯಾಗಿ ಕೋವಿಡ್-19 ವೈದ್ಯಕೀಯ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಸಂರಚನಾ ಬಹುರೂಪತೆ  ವೇದಿಕೆಯನ್ನು ಗುರಿಯಾಗಿಸಿಕೊಂಡು ನಾನ್ ಕ್ಯಾನನಿಕಲ್ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಿಕ್ ಆಮ್ಲ ಆಧಾರಿತ ಜಿ-ಕ್ವಾಡ್ರಪ್ಲಕ್ಸ್ ಟೋಪಾಲಜಿಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಇವರ ಪ್ರಯೋಗ ಕುರಿತ ಸಂಶೋಧನಾ ಪ್ರಬಂಧವನ್ನು ಇತ್ತೀಚೆಗೆ 'ಎಸಿಎಸ್ ಸೆನ್ಸರ್ಸ್' ನಿಯತಕಾಲಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಈ ಅಧ್ಯಯನ ತಂಡವು ತಾವು ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಪಡಿಸಿರುವ ವಿಶಿಷ್ಟ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಕ್ಕೆ ಪೇಟೆಂಟ್ ಪಡೆಯಲು ಸಹ ಅರ್ಜಿ ಸಲ್ಲಿಸಿದೆ.
ಪ್ರಸ್ತುತ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ತಮ್ಮ ಈ ಪ್ರಯೋಗದ ಮೂಲಕ ಚಿಕಿತ್ಸಾತ್ಮಕ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ SARS-CoV-2 ಪತ್ತೆಗಾಗಿ ಮೊಟ್ಟ ಮೊದಲ ʻಜಿಕ್ಯೂ-ಆರ್ʼ ಉದ್ದೇಶಿತ ವಿನೂತನ ರೋಗಪತ್ತೆ ವೇದಿಕೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಈ ವೇದಿಕೆಯು ʻಜಿಕ್ಯೂ-ಆರ್ಸಿಪಿʼ ವೇದಿಕೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ. ಈ ರೋಗಾಣು ಪತ್ತೆ ವೇದಿಕೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆ ಮತ್ತು ಸೀಕ್ವೆನ್ಸಿಂಗ್ ನಿರ್ದಿಷ್ಟತೆಯೊಂದಿಗೆ ಕ್ಷೇತ್ರ-ನಿಯೋಜನಾ ಐಸೋಥರ್ಮಲ್ ಆಂಪ್ಲಿಫಿಕೇಶನ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಿಸಬಹುದು.
ಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ʻನಾನ್ ಕ್ಯಾನೋನಿಕಲ್ʼ ಡಿಎನ್ಎ/ಆರ್ಎನ್ಎ ಗುರಿಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಿಕ್ ಆಮ್ಲಗಳಲ್ಲಿನ ವಿಶಿಷ್ಟ ಸಂವಹನಗಳ ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಂಪನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಮತ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥಿತವಾಗಿ ಚಿತ್ರಿಸಲು ಈ ವೇದಿಕೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತು ನೀಡುತ್ತದೆ. ʻಆರ್ಸಿಪಿʼ ಆಧಾರಿತ ಗಮ್ಯ ಸ್ಥಿರೀಕರಣವು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ ಮತ್ತು ಡಿಎನ್ಎ/ಆರ್ಎನ್ಎ ವೈರಸ್ಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ರೋಗಕಾರಕಗಳಿಗಾಗಿ ʻನಾನ್ ಕ್ಯಾನೋನಿಕಲ್ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಿಕ್ ಆಮ್ಲ-ಉದ್ದೇಶಿತʼ ರೋಗನಿರ್ಣಯ ವೇದಿಕೆಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಒಂದು ಸಾಮಾನ್ಯ ಮತ್ತು ಮಾಡ್ಯುಲರ್ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ.
