ശാസ്‌ത്രം ആ തെറ്റ്‌ തിരുത്തി; നൊബേലിനു പിന്നിലെ തിരുത്തല്‍ കഥ
ശാസ്‌ത്രം ചിലപ്പോഴെല്ലാം പുതിയ കണ്ടെത്തലുകള്‍ നടത്തുമ്പോള്‍ പഴയവ തിരുത്തേണ്ടി വരും. ഇങ്ങനെ ചില തെറ്റുതിരുത്തലുകള്‍ കൂടി നടത്തിയാണ്‌ ശാസ്‌ത്രം 2021ലെ രസതന്ത്ര നൊബേല്‍ പ്രഖ്യാപിച്ചത്‌
ശാസ്‌ത്രം ചിലപ്പോഴെല്ലാം പുതിയ കണ്ടെത്തലുകള്‍ നടത്തുമ്പോള്‍ പഴയവ തിരുത്തേണ്ടി വരും. ഇങ്ങനെ ചില തെറ്റുതിരുത്തലുകള്‍ കൂടി നടത്തിയാണ്‌ ശാസ്‌ത്രം 2021ലെ രസതന്ത്ര നൊബേല്‍ പ്രഖ്യാപിച്ചത്‌. ആ തെറ്റിന്റെയും തിരുത്തലിന്റെയും നൊബേലിന്റേയും പിന്നിലെ കഥ...
2021ലെ രസതന്ത്രത്തിനുള്ള നൊബോല്‍ ലഭിച്ച ബെഞ്ചമിന്‍ ലിസ്റ്റ്, ഡേവിഡ്‌ മക്‌മില്ലന്‍ എന്നിവര്‍ ചരിത്രത്തില്‍ ഇടം പിടിച്ചത്‌ വെറുമൊരു കണ്ടപിടുത്തം മൂലമല്ല, മറിച്ച്‌ അനേകം വര്‍ഷങ്ങളായി ശാസ്‌ത്രം നേരിട്ടിരുന്ന ഒരു ദുഷ്‌പേര്‌ മായ്‌ക്കാന്‍ ഇടയാക്കിയതിനാണ്‌. അതെന്താണെന്നല്ലേ? അസിമെട്രിക്‌ ഓര്‍ഗാനോകാറ്റലിസിസ്‌ എന്ന തന്മാത്രകളെ കൃത്രിമമായി വികസിപ്പിക്കാന്‍ കഴിയുമെന്നാണ്‌ അവര്‍ തെളിയിച്ചത്‌. ഔഷധ നിര്‍മാണത്തില്‍ വലിയ വിപ്ലവം സൃഷ്ടിക്കാന്‍ കഴിയുന്ന ഈ കണ്ടെത്തല്‍ കെമിസ്‌ട്രി എന്ന ശാഖയെ തന്നെ മാലിന്യമുക്തമാക്കാനുള്ള വഴി തെളിക്കുകയാണ്‌.
പ്രകൃതിക്കും മനുഷ്യനും ദോഷം വരുത്താത്ത തരത്തിലുള്ള രാസപ്രവര്‍ത്തനങ്ങളുടെ ഈ കണ്ടുപിടിത്തം ഏറെ സഹായകരവുമാണ്‌. ജര്‍മന്‍ ശാസത്രജ്ഞന്‍ ബെഞ്ചമിന്‍ ലിസ്റ്റ്, സ്‌കോട്ടിഷ്‌ ശാസ്‌ത്രജ്ഞന്‍ ഡേവിഡ്‌ മക്‌മില്ലന്‍ എന്നിവര്‍ 2000ത്തില്‍ സ്വതന്ത്രമായി നടത്തിയ കണ്ടെത്തലിനാണ്‌ രസതന്ത്ര നൊബേല്‍ ലഭിച്ചത്‌. ഏറ്റവും വേഗത്തില്‍, ചെലവു കുറഞ്ഞ തരത്തില്‍ പ്രകൃതിക്ക്‌ ഇണങ്ങുന്ന തരത്തിലുള്ള ഓര്‍ഗാനോകാറ്റലിസിസ്‌ എന്ന പുതിയ ഓര്‍ഗാനിക്‌ തന്മാത്രകള്‍ നിര്‍മിക്കാന്‍ കഴിയുമെന്ന്‌ ഇവര്‍ തെളിയിച്ചു.
