अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर ताज़ी सब्जियाँ उगाना लंबी अवधि के मिशनों पर अंतरिक्ष यात्रियों का समर्थन करने के नासा के प्रयासों का एक परिचित हिस्सा बन गया है। अब, शोधकर्ताओं का मानना है कि जब भी कर्मचारियों को ज़रूरत होगी, वही पौधे दवाओं का उत्पादन करके बहुत बड़ी भूमिका निभा सकते हैं। एक नए अध्ययन से पता चला है कि तंबाकू का एक रिश्तेदार, एक हानिरहित पौधे वायरस के साथ मिलकर, एक दिन अंतरिक्ष में एक जीवित दवा कारखाने के रूप में काम कर सकता है। यह दृष्टिकोण अंतरिक्ष यात्रियों को चंद्रमा और मंगल ग्रह पर भविष्य के मिशनों के दौरान चिकित्सीय प्रोटीन बनाने में मदद कर सकता है, जिससे पृथ्वी से लॉन्च की गई दवा आपूर्ति पर निर्भरता कम हो जाएगी। हालाँकि प्रौद्योगिकी अभी भी प्रारंभिक चरण में है, वैज्ञानिकों का कहना है कि यह गहरे अंतरिक्ष अन्वेषण को अधिक आत्मनिर्भर बनाने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है।
बढ़ने का विचार कैसा अंतरिक्ष में औषधियाँ जड़ जमा ली
पिछले दो दशकों में नासा के पादप प्रयोगों में उल्लेखनीय विकास हुआ है। प्रारंभिक अध्ययन यह समझने पर केंद्रित थे कि क्या फसलें माइक्रोग्रैविटी में जीवित रह सकती हैं और पनप सकती हैं। लक्ष्य अंतरिक्ष यात्रियों को ताजा भोजन उपलब्ध कराना, कार्बन डाइऑक्साइड को ऑक्सीजन में पुनर्चक्रित करके वायु की गुणवत्ता में सुधार करना और अंतरिक्ष में लंबे समय तक रहने के दौरान मानसिक स्वास्थ्य में सहायता करना था।इन प्रयासों से अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर सलाद, मूली और मिर्च जैसी फसलों की सफल खेती हुई। नवीनतम शोध इस आधार पर आधारित है कि क्या पौधे केवल भोजन के रूप में काम करने के बजाय मूल्यवान चिकित्सीय यौगिकों का निर्माण भी कर सकते हैं।
भविष्य के अंतरिक्ष यात्रियों को अंतरिक्ष में उगाई जाने वाली दवाओं की आवश्यकता क्यों हो सकती है?
लंबी अवधि के मिशन चिकित्सा चुनौतियां पेश करते हैं जिन्हें लॉन्च से पहले केवल अधिक आपूर्ति पैक करके हल नहीं किया जा सकता है। मंगल ग्रह पर एक क्रू मिशन कई वर्षों तक चल सकता है, जिसमें आपातकालीन पुनः आपूर्ति या निकासी का कोई अवसर नहीं होगा।शोधकर्ताओं ने यह भी चिंता जताई है कि लंबे समय तक भंडारण और अंतरिक्ष वातावरण के संपर्क में रहने के कारण कुछ दवाएं समय के साथ अपनी क्षमता खो सकती हैं। जहाज पर दवाओं का उत्पादन करने से अंतरिक्ष यात्रियों को पूरी तरह से पृथ्वी से की गई आपूर्ति पर निर्भर रहने के बजाय आवश्यकता पड़ने पर कुछ उपचार बनाने की अनुमति मिल जाएगी।
एक अंतरिक्ष यात्री वेजी ग्रोथ चैंबर के अंदर पौधों की देखभाल कर रहा है, जो विस्तारित अंतरिक्ष अभियानों के दौरान ताजा भोजन का उत्पादन करने में नासा के लंबे समय से चल रहे शोध का हिस्सा है।
वैज्ञानिकों ने तंबाकू संबंधी रिश्तेदार को क्यों चुना?
यह अध्ययन तंबाकू के करीबी रिश्तेदार निकोटियाना बेंथमियाना पर केंद्रित है, जो जैव प्रौद्योगिकी में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले पौधों में से एक बन गया है।सिगरेट के लिए उगाए जाने वाले वाणिज्यिक तम्बाकू के विपरीत, यह पौधा मूल्यवान है क्योंकि यह तेजी से बढ़ता है, आनुवंशिक रूप से संशोधित करना आसान है और बड़ी मात्रा में प्रोटीन का उत्पादन कर सकता है। वैज्ञानिक पहले ही पृथ्वी पर प्रायोगिक टीके, एंटीबॉडी और अन्य चिकित्सीय प्रोटीन के निर्माण के लिए इसका उपयोग कर चुके हैं, जिससे यह अंतरिक्ष में दवा उत्पादन के लिए एक आदर्श उम्मीदवार बन गया है।
हानिरहित पादप विषाणु की भूमिका
शोध का दूसरा प्रमुख घटक काउपिया मोज़ेक वायरस है, जिसे आमतौर पर सीपीएमवी के रूप में जाना जाता है। हालाँकि यह कुछ पौधों को संक्रमित करता है, लेकिन यह मनुष्यों को संक्रमित नहीं करता है और इसे लोगों के लिए हानिरहित माना जाता है।वैज्ञानिक सीपीएमवी में रुचि रखते हैं क्योंकि इसके प्रोटीन शेल को चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए इंजीनियर किया जा सकता है। इसका कैंसर इम्यूनोथेरेपी, टीका विकास और लक्षित दवा वितरण के लिए एक मंच के रूप में अध्ययन किया जा रहा है। इस शोध में, वायरस पौधों के अंदर चिकित्सकीय रूप से उपयोगी नैनोकणों के उत्पादन के लिए एक मॉडल के रूप में कार्य करता है।
पौधे को नुकसान पहुंचाए बिना औषधियों की कटाई का एक नया तरीका
अध्ययन की सबसे महत्वपूर्ण उपलब्धियों में से एक एक ऐसी विधि का विकास है जो पौधे को नष्ट किए बिना चिकित्सीय कणों को एकत्र करने की अनुमति देती है।पारंपरिक निष्कर्षण तकनीकों में आमतौर पर पत्तियों को काटने, कुचलने और रासायनिक रूप से संसाधित करने की आवश्यकता होती है। इसके बजाय नया दृष्टिकोण वांछित यौगिकों को पुनर्प्राप्त करने के लिए सेंट्रीफ्यूजेशन और निस्पंदन के बाद वैक्यूम-सहायता घुसपैठ प्रक्रिया का उपयोग करता है। क्योंकि पौधा जीवित रहता है, यह बढ़ता रह सकता है और संभावित रूप से अतिरिक्त बैचों का उत्पादन कर सकता है, जिससे प्रक्रिया लंबे मिशनों के लिए अधिक कुशल और टिकाऊ हो जाती है।
प्रयोग सिम्युलेटेड अंतरिक्ष स्थितियों के तहत किए गए थे
शोधकर्ताओं ने अपने प्रयोग अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर नहीं किए। इसके बजाय, उन्होंने प्रयोगशाला स्थितियों में अंतरिक्ष उड़ान से जुड़े कई तनावों को फिर से बनाया।इनमें अंतरिक्ष विकिरण के कुछ प्रभावों की नकल करने के लिए डिज़ाइन किए गए विशेष उपकरण, तापमान में उतार-चढ़ाव और ऑक्सीडेटिव तनाव का उपयोग करके सिम्युलेटेड माइक्रोग्रैविटी शामिल है। पौधों ने इन परिस्थितियों में वांछित वायरल नैनोकणों का उत्पादन जारी रखा, जिससे पता चला कि विनिर्माण प्रक्रिया चुनौतीपूर्ण वातावरण में भी प्रभावी रह सकती है।
चंद्रमा और मंगल ग्रह के मिशनों के लिए यह क्यों मायने रखता है?
भविष्य के चंद्र अड्डों और मंगल ग्रह पर चालक दल के मिशनों को विश्वसनीय स्वास्थ्य देखभाल प्रणालियों की आवश्यकता होगी जो पृथ्वी से स्वतंत्र रूप से कार्य करें। वर्षों तक चलने वाले मिशनों के लिए हर संभव दवा ले जाने से पेलोड वजन बढ़ जाएगा और फिर भी हर चिकित्सा आपात स्थिति को कवर नहीं किया जा सकेगा।मांग पर दवाएं बनाने में सक्षम पौधे एक एकीकृत जीवन-समर्थन प्रणाली का हिस्सा बन सकते हैं, जो जरूरत पड़ने पर अंतरिक्ष यात्रियों को ताजा चिकित्सीय यौगिकों की आपूर्ति कर सकते हैं। ऐसी क्षमता पृथ्वी से लॉन्च किए गए फार्मास्युटिकल कार्गो की मात्रा को कम करते हुए चालक दल की सुरक्षा में सुधार कर सकती है।
वैज्ञानिकों को अभी भी चुनौतियों पर काबू पाने की जरूरत है
आशाजनक निष्कर्षों के बावजूद, शोधकर्ता इस बात पर जोर देते हैं कि प्रौद्योगिकी अभी भी अवधारणा के प्रमाण के स्तर पर है। यह समझने के लिए कि लंबे समय तक माइक्रोग्रैविटी और विकिरण पौधों और उनके द्वारा उत्पादित दवाओं दोनों को कैसे प्रभावित करते हैं, उत्पादन प्रणाली का वास्तविक अंतरिक्ष उड़ान में परीक्षण किया जाना चाहिए।वैज्ञानिकों को यह भी सुनिश्चित करना होगा कि अंतरिक्ष में उगाई जाने वाली कोई भी दवा अंतरिक्ष यात्रियों द्वारा उपयोग किए जाने से पहले लगातार सख्त गुणवत्ता और सुरक्षा मानकों को पूरा करती हो।
आत्मनिर्भर की ओर एक कदम अंतरिक्ष अन्वेषण
जैसे-जैसे अंतरिक्ष एजेंसियां कम-पृथ्वी की कक्षा से परे लंबे मिशनों की तैयारी कर रही हैं, भोजन के साथ-साथ दवाएं उगाने की क्षमता मानव अन्वेषण का एक अनिवार्य हिस्सा बन सकती है। जबकि अंतरिक्ष यात्री अभी तक कक्षा में फार्मेसियों की खेती नहीं कर रहे हैं, नवीनतम शोध से पता चलता है कि पौधे एक दिन ताजी सब्जियां प्रदान करने के अलावा और भी बहुत कुछ कर सकते हैं। वे जीवित बायोरिएक्टर बन सकते हैं, जिससे भविष्य के कर्मचारियों को स्वस्थ रहने में मदद मिलेगी क्योंकि वे पहले से कहीं अधिक पृथ्वी से दूर जा रहे हैं।