ʻಆರ್ಟಿ-ಕ್ಯೂ-ಪಿಸಿಆರ್ʼ ಎಂಬುದು SARS-CoV-2  ಅನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಪತ್ತೆ ಹಚ್ಚಲು ಇರುವ ಜಾಗತಿಕ ಮಾನದಂಡವಾಗಿದೆ. SARS-CoV-2 ವೈರಾಣುವಿನ ಪತ್ತೆಗಾಗಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಿಕ್ ಆಮ್ಲ-ಉದ್ದೇಶಿತ ರೋಗನಿರ್ಣಯ ವಿಧಾನ ಅನುಸರಿಸುವ ಇತ್ತೀಚಿನ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳಲ್ಲಿ ʻಆರ್ಟಿಆರ್ಪಿಎʼ ಮತ್ತು ʻಆರ್ಟಿ-ಲ್ಯಾಂಪ್ʼನಂತಹ ತಂತ್ರಗಳು ಸೇರಿವೆ. ಇವುಗಳೂ ಸಾಮಾನ್ಯ ಉದ್ದೇಶದ ಡಿಎನ್ಎ ಪತ್ತೆ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಸುಳ್ಳು-ಧನಾತ್ಮಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ. ಏಕೆಂದರೆ, ಈ ವಿಧಾನಗಳು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಲ್ಲದ ಆಂಪ್ಲಿಫಿಕೇಷನ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ನಿಷ್ಪಕ್ಷಪಾತವಾಗಿ ಪತ್ತೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಅನನ್ಯ ಡಿಎನ್ಎ ದ್ವಿತೀಯ ಸಂರಚನೆಗಳ ಗುರುತಿಸುವಿಕೆಯು ಈ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ಭರವಸೆಯ ಪರಿಹಾರ ಎನಿಸಿದೆ. ಕೋವಿಡ್-19 ವೈರಾಣುವಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪತ್ತೆಗಾಗಿ SARS-CoV-2 ವೈರಾಣುವಿನ 30 ಕೆಬಿ  ಜೀನೋಮಿಕ್ ಲ್ಯಾಂಡ್ಸ್ಕೇಪ್ನಿಂದ ಪಡೆದ ವಿಶಿಷ್ಟ ಜಿ-ಕ್ವಾಡ್ರಪ್ಲಕ್ಸ್ ಆಧಾರಿತ ಗುರಿಯನ್ನು ತಂಡವು ಗುರುತಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ನಿರೂಪಿಸಿದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಮೂಲಭೂತ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳನ್ನೇ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಉದ್ದೇಶಕ್ಕೆ ತಕ್ಕಂತೆ ಪುನರಾವರ್ತಿಸಲಾದ ಇತರ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ರೋಗನಿರ್ಣಯ ವಿಧಾನಗಳಿಗಿಂತಲೂ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, ಈ ಪ್ರಯೋಗವು ಸಣ್ಣ ಅಣು ಫ್ಲೋರೋಫೋರ್ಗಳನ್ನು  ಬಳಸಿಕೊಂಡು ʻSARS-CoV-2’ ಸೀಕ್ವೆನ್ಸ್ನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾದ, ವಿಶಿಷ್ಟ, ಅಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ರಚನೆಯನ್ನು ಪತ್ತೆ ಮಾಡಲು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ವಿನೂತನ ಕಾರ್ಯತಂತ್ರವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸುತ್ತದೆ.
ಚಿಕಿತ್ಸಾತ್ಮಕ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ʻರಿವರ್ಸ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಕ್ರಿಪ್ಷನ್ʼ ಮತ್ತು ʻಆಂಪ್ಲಿಫಿಕೇಶನ್ʼ ಮಾಡಿದ ನಂತರ ಪಡೆಯಲಾದ ʻಸಾರ್ಸ್-ಕೋವಿ-2ʼ ಮೂಲದ ʻಡಿಎನ್ಎʼ ಅನ್ನು ಪತ್ತೆ ಹಚ್ಚುವ ʻಜಿಕ್ಯೂʼ ಟೋಪಾಲಜಿಯನ್ನು ತಂಡವು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದೆ. ʻಪಿಎಚ್ʼ-ಪ್ರಚೋದಿತ ಫ್ಯಾಸಿಲ್ ಅನ್ನು ʻಆಂಪ್ಲಿಫೈಡ್ ಡಬಲ್-ಸ್ಟ್ರಾಂಡೆಡ್ ಡಿಎನ್ಎಯನ್ನು ಸ್ಥಿರ ʻಜಿಕ್ಯೂʼಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಮೂಲಕ ʻಜಿಕ್ಯೂ ಉದ್ದೇಶಿತ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವಿಕೆʼಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದ ಫ್ಲೋರೊಸೆಂಟ್ ಡೈ ಬಳಸಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಮಟ್ಟದ ಆಯ್ಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಪತ್ತೆ ಹಚ್ಚಬೇಕಾದ ಉದ್ದೇಶಿತ ಗುರಿಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ʻಬಿಟಿಎಂಎʼ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುವ ಈ ಫ್ಲೋರೆಸೆಂಟ್ ಡೈ - ʻಬೆಂಜೋಬಿಸ್ತಿಯಾಜೋಲ್ʼ ಆಧಾರಿತ ಗುರಿ-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಆ ಮೂಲಕ ಈ ಅಧ್ಯಯನವು ಕೋವಿಡ್-19 ವೈದ್ಯಕೀಯ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಫ್ಲೋರೋಜೆನಿಕ್ ಸಾವಯವ ಅಣು ಆಧಾರಿತ ಜಿಕ್ಯೂ-ಆರ್ಸಿಸಿಪಿ ವೇದಿಕೆಗೆ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಕಾರ್ಯತಂತ್ರವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದು ಅದರ ಮೊದಲ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಪ್ರಾತ್ಯಕ್ಷಿಕೆಯಾಗಿದೆ.