താലിഡോമിഡ്‌ ദുരന്തം
1956 ജൂലൈയിലാണ്‌ ജര്‍മനിയില്‍ താലിഡോമിഡ്‌ (Thalidomide) എന്ന മരുന്നിന്‌ മനുഷ്യരിലെ ഉപയോഗത്തിന്‌ അനുമതി ലഭിക്കുന്നത്‌. ഉറക്കം കുറവുള്ളവര്‍ക്ക്‌ സെഡേറ്റീവായിട്ടാണ്‌ ഈ മരുന്ന്‌ കണ്ടുപിടിച്ചത്‌. പിന്നീട്‌ ജലദോഷം, ഫ്‌ളൂ തുടങ്ങിയ രോഗങ്ങള്‍ക്കെല്ലാം ഉപയോഗിക്കാന്‍ തുടങ്ങി. ഗര്‍ഭിണികളിലെ മനംപിരട്ടലിനും ഛര്‍ദ്ദിക്കുമെല്ലാം ഇവ ഫലപ്രദമാണെന്നു കണ്ട്‌ ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ഡോക്ടര്‍മാര്‍ ഇത്‌ നിര്‍ദേശിക്കാന്‍ തുടങ്ങി. എന്നാല്‍ 1961ല്‍ ജര്‍മനിയില്‍ ഈ മരുന്ന്‌ നിരോധിച്ചു. വൈദ്യശാസ്‌ത്ര രംഗത്തെ വലിയ ദുരന്തമായിട്ടാണ്‌ താലിഡോമിഡ്‌ ഇന്ന്‌ അറിയപ്പെടുന്നത്‌. ഈ മരുന്നിന്റെ പാര്‍ശ്വഫലമായി ലോകത്തിന്റെ വിവിധ ഭാഗങ്ങളിലായി അനേകം കുഞ്ഞുങ്ങള്‍ ഗര്‍ഭാവസ്ഥയില്‍ തന്നെ ഇല്ലാതായി, ചിലര്‍ ജനിച്ചപ്പോഴേ മരിച്ചുവീണു. ജര്‍മനിയില്‍ മാത്രം പതിനായിരത്തിലധികം കുഞ്ഞുങ്ങള്‍ കൈകാലുകളില്ലാതെ പിറന്നുവീണു എന്നാണ്‌ ചരിത്രം.
മറ്റേതൊരു മൂലകത്തിനും ഉണ്ടാക്കാന്‍ കഴിയുന്നതിനെക്കാള്‍ കൂടുതല്‍ വ്യത്യസ്‌ത തരം സംയുക്തങ്ങളുണ്ടാക്കാന്‍ കാര്‍ബണിനും ഇതിനോട്‌ ചേരുന്ന മറ്റു ചില മൂലകങ്ങള്‍ക്കും കഴിയും
പക്ഷേ ഇപ്പോഴും ചില ത്വക്ക്‌ രോഗങ്ങള്‍ക്കും കാന്‍സറുകള്‍ക്കും ഈ മരുന്ന്‌ ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്‌. പരീക്ഷണങ്ങള്‍ ഒന്നും നടത്താതെയാണോ ഇത്തരമൊരു മരുന്ന്‌ ഗര്‍ഭിണികള്‍ക്ക്‌ നല്‍കിയത്‌ എന്നെല്ലാം ചോദ്യങ്ങളുയര്‍ന്നു. ഇത്രയേറെ പാര്‍ശ്വഫലങ്ങള്‍ ഉണ്ടെന്ന്‌ തെളിഞ്ഞിട്ടും വീണ്ടും എന്തിന്‌ ഇവ ഉപയോഗിക്കുന്നു എന്ന ചോദ്യം ഇപ്പോഴും ബാക്കിയാണ്‌. എന്നാല്‍ ഈ ചോദ്യങ്ങള്‍ക്കുള്ള ഉത്തരവും കഴിഞ്ഞ തവണത്തെ രസതന്ത്ര നൊബേലിന്‌ അര്‍ഹമായ ഓര്‍ഗാനിക്‌ അസിമട്രിക്‌ കറ്റാലിസിസും തമ്മിലൊരു ബന്ധമുണ്ട്‌.
