दैहिक कोशिका केंद्रक स्थानांतरण तकनीक

कायिक कोशिका केंद्रक अंतरण (Somatic cell nuclear transfer—SCNT) में शारीरिक कोशिका का केंद्रक एक अंडाणु में डाला जाता है। अंडाणु या शुक्राणु के अलावा शरीर की किसी भी कोशिका को शारीरिक कोशिका कहते हैं। रोसलिन संस्थान (Roslin Institute) के अनुसार, पहले अंडाणु का अपना केंद्रक हटाया जाता है। फिर उसकी जगह दाता कोशिका का केंद्रक रखा जाता है।

इसके चरण क्या हैं?

• जिस जानवर की प्रतिलिपि बनानी है, उससे एक शारीरिक कोशिका लें।
• एक अंडाणु से केंद्रक हटा दें। इससे एक “केंद्रक-रहित” अंडाणु मिल जाता है।
• दाता कोशिका का केंद्रक खाली अंडाणु में डालें। NHGRI इसके दो तरीके बताता है: केंद्रक को इंजेक्शन से डालना या विद्युत धारा की मदद से पूरी कोशिका को अंडाणु से जोड़ना।
• ICMR के 2017 के दिशानिर्देशों के अनुसार, अंडाणु नए केंद्रक को फिर से प्रोग्राम करता है।
• एक सरोगेट माँ भ्रूण को अपने गर्भ में रख सकती है। डॉली का जन्म इसी तरह हुआ था।

यह जानवर प्रतिलिपि क्यों होता है?

• रोसलिन के अनुसार, कोशिका का 99.9% DNA उसके केंद्रक में होता है। इसलिए क्लोन का DNA दाता के DNA से लगभग पूरी तरह मेल खाता है।
• NHGRI के अनुसार, जन्म लेने वाले जानवर की आनुवंशिक बनावट शारीरिक कोशिका देने वाले जानवर जैसी होती है।
• FDA के अनुसार, आज क्लोनिंग के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल होने वाला तरीका SCNT है।

क्या क्लोन आनुवंशिक रूप से संशोधित जानवर होता है?

• नहीं। क्लोनिंग DNA की प्रतिलिपि बनाती है। आनुवंशिक संशोधन DNA में बदलाव करता है।
• रोसलिन के अनुसार, डॉली आनुवंशिक रूप से संशोधित नहीं थी। FDA के अनुसार, क्लोनिंग से जीन अनुक्रम नहीं बदलता।

सिविल सेवा प्रारंभिक परीक्षा 2017 (सामान्य अध्ययन प्रश्नपत्र I, Q78) में यह प्रश्न शब्दशः पूछा गया था:

“कायिक कोशिका केंद्रक अंतरण तकनीक का क्या उपयोग है?”

विकल्प थे (a) “जैविक लार्वानाशकों का उत्पादन”, (b) “जैव-अपघटनीय प्लास्टिक का निर्माण”, (c) “जानवरों की प्रजनन क्लोनिंग”, और (d) “रोगमुक्त जीवों का उत्पादन”। UPSC की आधिकारिक उत्तर-कुंजी के अनुसार सही उत्तर है (c).

(c) सही क्यों है?

• ICMR 2017 के अनुसार, प्रजनन क्लोनिंग में SCNT से बने भ्रूण को गर्भाशय में प्रत्यारोपित किया जाता है। यह विकसित होकर एक पूर्ण जीव बनता है।
• यह जीव आनुवंशिक रूप से कोशिका देने वाले जीव के समान होता है।
• NHGRI के अनुसार, प्रजनन क्लोनिंग से पूरे जानवरों की प्रतिलिपियाँ बनती हैं।

बाकी विकल्प गलत क्यों हैं?

• जैविक लार्वानाशक और जैव-अपघटनीय प्लास्टिक: SCNT से इनमें से कोई भी नहीं बनता।
• रोगमुक्त जीव: क्लोन अपने दाता की प्रतिलिपि होता है। वह अपने-आप अधिक स्वस्थ या रोगमुक्त नहीं हो जाता।
• FDA के अनुसार, क्लोनिंग आनुवंशिक इंजीनियरिंग नहीं है। इससे जीन अनुक्रम में कोई बदलाव नहीं होता।

डॉली पहली क्लोन नहीं थी। वह किसी वयस्क कोशिका से क्लोन की गई पहली स्तनधारी थी। यह अंतर महत्वपूर्ण है।

चरण-दर-चरण क्या हुआ?

• 1952: ब्रिग्स और किंग (Briggs and King) ने मेंढक के शुरुआती भ्रूणों के केंद्रक उन अंडों में डाले, जिनके केंद्रक निकाल दिए गए थे।
• 1962: जॉन गर्डन (John Gurdon) ने ज़ेनोपस (Xenopus) मेंढक का इस्तेमाल किया। टैडपोल की आँत की कोशिका के केंद्रक से तैरने वाले टैडपोल बने। इससे पता चला कि विशेष कार्य करने वाली कोशिकाओं में भी सभी जीन बने रहते हैं।
• 1986: विलाडसन (Willadsen) ने भेड़ के भ्रूणों में पहले केंद्रक प्रत्यारोपण की जानकारी दी।
• 1995-96: मेगन और मोरैग (Megan and Morag) का जन्म 1995 में हुआ था। कैंपबेल (Campbell) और उनके सहयोगियों ने उन्हें प्रयोगशाला में संवर्धित भ्रूण की कोशिकाओं से बनाया था। उनके शोधपत्र के अनुसार, लेखकों की जानकारी में यह पहली बार था जब किसी स्थापित कोशिका वंश (cell line) से जीवित संतान पैदा हुई थी।

यह क्यों महत्वपूर्ण है?

• डॉली से पहले संतान केवल शुरुआती भ्रूणों या भ्रूण से प्राप्त कोशिकाओं से पैदा हुई थी।
• डॉली ने दिखाया कि वयस्क कोशिका को फिर से भ्रूण जैसी अवस्था में लाया जा सकता है।

डॉली का जन्म 5 जुलाई 1996 को एडिनबरा (Edinburgh) के पास रोसलिन संस्थान (Roslin Institute) में हुआ था। उसके जन्म की घोषणा नेचर (Nature) में 27 फरवरी 1997को हुई थी। इसलिए इस पाठ में कहा गया है, “जन्म 1996 में, घोषणा 1997 में”।

उसे कैसे बनाया गया था?

• दाता कोशिकाएँ छह साल की फिन डॉर्सेट (Finn Dorset) नस्ल की मादा भेड़ की स्तन ग्रंथि से ली गई थीं।
• एडिनबरा विश्वविद्यालय के पशु चिकित्सा विद्यालय के अनुसार, अंडा देने वाली और गर्भ धारण करने वाली भेड़ें स्कॉटिश ब्लैकफेस (Scottish Blackface) नस्ल की थीं।
• नेशनल म्यूज़ियम्स स्कॉटलैंड (National Museums Scotland) के अनुसार, डॉली का नाम डॉली पार्टन (Dolly Parton) के नाम पर रखा गया था।
• NHGRI के अनुसार, 277 क्लोन भ्रूणों में से केवल डॉली ही जीवित पैदा हुई थी। उसी पृष्ठ पर 276 प्रयासों का भी उल्लेख है। इस पाठ में “लगभग 277” कहा गया है।

इसके बाद क्या हुआ?

• डॉली रोसलिन में रही। उसने छह स्वस्थ मेमनों को जन्म दिया और 2003 में छह साल की उम्र में उसकी मृत्यु हो गई।
• विलमट (Wilmut) और उनके सहयोगियों के नेचर (Nature) में प्रकाशित शोधपत्र ने दिखाया कि कोशिकाओं के विशेष कार्यों के लिए विकसित होने से उनकी आनुवंशिक सामग्री में ऐसा बदलाव नहीं होता जिसे पलटा न जा सके।

यह सवाल अक्सर पूछा जाता है। ईमानदार जवाब यह है कि किसी ने इसे साबित नहीं किया है।

स्रोत क्या बताते हैं?

• रोसलिन के अनुसार, एक साल की उम्र में उसके टेलोमियर सामान्य से छोटे थे। टेलोमियर गुणसूत्रों के सिरों पर मौजूद सुरक्षात्मक आवरण होते हैं। उम्र बढ़ने के साथ ये छोटे होते जाते हैं।
• चार साल की उम्र में उसे गठिया हो गया था। रोसलिन के अनुसार, यह स्पष्ट नहीं है कि इसका कारण उसका DNA था या नहीं। कंक्रीट का फर्श या अधिक वजन इसके संभावित कारण हो सकते हैं।
• NHGRI के अनुसार, उसकी मृत्यु छह साल की उम्र में हुई, जो भेड़ों के सामान्य 12 साल के जीवनकाल का लगभग आधा है।
• एक समाचार रिपोर्ट के अनुसार, फेफड़ों की लगातार बढ़ती बीमारी के बाद उसे इच्छामृत्यु दी गई थी।

बाद के अध्ययनों में क्या पता चला?

• 2016 के एक अध्ययन में अधिक उम्र की 13 क्लोन भेड़ों की निगरानी की गई। इनमें से चार डॉली के कोशिका वंश (cell line) से बनी थीं।
• उनमें कोई स्पष्ट दुष्प्रभाव नहीं दिखा। उन्हें केवल हल्का या मध्यम ऑस्टियोआर्थराइटिस यानी जोड़ों की घिसावट वाला गठिया था।
• इसलिए समय से पहले बुढ़ापा आना संभव है, लेकिन यह साबित नहीं हुआ है।

कई क्लोन क्यों असफल हो जाते हैं?

• रोसलिन (Roslin) के अनुसार, क्लोनिंग से बने भ्रूण अधिक बार नष्ट हो जाते हैं। सफलता की दर बहुत कम है।
• लार्ज ऑफस्प्रिंग सिंड्रोम (Large Offspring Syndrome) में नवजात शिशुओं के विकास में विकृतियाँ होती हैं। यह क्लोन किए गए पशुधन में अधिक आम है।

डॉली के बाद यही तरीका कई प्रजातियों में सफल रहा। हर सफलता अपने आप में एक नई शुरुआत थी।

प्रमुख उपलब्धियाँ क्या हैं?

• 1997: पॉली (Polly) नाम की मादा मेमने में मानव का रक्त का थक्का बनाने वाले कारक का जीन था। उसकी दाता कोशिकाओं में पहले आनुवंशिक बदलाव किए गए थे। इसलिए वह डॉली से अलग, आनुवंशिक रूप से बदला गया क्लोन थी।
• 1998: वाकायामा (Wakayama) की टीम ने वयस्क कोशिकाओं से चूहों की क्लोनिंग की। केवल 2% से 2.8% भ्रूण जन्म तक विकसित हो पाए।
• 1998: काटो (Kato) की टीम ने एक वयस्क गाय की कोशिकाओं से आठ बछड़ों की क्लोनिंग की।
• 2000: पोलेजेवा (Polejaeva) की टीम ने प्रयोगशाला में संवर्धित वयस्क कोशिकाओं के समूह से क्लोन किए गए सूअर के बच्चों की जानकारी दी।
• 2005: स्नप्पी (Snuppy), जो अफगान हाउंड नस्ल का था, पहला क्लोन किया गया कुत्ता था।
• 2018: झोंग झोंग (Zhong Zhong) और हुआ हुआ (Hua Hua), SCNT से क्लोन किए गए पहले प्राइमेट बने। चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज (Chinese Academy of Sciences) ने इन्हें भ्रूण की कोशिकाओं से बनाया था।
• 2024: रीट्रो (ReTro) वयस्क होने तक जीवित रहने वाला पहला क्लोन किया गया रीसस बंदर बना।

आम तौर पर किन बातों में भ्रम होता है?

• 1999 का रीसस बंदर टेट्रा (Tetra) एक भ्रूण को विभाजित करके बनाया गया था। उसे SCNT से नहीं बनाया गया था।
• ह्वांग (Hwang) के मानव स्टेम कोशिकाओं संबंधी शोधपत्र बाद में मनगढ़ंत पाए गए। फिर भी स्नप्पी एक वास्तविक क्लोन था।
• चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज के अनुसार, क्लोन किए गए स्तनधारियों में जीवित जन्म की सामान्य दर 1% से 3% होती है।

भारत में यह काम मुख्य रूप से करनाल के राष्ट्रीय डेयरी अनुसंधान संस्थान (NDRI) में होता है। इसमें इस्तेमाल होती है हैंडगाइडेड क्लोनिंग (Handguided Cloning)। ICAR इसे डॉली के लिए इस्तेमाल की गई तकनीक का बदला हुआ रूप बताता है।

भारत की प्रमुख उपलब्धियाँ क्या हैं?

• 6 फरवरी 2009: NDRI में पहली क्लोन की गई भैंस की बछिया का जन्म हुआ। सात दिनों के भीतर उसकी मृत्यु हो गई।
• 6 जून 2009: दूसरी बछिया गरिमा (Garima) का जन्म हुआ। जन्म के समय उसका वजन 43 kg था।
• 9 मार्च 2012: क्लोन की गई पश्मीना बकरी नूरी (Noori) का जन्म हुआ।
• 16 मार्च 2023: गंगा (Ganga) का जन्म हुआ। वह भारत की पहली क्लोन की गई गिर नस्ल की बछिया है। उसका अंडाणु साहीवाल गाय से लिया गया था।

क्या क्लोनिंग लुप्तप्राय प्रजातियों को बचा सकती है?

