जीनोम एडिटेड तांदूळ! भारताच्या कृषी इतिहासातील एक नवीन अध्याय

भारतीयांसाठी तांदूळ हे फक्त एखादे पीक नाही. ते जगातील अर्ध्याहून अधिक लोकसंख्येचे मुख्य अन्न आहे. आशियामध्ये, भात आपल्या आहारात, संस्कृतीत आणि उपजीविकेत खोलवर रुजलेला आहे. अब्जावधी लोकांसाठी, विशेषतः विकसनशील देशांमध्ये, तांदूळ म्हणजे अन्न सुरक्षा, उत्पन्न आणि जगणे याचाशी जोडलेला आहे.

वाढत्या तापमानामुळे, अनियमित पाऊस आणि मातीचा ऱ्हास झाल्यामुळे हवामान अधिक उष्ण होत असताना, तांदूळ उत्पादनाचे संरक्षण करणे हा पर्याय नाही, तर ती एक गरज आहे. म्हणूनच, भारताने अलिकडेच दोन हवामान-संवेदनशील, जीनोम-संपादित भाताच्या जातींचा विकास केला, हा एक महत्त्वाचा टप्पा आहे. हे केवळ वैज्ञानिक प्रगतीचे संकेतच नाही तर येणाऱ्या दशकांमध्ये शाश्वत शेती आणि अन्न सुरक्षेची आशा देखील दर्शवते.

भारतासाठी एक महत्त्वाचा टप्पा - भारतीय कृषी संशोधन परिषदेने (आयसीएआर-आयआयआरआर) विकसित केलेल्या दोन नवीन तांदळाच्या जाती - डीआरआर धान १०० (कमला) हैदराबाद येथील भारतीय तांदूळ संशोधन संस्थेने (आयसीएआर-आयआयआरआर) आणि नवी दिल्ली येथील भारतीय कृषी संशोधन संस्थेने (आयसीएआर-आयएआरआय) पुसा डीएसटी तांदूळ १, आधुनिक प्रजनन साधन जीनोम एडिटिंग (जीई) वापरून तयार केल्या आहेत. या जाती दुष्काळ आणि मातीचा खारटपणा हाताळण्यासाठी, जलद पिकण्यासाठी आणि पाणी अधिक कार्यक्षमतेने वापरण्यासाठी डिझाइन केल्या आहेत. डीआरआर धान १००, त्याच्या मूळ जाती सांबा-महसुरीपेक्षा २० दिवस आधी पिकते आणि १९% पर्यंत जास्त धान्य देते. पुसा डीएसटी तांदूळ १ खारवट आणि क्षारीय मातीत अपवादात्मकपणे चांगले प्रदर्शन करते, ज्यामुळे १०-३०% उत्पादन मिळते. एकत्रितपणे, ते अंदाजे ७,५०० दशलक्ष घनमीटर सिंचन पाण्याची बचत करण्यास मदत करू शकतात, ज्या देशात उपलब्ध असलेल्या ८०% पेक्षा जास्त गोड्या पाण्याचा वापर शेती करते अशा देशात हा एक महत्त्वाचा फायदा आहे. आयसीएआर प्रणालीतील भारतीय कृषी शास्त्रज्ञांनी केलेली ही कामगिरी निःसंशयपणे प्रभावी आहे. परंतु, खरी गोष्ट म्हणजे तंत्रज्ञान ज्याने त्यांना शक्य केले म्हणजेच जीनोम एडिटिंग (जीई).

जीनोम-संपादित भाताच्या जातींच्या लाँचिंग दरम्यान बोलताना केंद्रीय कृषीमंत्री शिवराज सिंह चौहान (छायाचित्र स्रोत: कृषी आणि शेतकरी कल्याण मंत्रालय)

जीनोम एडिटिंग (जीई) म्हणजे काय आणि ते वेगळे का आहे? - गेल्या काही दशकांपासून, शास्त्रज्ञांनी इच्छित गुणधर्म असलेल्या वनस्पती पिके सुधारली आहेत. ही एक वेळखाऊ प्रक्रिया आहे. यासाठी कधीकधी १०-१५ वर्षे लागू शकतात. नंतर आली अनुवांशिक बदल (जीएम), जिथे एका जीवातील जीन्स दुसऱ्या जीवात टाकले जातात. जीएम पिकांनी शेतकऱ्यांना अनेक प्रकारे मदत केली. परंतु त्यांनी सुरक्षितता आणि नीतिमत्तेबद्दल वादविवाद देखील सुरू केले. कारण त्यात "विदेशी जीन्स" समाविष्ट होते. जीई जीएमपेक्षा बरेच वेगळे आहे, जरी ते समान असल्याचे दिसून येते. GE शास्त्रज्ञांना इतर प्रजातींमधील जनुके न जोडता वनस्पतीच्या स्वतःच्या DNA मध्ये अचूक, लक्ष्यित बदल करण्याची परवानगी देते. हे एका मोठ्या पुस्तकातील टायपो दुरुस्त करण्यासारखे आहे. पुस्तक तसेच आहे, फक्त एक 'लहान त्रुटी' दुरुस्त केली आहे, एवढाच त्याचा अर्थ.

जेनिफर डौडना आणि इमॅन्युएल चारपेंटियर यांनी दशकापूर्वी ही प्रक्रिया शोधून काढली. त्यांनी २०२० मध्ये रसायनशास्त्रात नोबेल पारितोषिक जिंकले होते. CRISPR-Cas9 GPS द्वारे निर्देशित केलेल्या आण्विक कात्रीच्या जोडीसारखे काम करते. RNA चा एक छोटा तुकडा Cas9 एंजाइमला DNA मध्ये अचूक ठिकाणी निर्देशित करतो जिथे बदलण्याची आवश्यकता असते आणि एंजाइम ते कापतो. पेशीची नैसर्गिक दुरुस्ती प्रणाली नंतर सुधारणा किंवा इच्छित बदल करते. हे तंत्रज्ञान शास्त्रज्ञांना दुष्काळ, कीटक किंवा रोगांविरुद्ध पिके मजबूत करण्यास आणि पोषण सुधारण्यास उपयोगी पडते. विश्वास ठेवा की हे सर्व उल्लेखनीय बदल वेगाने आणि अचूकतेने घडू शकतात. महत्त्वाचे म्हणजे, या पिकांमध्ये परदेशी डीएनए नसतो, ज्यामुळे त्यांना वैज्ञानिक आणि सामाजिकदृष्ट्या स्वीकारणे सोपे होते.

शेतकरी आणि ग्राहकांसाठी जीई का महत्त्वाचे - जीनोम एडिटिंगमुळे शेतकरी आणि पर्यावरण दोघांनाही अनेक फायदे मिळतात. ते खालीलप्रमाणे

१) कीटकनाशके आणि खतांची गरज कमी करू शकते, खर्च आणि प्रदूषण कमी करू शकते

२) पिकांना जगण्यास मदत करू शकते. उष्णता, दुष्काळ आणि क्षारता (हवामान बदलामुळे हे सर्व धोके वाढत आहेत)

३) पौष्टिक गुणवत्ता आणि शेल्फ लाइफ वाढवू शकते, अन्नाचा अपव्यय कमी करू शकते आणि

४) प्रजनन कार्यक्रमांना गती देऊ शकते. वैज्ञानिकांना नवीन आव्हानांना जलद प्रतिसाद देण्यास मदत करू शकते (फक्त काही वर्षांत).

भारतासाठी, जिथे लहान शेतकरी शेतीचा कणा आहेत, अशा नवोपक्रमांच्यामुळे सगळा खेळच बदलू शकतो. जर योग्यरित्या याचा वापर केला गेला तर, जीनोम एडिटिंग पिकांना अधिक लवचिक बनवून आणि कठीण परिस्थितीतही स्थिर पीक निश्चित करून सरकारच्या ‘आत्मनिर्भर भारत’ (स्वावलंबित भारत) च्या दृष्टिकोनाला बळकटी देऊ शकते.

बौद्धिक संपदा हक्कांचे (आयपीआर) आव्हान - चला याची दुसरी बाजू पाहूया; तंत्रज्ञान कोणाचे आहे. मुख्य CRISPR-Cas9 पेटंट अमेरिकेतील काही संस्थांकडे आहेत, ज्यात ब्रॉड इन्स्टिट्यूट ऑफ एमआयटी आणि हार्वर्ड आणि कॅलिफोर्निया विद्यापीठ, बर्कले यांचा समावेश आहे. हे पेटंट ERS जीनोमिक्स सारख्या कंपन्यांद्वारे व्यवस्थापित केले जातात, ज्याची स्थापना चारपेंटियरने केली होती आणि २०२२ पासून भारतात CRISPR परवाना धारण केला आहे. भारतीय शास्त्रज्ञ संशोधनासाठी CRISPR चा मुक्तपणे वापर करू शकतात. परंतु कोणत्याही उत्पादनाचे (जसे की बियाणे विकणे) व्यापारीकरण करण्यासाठी सहसा महागडे परवाने आवश्यक असतात. ICAR आणि त्याची व्यापारीकरण शाखा AgrInnovate इंडिया लिमिटेड आता राष्ट्रीय परवाना मिळविण्यासाठी वाटाघाटी करत आहे. जेणेकरून भारतीय शेतीमध्ये या तंत्रज्ञानाचा मोठ्या प्रमाणात वापर करता येईल.

हा मुद्दा महत्त्वाचा आहे, कारण मोठ्या परवाना शुल्कामुळे तंत्रज्ञान महाग होऊ शकते आणि मोठ्या कंपन्यांपर्यंत त्याचा वापर मर्यादित राहू शकतो. यामुळे लहान शेतकरी मागे राहतात. ही चिंता काल्पनिक नाही. वैज्ञानिक आणि औद्योगिक संशोधन परिषद (CSIR) ला सिकलसेल रोगासाठी CRISPR-आधारित उपचार विकसित करण्यासाठी परवाने मिळू शकले नाहीत, कारण त्याच्यावर जास्त खर्च येतो. परिणामी, CSIR-इन्स्टिट्यूट ऑफ जीनोमिक्स अँड इंटिग्रेटिव्ह बायोलॉजी (IGIB) मधील भारतीय शास्त्रज्ञांनी अशा प्रभावी उपचारांना परवडणारे बनवण्यासाठी आमच्या स्वतःच्या CRISPR प्रणाली तयार केल्या. १९ नोव्हेंबर रोजी, ‘जनजातीय गौरव दिवस’ रोजी, CSIR-IGIB सिकलसेल रोगाच्या उपचारांसाठी स्वदेशी विकसित CRISPR-आधारित जीन एडिटिंग थेरपीच्या हस्तांतरणासाठी सीरम इन्स्टिट्यूट ऑफ इंडिया प्रायव्हेट लिमिटेड सोबत परवाना कराराची देवाणघेवाण करत आहे. ICAR, SAU किंवा इतर प्रयोगशाळांमधील कृषी शास्त्रज्ञांना परवडणारी आणि भारतीय गरजांसाठी वापरण्यासाठी मुक्तपणे उपलब्ध असलेली स्वदेशी, खुली-प्रवेश असलेली जीनोम-संपादन साधने तयार करून अनुकरण करावे लागेल. खरं तर, ICAR, UGC, DBT, DST आणि CSIR सारख्या सर्व निधी संस्थांनी अशा पैलूंवर एकत्रित प्रयत्नांसह एकात्मिक दृष्टिकोन मांडला पाहिजे जो आपली ऊर्जा आणि संसाधने दोन्ही कमी करतो आणि आत्मनिर्भरभारतासाठी 'जय अनुसंधान' साजरा करतो.

योग्य संतुलन शोधण्याची गरज - भारताने काळजीपूर्वक मार्गक्रमण केले पाहिजे, शेतकऱ्यांचे हक्क आणि राष्ट्रीय हित जपताना नवोपक्रमाला प्रोत्साहन दिले पाहिजे. यासाठी काही पावले मोठा फरक करू शकतात:

 सरकार "एक राष्ट्र, एक परवाना" धोरण स्वीकारू शकते, सर्व सार्वजनिक क्षेत्रातील संशोधनासाठी एकच, परवडणारा परवाना मिळवण्यासाठी वाटाघाटी करू शकते.

 सार्वजनिक गुंतवणुकीने परदेशी पेटंटवरील अवलंबित्व कमी करण्यासाठी CSIR-IGIB ने विकसित केलेल्या स्वदेशी जीनोम-संपादन तंत्रज्ञान विकसित करण्यावर लक्ष केंद्रित केले पाहिजे.

 जीनोम-एडिट केलेल्या पिकांना (ज्यामध्ये ‘परदेशी डीएनए’ नसतात) अनुवांशिकरित्या सुधारित (जीएम) पिकांपासून स्पष्टपणे वेगळे करणारे नियम व्यापकपणे प्रसिद्ध केले पाहिजेत. यातून जलद मान्यता मिळण्यास मदत होईल आणि सार्वजनिक स्वीकृती वाढेल.

 शेतकरी आणि ग्राहकांना जीनोम एडिटिंग कसे कार्य करते आणि ते जीएमपेक्षा कसे वेगळे आहे याबद्दल शिक्षित करणे आवश्यक आहे, पारदर्शकता विश्वास निर्माण करेल.

विज्ञान, मोकळेपणा आणि धैर्य - काही टीकाकारांना अनपेक्षित परिणाम किंवा पर्यावरणीय जोखीमांची भीती वाटते. जीएम मुक्त भारतासाठी या जीई तांदळाच्या जातींच्या प्रकाशनाला ‘तथाकथित जागतिक यशाभोवती प्रचारात लपवलेल्या, चाचणी न केलेल्या, कमी कामगिरी करणाऱ्या आणि असुरक्षित जातींचा घाईघाईने केलेला प्रचार’ असे म्हटले आहे. हे भारताच्या अन्न प्रणालींमध्ये धोकादायक जीन तंत्रज्ञानाला सार्वजनिक प्रतिकार टाळण्याचा प्रयत्न आहे. या गटाने CRISPR-Cas9 च्या वापरावर चिंता व्यक्त केली. त्याच्या परदेशी उत्पत्तीवर आणि भारताच्या बियाणे हक्कांसाठी बहुराष्ट्रीय कंपन्यांवर (MNC) अवलंबून राहण्याच्या धोक्यावर प्रकाश टाकला. या खऱ्या चिंता आहेत आणि कठोर चाचणी तसंच स्वतंत्र मूल्यांकनाद्वारे त्यांचे निराकरण केले पाहिजे. पण, हे लक्षात ठेवणे तितकेच महत्त्वाचे आहे की, पहिल्या दिवशी कोणतेही तंत्रज्ञान परिपूर्ण नसते. प्रगतीसाठी वेळ लागतो. आज आपण वापरत असलेले मोबाईल फोन, संगणक किंवा कार त्यांच्या सुरुवातीच्या मॉडेल्सच्या मोठ्या प्रमाणात सुधारित आवृत्त्या आहेत. हे शक्य झाले, कारण समाजाने नवोपक्रमाला वाढण्याची आणि विकसित होण्याची संधी दिली. जेव्हा आपण जबाबदारीने या गोष्टी करतो तेव्हा विज्ञान प्रगती करते, जेव्हा आपण बदलांना विरोध करतो तेव्हा असे होत नाही. शेतकरी स्वतःच नवीन भाताच्या जाती त्यांच्यासाठी काम करतात की नाही हे ठरवण्यास सक्षम आहेत. जर नवीन जाती चांगली कामगिरी करत असतील तर त्या राहतील; जर तसे झाले नाही तर त्या नैसर्गिकरित्या शेतातून गायब होतील.

भारताला ज्याची आवश्यकता आहे ती म्हणजे त्याच्या वैज्ञानिक संस्थांवरील विश्वास आणि भविष्यासाठी धाडसी परंतु सूचित पावले उचलण्याचे धाडस. जीनोम-संपादित तांदळाचे प्रकाशन हे केवळ दोन नवीन वाणांबद्दल नाही, तर ते हवामान-स्मार्ट शेतीच्या नवीन पिढीसाठी दरवाजे उघडण्याबद्दल आहे जे पृथ्वीचे रक्षण करताना वाढत्या लोकसंख्येला पोसू शकते.

संशोधनात गुंतवणूक करून, मोकळेपणाला प्रोत्साहन देऊन आणि समान प्रवेश सुनिश्चित करून, भारत जीनोम संपादनाला अवलंबित्व नव्हे तर सक्षमीकरणाचे साधन बनवू शकतो. यातून शेतकऱ्यांना भरभराटीस मदत करू शकतो, संसाधनांचे संवर्धन करू शकतो आणि आपल्या देशाचे अन्न भविष्य सुरक्षित करू शकतो.

(टीप - या लेखातील मते आणि तथ्ये लेखकाची वैयक्तिक आहेत. त्यांच्याशी ईटीव्ही भारत सहमत असेलच असे नाही.)