ഓര്‍ഗാനിക്‌ കെമിസ്‌ട്രിയിലെ വിപ്ലവം
നമുക്ക്‌ ചുറ്റുമുള്ള വസ്‌തുക്കളെല്ലാം നിര്‍മിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത്‌ പരമാണുക്കള്‍(atom) കൊണ്ടാണ്‌. എങ്കിലും ഇവയെല്ലാം ഒരുപോലെയല്ല. ആ വ്യത്യാസത്തിനു കാരണം വ്യത്യസ്‌ത മൂലകങ്ങളും അവ നിര്‍മിക്കുന്ന തന്മാത്രകളുമാണ്‌. ഓക്‌സിജനും ഓക്‌സിജനും ചേര്‍ന്ന്‌ ഓക്‌സിജന്‍ തന്മാത്രകളുണ്ടാകുന്നു, അതുപോലെ രണ്ട്‌ ഹൈഡ്രജനും ഒരു ഓക്‌സിജനും ചേര്‍ന്ന്‌ ജല തന്മാത്രകളുണ്ടാകുന്നു. ഇതുപോലെ ചെറുതു മുതല്‍ അതി സങ്കീര്‍ണമായ വലിയ തന്മാത്രകള്‍ വരെയുണ്ട്‌. തന്മാത്രകളുടെ സ്വഭാവത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തില്‍ രസതന്ത്രം രണ്ടായി തിരിച്ചിട്ടുണ്ട്‌. ഓര്‍ഗാനിക്‌ കെമിസ്‌ട്രി, ഇന്‍ഓര്‍ഗാനിക്‌ കെമിസ്‌ട്രി എന്നിങ്ങനെ.
മറ്റേതൊരു മൂലകത്തിനും ഉണ്ടാക്കാന്‍ കഴിയുന്നതിനെക്കാള്‍ കൂടുതല്‍ വ്യത്യസ്‌ത തരം സംയുക്തങ്ങളുണ്ടാക്കാന്‍ കാര്‍ബണിനും ഇതിനോട്‌ ചേരുന്ന മറ്റു ചില മൂലകങ്ങള്‍ക്കും കഴിയും. കാര്‍ബണിന്റെ ഘടനയിലെ പ്രത്യേകതകള്‍ കൊണ്ടാണ്‌ ഇത്‌ സാധിക്കുന്നത്‌. ഇതേക്കുറിച്ചുള്ള പഠനത്തിന്‌ ജീവനുമായി ബന്ധപ്പെട്ടും വളരെ പ്രാധാന്യമുണ്ട്‌. കാരണം, നമ്മുടെ ശരീരത്തിലടക്കം നടക്കുന്ന പല രാസ പ്രവര്‍ത്തനങ്ങളും നടത്തുന്നത്‌ കാര്‍ബണിക സംയുക്തങ്ങളാണ്‌.
ഈ കാര്‍ബണിക സംയുക്തങ്ങളില്‍ ചിലതിനുള്ള പ്രത്യേകതയാണ്‌ കൈറാലിറ്റി (Chirality) എന്നു പറയുന്നത്‌. നമ്മുടെ കൈകള്‍ പോലുള്ള സംയുക്തങ്ങള്‍ ഉണ്ടാക്കാനുള്ള കഴിവാണ്‌ കൈറാലിറ്റി. അതായത്‌, നമ്മുടെ ഒരു കൈ മറ്റേ കൈയ്യുടെ കണ്ണാടി പോലെയാണല്ലോ (mirror image). കൈകള്‍ രണ്ടും ചേര്‍ത്തുവച്ചാല്‍ അവ നേര്‍വിപരീത മാതൃകയിലല്ലേ. നമ്മളെ സ്വയം കണ്ണാടിയില്‍ കാണുന്ന പോലുള്ള രീതിയിലാവും ഇത്‌.
ഇങ്ങനെ നേര്‍ വിപരീത ഘടനയുള്ള സംയുക്തങ്ങള്‍ എനാന്‍ട്യോമേര്‍സ്‌ (enantiomers) എന്നാണ്‌ അറിയപ്പെടുന്നത്‌. നേരത്തെ പറഞ്ഞ താലിഡോമിഡ്‌ ഇതുപോലെയൊരു സംയുക്തമാണ്‌. ഇതിന്‌ എസ്‌, ആര്‍ എന്നിങ്ങനെ രണ്ട്‌ എനാന്‍ട്യോമേര്‍സ്‌ ഉണ്ട്‌. എന്നാല്‍ ഇവയില്‍ ഒന്ന്‌ മരുന്നായി പ്രവര്‍ത്തിക്കുമ്പോള്‍ മറ്റേത്‌ പാര്‍ശ്വഫലങ്ങള്‍ ഉണ്ടാക്കുന്നുവെന്നാണ്‌ പിന്നീടു വന്ന പഠനങ്ങള്‍ തെളിയിച്ചത്‌. എന്നാല്‍ ആദ്യ കാലത്ത്‌ ഇത്‌ തിരിച്ചറിയാതെ പോയതു മൂലം പതിനായിരക്കണക്കിന്‌ കുഞ്ഞുങ്ങളുടെ ജീവിതമാണ്‌ തകര്‍ന്നത്‌. ഈ സംഭവത്തെ തുടര്‍ന്നാണ്‌ മരുന്ന്‌ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ കൂടുതല്‍ കര്‍ക്കശമാക്കാന്‍ ലോക രാജ്യങ്ങള്‍ തീരുമാനമെടുത്തത്‌.
നല്ലതു മാത്രം തിരിച്ചെടുക്കാം
ഇത്തരത്തില്‍ മിറര്‍ ഘടനയുള്ള സംയുക്തങ്ങളില്‍ നിന്ന്‌ നമുക്ക്‌ ആവശ്യമുള്ള കൈറല്‍ (chiral form) രൂപത്തിലുള്ള സംയുക്തത്തെ മാത്രം വേര്‍തിരിച്ച്‌ എടുക്കുന്നതിനുള്ള പുതിയ മാര്‍ഗം കണ്ടെത്തിയതിനാണ്‌ ഇത്തവണ കെമിസ്‌ട്രിയിലെ നൊബേല്‍ നല്‍കിയത്‌. ബെഞ്ചമിന്‍ ലിസ്റ്റും ഡേവിഡ്‌ മക്‌മില്ലനും രൂപീകരിച്ച ഈ പ്രക്രിയക്കു പറയുന്നതാണ്‌ അസിമെട്രിക്‌ ഓര്‍ഗാനോകാറ്റലിസിസ്‌.
ഉത്‌പ്രേരകം അഥവാ കാറ്റലിസ്റ്റുകള്‍ (catalyst) എന്നു കേട്ടിട്ടില്ലേ. സ്വയം രാസമാറ്റത്തിനു വിധേയമാകാതെ രാസ പ്രവര്‍ത്തനത്തിന്റെ വേഗത കൂട്ടുന്ന വസ്‌തുക്കളെയാണ്‌ ഉത്‌പ്രേരകം എന്ന്‌ വിളിക്കുന്നത്‌. ഒരു രാസ പ്രവര്‍ത്തനം നടക്കണമെങ്കില്‍ അതിനാവശ്യമായ ചെറിയ ഊര്‍ജമെങ്കിലും അതിനു ലഭിക്കണം. ഈ ഊര്‍ജത്തിന്റെ അളവില്‍ മാറ്റം വരുത്തുകയാണ്‌ കാറ്റലിസ്റ്റുകള്‍ ചെയ്യുന്നത്‌. സാധാരണയായി രണ്ടു തരം കാറ്റലിസ്റ്റുകളാണ്‌ രസതന്ത്രത്തില്‍ ഉപയോഗിക്കാറുള്ളത്‌. അതില്‍ ഒന്ന്‌ എന്‍സൈമേഴ്‌സും (enzymers) മറ്റേത്‌ മെറ്റല്‍ കാറ്റലിസ്‌റ്റുമാണ്‌ (metal catalyst).
എന്‍സൈമുകള്‍ക്ക്‌ പകരക്കാര്‍
നമ്മുടെ ശരീരത്തിലെ പല രാസ പ്രവര്‍ത്തനത്തിന്റെയും വേഗത കൂട്ടുന്നത്‌ എന്‍സൈമുകള്‍ അഥവാ രാസാഗ്നികളാണ്‌. ഉദാഹരണത്തിന്‌ ശരീരത്തിലെത്തുന്ന അന്നജം (starch) തന്നെ എടുക്കാം. ഇതിലെ വലിയ തന്മാത്രകളെ ചെറിയ തന്മാത്രകളാക്കി മാറ്റാന്‍ ചില എന്‍സൈം സിസ്റ്റവും നമ്മുടെ ശരീരത്തിലുണ്ട്‌. ശരീരത്തില്‍ നടക്കുന്ന ഇത്തരം പ്രവര്‍ത്തനങ്ങളെ ലബോറട്ടറിയില്‍ പുന:സൃഷ്ടിക്കാന്‍ കെമിസ്റ്റുകള്‍ക്ക്‌ കഴിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്‌.
എന്‍സൈമുകള്‍ക്ക്‌ പകരം കാറ്റലിസ്റ്റുകളായി ഉപയോഗിക്കാന്‍ കഴിയുന്ന ചെറിയ ഓര്‍ഗാനിക്‌ സംയുക്തങ്ങളെ കണ്ടെത്തുകയാണ്‌ ലിസ്റ്റും മക്‌മില്ലനും ചെയ്‌തത്‌. നേരത്തെ പറഞ്ഞതുപോലെ മെഡിക്കല്‍ രംഗത്തും ഇതുകൊണ്ട്‌ വലിയ പ്രയോജനങ്ങളുണ്ട്‌. വ്യാവസായിക രംഗത്ത്‌ ഇപ്പോള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്ന മെറ്റല്‍ കാറ്റലിസ്‌റ്റുകളില്‍ പലതും പ്രകൃതിക്ക്‌ ദോഷകരമാകുന്ന അഥവാ മാലിന്യമാകുന്ന പലതും ഉപോത്‌പന്നമായി മാറുന്നുണ്ട്‌. ഈ പ്രശ്‌നത്തിന്‌ പരിഹാരം കാണാനും, കൂടുതല്‍ പ്രകൃതി സൗഹൃദമായി വ്യവസായിക രംഗത്തെ കാറ്റലൈസേഷനെ മാറ്റാനും അസിമെട്രിക്‌ ഓര്‍ഗാനോകാറ്റലിസിസിന്‌ കഴിയും.
താലിഡോമിഡ്‌ പ്രശ്‌നം പരിഹരിക്കാനാകുമോ?
പല രാസ പ്രക്രിയകളിലെയും ഘടകങ്ങള്‍ കുറയ്‌ക്കാന്‍ കഴിയുമെന്നും അസിമെട്രിക്‌ ഓര്‍ഗാനോകാറ്റലിസിസ്‌ മാനവകുലത്തിന്‌ മുഴുവന്‍ ഉപയോഗപ്രദവുമാണെന്നാണ്‌ നൊബേല്‍ കമ്മിറ്റി വിലയിരുത്തിയത്‌. മനുഷ്യരാശിക്ക്‌ വലിയ സംഭാവനകള്‍ ശാസ്‌ത്രം നല്‍കിയിട്ടുണ്ട്‌. എന്നാല്‍ താലിഡൊമിഡ്‌ പോലുള്ള വന്‍ ദുരന്തങ്ങളും അവയില്‍ ഉള്‍പ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്‌. പല രാസ പ്രക്രിയകളും പ്രകൃതിക്ക്‌ വലിയ നാശം വിതയ്‌ക്കുന്നവയുമാണ്‌. താലിഡോമിഡ്‌ ഇന്നും കാന്‍സറിനും കുഷ്‌ഠം പോലുള്ള ചില ത്വക്ക്‌ രോഗങ്ങള്‍ക്കും ഫലപ്രദമായ മരുന്നാണ്‌. പക്ഷേ അതിന്റെ പാര്‍ശ്വഫലങ്ങള്‍ ഇല്ലാതാക്കാന്‍ പുതിയ കണ്ടെത്തലിന്‌ സാധിക്കുമെന്നാണ്‌ കരുതുന്നത്‌.
ലിസ്റ്റിന്റെയും മക്‌മില്ലന്റെയും കണ്ടെത്തലുകള്‍ പാര്‍ശ്വഫലങ്ങളില്ലാത്ത താലിഡൊമിഡ്‌ പോലുള്ള മരുന്നുകളുടെ നിര്‍മാണത്തിന്‌ ഉപകരിക്കും എന്നത്‌ ഏറെ പ്രതീക്ഷ നല്‍കുന്നതാണ്‌
ശരീരത്തിലെ രോഗാണുക്കളോട്‌ പൊരുതി പ്രതിരോധ ശേഷി നിലനിര്‍ത്താന്‍ താലിഡൊമിഡിന്‌ കഴിയും. പുതിയ രക്ത കോശങ്ങള്‍ ഉണ്ടാകുന്നത്‌ കുറയ്‌ക്കാനും ഇവയ്‌ക്കാവും. അതുകൊണ്ടാണ്‌ കാന്‍സര്‍ കോശങ്ങള്‍ക്ക്‌ പെരുകാനുള്ള സാധ്യത കുറയുന്നത്‌. അമേരിക്കയിലെ ഫുഡ്‌ ആന്‍ഡ്‌ ഡ്രഗ്‌ അഡ്‌മിനിസ്‌ട്രേഷന്‍ (എഫ്‌ഡിഎ) താലിഡൊമിഡ്‌ ലെപ്രസി, മള്‍ട്ടിപ്പിള്‍ മൈലോമ തുടങ്ങിയ രോഗങ്ങള്‍ക്ക്‌ ഉപയോഗിക്കാന്‍ അനുമതി നല്‍കിയിട്ടുണ്ട്‌. എന്നാല്‍ ഗര്‍ഭിണികള്‍ക്ക്‌ ഇത്‌ ഉപയോഗിക്കുന്നതിന്‌ വിലക്കിയിട്ടുമുണ്ട്‌. ഈ മരുന്നിന്റെ പാര്‍ശ്വഫലങ്ങളെക്കുറിച്ച്‌ ബോധവത്‌കരിച്ചിട്ടു മാത്രമേ ഇത്‌ നല്‍കാവൂ എന്നും നിര്‍ദേശിക്കുന്നു.
താലിഡൊമിഡിന്‌ ചില പകരക്കാര്‍ ഉണ്ടെങ്കിലും അവയ്‌ക്കും പാര്‍ശ്വഫലങ്ങളുണ്ട്‌. എന്നാല്‍ ലിസ്റ്റിന്റെയും മക്‌മില്ലന്റെയും കണ്ടെത്തലുകള്‍ പാര്‍ശ്വഫലങ്ങളില്ലാത്ത താലിഡൊമിഡ്‌ പോലുള്ള മരുന്നുകളുടെ നിര്‍മാണത്തിന്‌ ഉപകരിക്കും എന്നത്‌ ഏറെ പ്രതീക്ഷ നല്‍കുന്നതാണ്‌. ഇത്‌ വൈദ്യ ശാസ്‌ത്ര രംഗത്ത്‌ വലിയ മുന്നേറ്റവും വിപ്ലവവും സൃഷ്ടിക്കും എന്ന കാര്യത്തില്‍ തര്‍ക്കമില്ല. പക്ഷേ ഒരിക്കലും മായ്‌ക്കാന്‍ കഴിയാത്ത ആ തെറ്റിന്റെ ഭാരം എന്നും ശാസ്‌ത്രത്തിന്‌ ഒരു ഓര്‍മപ്പെടുത്തല്‍ കൂടിയാണ്‌. ശാസ്‌ത്രത്തിനും തെറ്റുകള്‍ സംഭവിക്കാം. പക്ഷേ അതു തിരുത്തി മുന്നോട്ട്‌ പോവുകയാണ്‌ ശാസ്‌ത്രം ചെയ്യുന്നതും ചെയ്യേണ്ടതും. അങ്ങനെ കുറച്ചുകൂടി വലിയൊരു ശരിയിലേക്കും നന്മയിലേക്കുമുള്ള വഴിയാണ്‌ അസിമെട്രിക്‌ ഓര്‍ഗാനോകാറ്റലിസിസ്‌ നയിക്കുന്നത്‌ എന്ന്‌ പ്രതീക്ഷിക്കാം.