• काले पैरों वाली फेरेट के क्लोन एलिज़ाबेथ ऐन (Elizabeth Ann) का जन्म 10 दिसंबर 2020 को हुआ था। उसकी कोशिकाएँ विला (Willa) से ली गई थीं, जिसकी मृत्यु 1988 में हुई थी।
• 1 नवंबर 2024 को घोषणा की गई कि एंटोनिया (Antonia) नाम के क्लोन ने दो स्वस्थ बच्चों को जन्म दिया। अमेरिकी मत्स्य एवं वन्यजीव सेवा (US Fish and Wildlife Service) ने इसे अमेरिका की किसी लुप्तप्राय प्रजाति के क्लोन के लिए पहली ऐसी घटना बताया।
• प्रज़ेवाल्स्की घोड़े (Przewalski’s horse) कर्ट (Kurt) का जन्म 6 अगस्त 2020 को हुआ था। उसकी कोशिका वंशरेखा 1980 से फ्रोज़न ज़ू (Frozen Zoo) में जमी हुई अवस्था में सुरक्षित थी।
• कर्ट को एक पालतू क्वार्टर हॉर्स नस्ल की घोड़ी ने अपने गर्भ में पाला था।

SCNT का एक और उपयोग है। इससे पूरा जानवर बनाने के बजाय स्टेम कोशिकाएँ बनाई जा सकती हैं।

चिकित्सीय क्लोनिंग क्या है?

• NHGRI के अनुसार, चिकित्सीय क्लोनिंग में रोगग्रस्त ऊतकों की जगह लेने के लिए भ्रूणीय स्टेम कोशिकाएँ बनाई जाती हैं।
• प्रजनन और चिकित्सीय क्लोनिंग में एक जैसी तकनीकों का उपयोग होता है। दोनों के उद्देश्य अलग हैं।
• पहले के प्रयास विफल होने के बाद, 2013 में ताचिबाना (Tachibana) और उनके सहयोगियों ने SCNT से मानव स्टेम कोशिका वंश तैयार किए।
• 2006 में नेचर (Nature) के निष्कर्ष के अनुसार, मानव क्लोनिंग से जुड़े ह्वांग (Hwang) के पहले के दावे मनगढ़ंत थे।

2012 का नोबेल पुरस्कार किस खोज के लिए दिया गया था?

• 8 अक्टूबर 2012 को नोबेल असेंबली (Nobel Assembly) ने जॉन गर्डन (John Gurdon) और शिन्या यामानाका (Shinya Yamanaka) के नामों की घोषणा की।
• यह पुरस्कार इस खोज के लिए दिया गया कि परिपक्व कोशिकाओं को फिर से प्रोग्राम करके बहुशक्तिशाली (pluripotent) बनाया जा सकता है।
• यामानाका की टीम ने 2006 में चार कारकों की मदद से चूहे की कोशिकाओं से iPS कोशिकाएँ बनाईं। 2007 के एक अध्ययन में मानव त्वचा की कोशिकाओं से भी ऐसा किया गया।

नियम क्या कहते हैं?

• ICMR और जैव प्रौद्योगिकी विभाग (Department of Biotechnology) ने 2017 में दिशानिर्देश जारी किए।
• इनमें प्रजनन क्लोनिंग पर रोक है। भ्रूणों को प्रयोगशाला में 14 दिनों से अधिक समय तक विकसित नहीं किया जाना चाहिए।
• FDA के 2008 के जोखिम आकलन में पाया गया कि कुछ हफ्तों से अधिक जीवित रहने वाले क्लोन में स्वास्थ्य संबंधी जोखिम बढ़े हुए नहीं दिखते।

नया क्या है और स्रोतों में कहाँ मतभेद हैं?

• नेचर (Nature) ने जुलाई 2026 में डॉली (Dolly) के 30 वर्ष पूरे होने पर लेख प्रकाशित किया। इसके अनुसार, मानव क्लोनिंग की सफलता दर बहुत कम है और असामान्यताओं का जोखिम बहुत अधिक है।
• कुछ स्रोत डॉली को “पहला क्लोन किया गया स्तनधारी” कहते हैं। सही शब्द हैं “वयस्क कोशिका से क्लोन किया गया पहला स्तनधारी”।
• यहाँ इस्तेमाल किए गए किसी भी प्राथमिक स्रोत के पृष्ठ पर डॉली की मृत्यु की सटीक तारीख और कारण नहीं दिए गए हैं।