ರೋಗಕಾರಕಗಳಲ್ಲಿನ ಅಸಾಮಾನ್ಯ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಿಕ್ ಆಮ್ಲ ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ಗುರಿಯಾಗಿಸುವ ಈ ವಿಧಾನವು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ನೀಡುವಂತಹ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರೋಗನಿರ್ಣಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವ ಒಂದು ಸದೃಢ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ ಎಂದು ತಂಡವು ವಿವರಿಸಿದೆ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿ ಆಸಿಡ್ಗಳ ಉತ್ಕೃಷ್ಟ ದೃಢಪಡಿಸುವಿಕೆ ಅಥವಾ ಉತ್ಕೃಷ್ಟ ಸೀಕ್ವೆನ್ಸಿಂಗ್ನೊಂದಿಗೆ ಅಣು ಶೋಧಕಗಳು ಸುಳ್ಳು-ಧನಾತ್ಮಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ತೊಡೆದುಹಾಕುವ ಮೂಲಕ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿನ ಸವಾಲನ್ನು ನಿವಾರಿಸುತ್ತವೆ.
"ದುಬಾರಿ ʻಆರ್ಟಿ-ಕ್ಯೂ-ಪಿಸಿಆರ್ʼ ಸಾಧನದ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲದೆ ಕಡಿಮೆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ನಿಸ್ಸಂದಿಗ್ಧ ಗುರಿ ಗುರುತಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಮತ್ತು ಪತ್ತೆ ಹಚ್ಚುವಿಕೆಯ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ನಾವು ಅಣು ಶೋಧಕಗಳ ತರ್ಕಬದ್ಧ ವಿಧಾನವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಈ ಆರ್ಸಿಪಿ ಆಧಾರಿತ ವೇದಿಕೆಯು ಬಹಳ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಎಚ್ಐವಿ, ಇನ್ಫ್ಲುಯೆಂಜಾ, ಎಚ್ಸಿವಿ ಮುಂತಾದ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ ಮತ್ತು ವೈರಾಣುಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ವಿವಿಧ ಡಿಎನ್ಎ/ಆರ್ಎನ್ಎ ಆಧಾರಿತ ರೋಗಕಾರಕಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆ ಹಚ್ಚಲು ಸುಲಭವಾಗಿ ಇದನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು" ಎಂದು ಟಿ ಗೋವಿಂದರಾಜು ಹೇಳಿದರು.
ಪ್ರಕಾಶನ ಲಿಂಕ್: https://doi.org/10.1021/acssensors.1c02113
ಲೇಖಕರು: ಸುಮೋನ್ ಪ್ರತಿಹಾರ್, ರಾಗಿಣಿ ಅಗರ್ವಾಲ್, ವಿರೇಂದ್ರ ಕುಮಾರ್ ಪಾಲ್, ಅಮಿತ್ ಸಿಂಗ್, ಮತ್ತು ತಿಮ್ಮಯ್ಯ ಗೋವಿಂದರಾಜುಹೆಚ್ಚಿನ ವಿವರಗಳಿಗಾಗಿ, ದಯವಿಟ್ಟು ಟಿ ಗೋವಿಂದರಾಜು ಅವರನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಿ