विज्ञानाच्या इतिहासात काही प्रवास असे असतात, जे वेगवेगळ्या दिशांनी स्वतंत्रपणे घडत असतात, पण अखेरीस एकाच सत्यापाशी येऊन मिळतात. असा प्रवास करणारे तीन शास्त्रज्ञ म्हणजे २०२५ सालचा वैद्यकशास्त्रातला नोबेल पुरस्कार मिळवणारे जपानमधील संशोधक डॉ. शिमोन साकागुची आणि अमेरिकेतील दोन संशोधक डॉ. मेरी ब्रूनकोव्ह आणि डॉ. फ्रेड रॅम्सडेल.

या तिघांनी एकत्रितपणे ‘पेरिफेरल इम्यून टॉलरन्स’ म्हणजेच ‘मानवी शरीरातील रोगप्रतिकारशक्ती स्वतःवर हल्ला का करत नाही’ या रहस्याचा उलगडा केला. त्यासाठी त्यांना एकत्रितपणे ‘नोबेल पुरस्कार’ जाहीर करण्यात आला. या तिघांनी आपल्या संशोधनातून नेमका काय शोध लावला आणि तो इतका महत्त्वपूर्ण योगदान देणारा का ठरला आहे, हे आपण थोडक्यात जाणून घेऊ या. त्याचबरोबर या तीनही शास्त्रज्ञाच्या नोबेल पारितोषिकापर्यंत पोचण्याच्या दीर्घ पण सातत्यपूर्ण आणि आशावादी संशोधनप्रवासावर देखील एक धावती नजर टाकू या.

आपल्या आजूबाजूला अनेक जिवाणू, विषाणू, रसायनं, घातक घटक असतात. तरी देखील बहुतांश वेळा आजारी न पडता आपण एक निरोगी आयुष्य जगत असतो. हे शक्य होतं कारण गर्भावस्थेत असल्यापासून ते मृत्यूपर्यंत आपल्या शरीराचं संरक्षण करणारी आपल्या शरीरातील एक महत्त्वपूर्ण यंत्रणा - रोगप्रतिकार प्रणाली किंवा इम्युन सिस्टीम. या बाह्य घातक घटकांना म्हणजेच शरीराच्या शत्रूला मारणं, शत्रूला लक्षात ठेवणं, अँटीबॉडी तयार करणं, इतर पेशींना संदेश पोहोचवणं, संसर्ग झालेल्या पेशींना नष्ट करणं, अशी एकूण बारा प्रकारची महत्त्वाची कार्यं ही प्रणाली करते.

यापैकीच एक अत्यंत महत्त्वाचं कार्य म्हणजे शरीरासाठी ‘आपलं काय आणि परकं काय’ यात फरक करता येणं. हे काम करणाऱ्या पेशी म्हणजे ‘टी- लिंफोसाइट्स’ (T-cells). आपल्या बरगड्यांमागे हृदयाजवळ ‘थायमस’ (Thymus) ही ग्रंथी असते. ‘थायमस’वरून या पेशींना नाव दिलं गेलं आहे. टी-पेशी म्हणजे आपल्या शरीराचं सैन्यदल आणि थायमस हे त्यांचं शिक्षण आणि प्रशिक्षण केंद्र.

टी-पेशींची निर्मिती अस्थिमज्जेत (बोन मॅरो) होते. पण त्या तयार झाल्यानंतर लगेच कार्यक्षम होत नाहीत. शरीरातील सैन्यदलात भरती झालेल्या या पेशी थायमसमध्ये जातात. तिथे त्यांचं प्रशिक्षण आणि निवडप्रक्रिया दोन प्रकारांनी घडते. एक पॉझिटिव्ह सिलेक्शन (सकारात्मक निवड). या प्रकारात ज्या टी- पेशी शरीरातील ‘आपलं काय’ हे ओळखतात त्यांना जिवंत ठेवलं जातं; ज्या पेशी हे ओळखू शकत नाहीत, त्यांना नष्ट केलं जातं. दुसरं, म्हणजे निगेटीव्ह सिलेक्शन (नकारात्मक निवड). म्हणजे ज्या टी-पेशी स्वतःच्या शरीरातील प्रथिनांना (self-antigens) शत्रू समजतात किंवा परकं मानतात अशा ‘स्व-प्रतिक्रियाशील’ पेशी थायमसमध्येच नष्ट केल्या जातात, जेणेकरून त्यांनी नंतर स्वत:च्याच शरीरावर हल्ला करू नये.

या दोन्ही प्रक्रिया अतिशय काटेकोरपणे पाळल्या जातात. पण काही वेळा काही पेशी या प्रक्रियेतून सुटतात आणि ‘आपलं काय आणि परकं काय’ हा फरक करू न शकल्यामुळे स्वत:च्या शरीरातील पेशींना शत्रू समजून त्यांच्यावर हल्ला करतात. असं घडल्यास ‘ऑटोइम्युन’ आजार (स्वयंप्रतिकार रोग) होऊ शकतात. उदा. टाईप-१ डायबेटीस, ह्युमॅटॉइड आर्थ्रायटिस.

रोगप्रतिकारशक्तीचं काम असतं बाह्य घटकांपासून शरीराचं संरक्षण करणं, तरीसुद्धा कधी कधी ती स्वतःच्या शरीरातल्या घटकांवर देखील हल्ला का करते ? - डॉ. शिमोन साकागुची यांनी या प्रश्नाचा पाठपुरावा करण्यात आयुष्य वेचलं. त्यांचा हा प्रवास म्हणजे एका जिज्ञासेची, वर्षानुवर्षांच्या चिकाटीची आणि एका क्रांतिकारी बदलाची कहाणी आहे.

साकागुची यांनी क्योटो युनिव्हर्सिटीत ‘ऑटोइम्युनिटी’ या विषयावर संशोधनाला सुरुवात केली. त्या काळात म्हणजे १९७०-८० च्या सुमारास ‘स्व-प्रतिकारक्षम टी-पेशी थायमसमध्येच नष्ट केल्या जातात जेणेकरून त्या शरीरावर हल्ला करू शकणार नाहीत’ ही एकमेव शक्यता ग्राह्य धरली जायची. परंतु साकागुची यांना ही शक्यता ‘अपूर्ण’ वाटली आणि त्यांनी अशी कल्पना मांडली, की ‘शरीरात अशाही आणखी काही पेशी असतील ज्या इतर पेशींना नियंत्रणात ठेवतील आणि त्यांना स्वत:च्या शरीरावर हल्ला करू देणार नाहीत’. त्या काळात ही कल्पना फारच वेगळी आणि धाडसी होती. परंतु आपल्या संशोधनातून त्यांनी या तिसऱ्या प्रकारच्या पेशी आणि त्यांच्या कार्याचा सिद्धांत मांडला.

डॉ. शिमोन साकागुची १९९५ साली एका नव्या प्रकारच्या पेशींचा शोध लावला. त्या पेशी म्हणजे रेग्युलेटरी टी-सेल्स (Tregs). शरीराची ‘स्वत:ची सहनशीलता’ (सेल्फ टॉलरन्स) राखण्याचं म्हणजेच रोगप्रतिकारक प्रतिसाद थांबवण्याचं किंवा संतुलित ठेवण्याचं काम या पेशी करतात. त्यामुळेच शरीर स्वतःवरच हल्ला करत नाही.

डॉ. शिमोन साकागुची यांचा शोध मूलभूत आणि क्रांतीकारी असला तरी या पेशींची ‘मोलेक्युलर पातळीवरील ओळख’ अजून पटली नव्हती. स्वत:च्याच शरीरातील पेशींवर हल्ला करायचा नाही तर ‘पांढरं निशाण दाखवायचं’ हा संदेश पेशींना नेमका कसा मिळतो, तो संदेश देणारी यंत्रणा कोणत्या जनुकात दडलेली आहे, ही उत्तरं अजून मिळायची बाकी होती.

कोणाला माहीत होतं, की जपानमध्ये, म्हणजे प्रशांत महासागराच्या एका किनाऱ्यावरच्या या प्रश्नांची उत्तरं दुसऱ्या किनाऱ्यावर सापडतील !

‘इम्यूनेक्स कॉर्पोरेशन’ (Immunex Corporation) - अमेरिकेत प्रशांत महासागराच्या किनारी, सिएटल शहरातील एक जैवतंत्रज्ञान संशोधन संस्था. १९९०च्या दशकाच्या उत्तरार्धात तिथे डॉ. फ्रेड रॅम्सडेल वरिष्ठ संशोधक म्हणून कार्यरत होते. त्याच काळात मोलेक्युलर बायोलॉजी या विषयातील एक पारंगत तरुण वैज्ञानिक डॉ. मेरी ब्रूनकोव्ह तिथे रुजू झाल्या. फ्रेड रॅम्सडेल यांना रोगप्रतिकारशक्तीतील ‘सेल्फ टॉलरन्स’ म्हणजेच शरीर स्वतःवर हल्ला का करत नाही, ही संकल्पना समजून घ्यायची होती, तर मेरी ब्रूनकोव्ह यांचं वैशिष्ट्य होतं जनुकांचं विश्लेषण.

फ्रेड रॅम्सडेल बालपणापासूनच जीवशास्त्राकडे ओढले गेले. ‘विज्ञानात प्रयोगांइतकाच संयम महत्त्वाचा आहे; कारण निसर्गाची गुपितं हळूहळू उलगडतात.’ यावर त्यांचा दृढ विश्वास. डॉ. मेरी ब्रूनकोव्ह यांनाही लहानपणापासूनच विज्ञानाविषयी तीव्र जिज्ञासा होती. विशेषतः ‘शरीर स्वतःला कसं सुरक्षित ठेवतं?’ हा प्रश्न त्यांना सतत आकर्षित करत होता. जनुकं शरीरातील पेशींवर कसं नियंत्रण ठेवतात आणि काही वेळा त्याच जनुकांमध्ये दोष निर्माण झाल्यास गंभीर रोग कसे उद्भवतात, हा त्यांच्या संशोधनाचा केंद्रबिंदू.

डॉ. फ्रेड रॅम्सडेल आणि डॉ. मेरी ब्रूनकोव्ह या दोघांनी मिळून एक अत्यंत दुर्मीळ आणि प्राणघातक आजार अभ्यासायला घेतला. IPEX Syndrome हे त्या आजाराचं नाव. या आजारात लहान मुलांच्या शरीरातील रोगप्रतिकारशक्ती बिघडते आणि ती स्वतःच्या पेशींवर हल्ला करते. या आजारामागील अनुवांशिक कारण शोधण्याचं काम डॉ. मेरी ब्रूनकोव्ह यांच्या नेतृत्वाखाली सुरू झालं, तर डॉ. फ्रेड रॅम्सडेल यांनी त्यामागील रोगप्रतिकार यंत्रणेचा अभ्यास केला. या दोघांनी संयुक्त अभ्यासातून २००१ साली शोध लावला, की IPEX Syndrome हा आजार FOXP3 नावाच्या जनुकामधील दोषामुळे होतो.

हे ऐतिहासिक होतं, कारण हेच FOXP3 जनुक शरीरातील रेग्युलेटरी टी-सेल्सच्या विकासासाठी आणि कार्यासाठी अत्यावश्यक असतं.

डॉ. मेरी ब्रूनकोव्ह यांनी या जनुकाची रचना व त्यातील उत्परिवर्तन (mutation) ओळखण्याच्या कामात संशोधन केलं, तर डॉ. फ्रेड रॅम्सडेल यांनी या जनुकामुळे टी-पेशी कशा नियंत्रित होतात याचा कार्यात्मक (functional) पुरावा दिला. हा शोध म्हणजे रोगप्रतिकारशास्त्रात एका नव्या पर्वाची सुरुवात ठरला.

डॉ. फ्रेड रॅम्सडेल आणि डॉ. मेरी ब्रूनकोव्ह यांचं हे संशोधन प्रसिद्ध झालं, तेव्हा डॉ. शिमोन साकागुची यांच्या लक्षात आलं, की त्यांनी शोधून काढलेल्या नियंत्रक टी-पेशींचा ‘मास्टर कंट्रोल स्वीच’ हे FOXP3 जनुक असावं.

आणि मग या तिघांच्या आपापल्या संशोधनाच्या दिशा अखेरीस एकत्र आल्या आणि ‘पेरिफेरल इम्यून टॉलरन्स’चं म्हणजेच रोगप्रतिकार प्रणाली शरीराच्या स्वतःच्या पेशींवर हल्ला होऊ न देण्याच्या यंत्रणेचं एक सुसंगत आणि वैज्ञानिक रूप स्पष्ट झालं.

साकागुची यांनी या संकल्पनेचा पेशीय (cellular) पाया घातला, मेरी ब्रूनकोव्ह यांनी तिचा अनुवंशिक आराखडा (genetic blueprint) दिला. आणि फ्रेड रॅम्सडेल यांनी या दोन्हींचा कार्यात्मक (functional) दुवा तयार केला. या तिघांच्या संयुक्त संशोधनाने हे सिद्ध केलं, की FOXP3 जनुक व्यक्त करणाऱ्या रेग्युलेटरी टी-पेशी शरीरातील रोगप्रतिकार आणि आत्मसंरक्षण यांच्यातील नाजूक संतुलन टिकवून ठेवतात.

या शोधामुळे वैद्यकशास्त्रात मोठा बदल झाला. टाईप-१ डायबेटीस, ल्युपस यांसारख्या ऑटोइम्युन रोगांचं मूळ कारण स्पष्ट झालं. अवयव प्रत्यारोपणात प्रतिकारशक्ती नियंत्रित करण्याचे नवे मार्ग सापडले. त्याचप्रमाणे कर्करोगावरील इम्युनोथेरॅपीमध्ये टी-पेशींचं संतुलन राखून उपचाराची अचूकता वाढवता आली. आज या शोधावर आधारित अनेक उपचारांच्या क्लिनिकल चाचण्या सुरू आहेत.

संशोधनात स्वतंत्र विचारांच्या जोडीलाच टीम वर्क, कोलॅबोरेशन आणि अत्युच्य पातळीवरील वैचारिक, बौद्धिक देवाणघेवाण अनेकदा इतकी अर्थपूर्ण ठरते की त्यामुळे संपूर्ण क्षेत्र प्रगतीपथावर मोठी झेप घेऊ शकतं. डॉ. शिमोन साकागुची, डॉ. फ्रेड रॅम्सडेल आणि डॉ. मेरी ब्रूनकोव्ह यांनी एकत्रितपणे केललं काम हे याच प्रकारचं उदाहरण आहे.

या संशोधकांचा जवळजवळ चार दशकांच्या संशोधनाचा प्रवास म्हणजे संयम, विविध शाखांमधील एकत्रित विचार आणि वेगवेगळ्या तुकड्यांना जोडून एकत्रित सत्य शोधण्याचे प्रयत्न या विज्ञानाच्या मूळ तत्त्वांचा जिवंत पुरावाच आहे.