ওষুধ শিল্পে জোনাকির আলো

জোনাকি এক ধরনের পোকা। বিটল শ্রেণির এই পোকাকে ইংরেজিতে বলে লাইটিং বাগ বা ফায়ার ফ্লাই। ছোট্ট কালচে বাদামি রঙের এই পোকা দেখতে অনেকটা লম্বাটে গড়নের। লম্বায় এক ইঞ্চিরও কম। মাত্র দু’ সেন্টিমিটার। পাখা আর মাথায় হলুদ লম্বা দাগ রয়েছে। ছয়টি পা, দু’টো অ্যান্টেনা, অক্ষিগোলক আর শরীরটা তিন ভাগে বিভক্ত। পোকার পেটের পেছনে রয়েছে আলো জ্বলা অংশ। মানে প্রতিটি জোনাকি শরীরের শেষ ভাগে একটি করে বাতি নিয়ে ঘোরে। তবে গবেষকরা বলেন, জোনাকি একেবারেই সাদাসিধে পতঙ্গের মতো। পৃথিবীতে প্রায় ২০ হাজার প্রজাতির জোনাকি পোকার সন্ধান পাওয়া গেছে।

প্রশ্ন হলো-বিদ্যুৎ ছাড়া কীভাবে জোনাকির আলো জ্বলে? কে না জানেন, জোনাকি পোকার আলো জ্বলার ব্যপারটি একটি কেমিক্যাল রিঅ্যাকশন ছাড়া কিছু না। যা তাদের দেহের অভ্যন্তরে ঘটে থাকে। অর্থাৎ, জোনাকি পোকা তার দেহে এক ধরনের কেমিক্যাল বহন করে চলে। যার নাম লুসিফেরিন। এই লুসিফেরিনের সঙ্গে অক্সিজেনের রিঅ্যাকশন হওয়ার ফলেই জ্বলে উঠে আলো। দেহের মধ্যে এভাবে আলো উৎপন্ন করার প্রক্রিয়াকে বিজ্ঞানীরা নাম দিয়েছেন- বায়োলুমিনেসেন্স। তবে কী পরিমাণ আলো জোনাকি উৎপন্ন করবে তা নির্ভর করে কী পরিমাণ অক্সিজেন জোনাকি সাপ্লাই দেবে তার উপর। জোনাকি কম অক্সিজেন সাপ্লাই দিলে কম আলো উৎপন্ন হবে। আর বেশি দিলে বেশি হবে।

বিস্ময়কর ব্যাপার হলেও সত্যি, জোনাকি পোকার আলোতে তাপ উৎপন্ন হয় না। এমন কেন হয়? বিজ্ঞানীরা ব্যাখ্যা দিয়ে বলেন, আসলে আমাদের বাতিতে আলোক শক্তি কনভার্ট হয় তড়িৎ শক্তি থেকে। কিন্তু পুরো তড়িৎ শক্তির অল্প পরিমাণই আলোক শক্তিতে কনভার্ট হয়। বাকিটা তাপশক্তি উৎপন্ন করে। কিন্তু খেয়াল করলে দেখা যাবে, জোনাকি পোকার আলোকশক্তি উৎপন্ন হয় রাসায়নিক শক্তি থেকে। আর প্রায় পুরো রাসায়নিক শক্তিই আলোক শক্তি তৈরি করে। তাই এক্ষেত্রে তাপ উৎপন্ন হয় না। এজন্য বিজ্ঞানীরা জোনাকির আলোকে ‘ঠান্ডা আলো’ বলে অভিহিত করে থাকেন। এমনই ঠান্ডা বাল্ব বা আলো তৈরির নিরন্তর প্রচেষ্টা বিজ্ঞানীদের দীর্ঘকাল থেকে আজও চলমান। তবে বলা যায়, ডিজিটাল এলইডি যুগে এসেও এক্ষেত্রে তারা সফল হতে পারেননি।

বিজ্ঞানীরা এক বাক্যে স্বীকার করেছেন, পৃথিবীতে যতো রকম আলোর উৎস রয়েছে, তার মধ্যে জোনাকির আলো সবচেয়ে বেশি কার্যকর স্মার্ট, পরিবেশবান্ধব ও সুদক্ষ। কেননা এখানে যে রাসায়নিক বিক্রিয়া হয়, তা প্রায় শত ভাগ আলো তৈরি করে। অন্যদিকে আমাদের বৈদ্যুতিক বাল্ব কেবল দশ শতাংশ আলোক শক্তিতে পরিণত করে। বাকি নব্বই শতাংশ তাপশক্তি হিসেবে পরিবেশে হারিয়ে যায়। মানে পরিবেশ উত্তপ্ত ও দূষিত করছে। অথচ বায়োলুমিনেসেন্স রাসায়নিক প্রক্রিয়ায় জোনাকির দেহে আশ্চর্য ‘ঠান্ডা আলো’ তৈরি হয়। এই বিক্রিয়া সংঘটিত হয় জোনাকির উদরে। বিজ্ঞানীরা জানান-ম্যাগনেশিয়াম আয়ন, এটিপি, অক্সিজেনের উপস্থিতিতে লুসিফারেজ অ্যানজাইম লুসিফারিনের ওপর যে বিক্রিয়া ঘটায়, তাতেই জোনাকির আলোক-কণা তৈরি হয়। প্রায় সব জোনাকির শূককীটে এই আলো জ্বলে। কিন্তু কেন জ্বলে? কারণ হিসেবে বিজ্ঞানীরা জানান, পরিণত জোনাকির আলো আর শূককীট আলো জ্বলার বৈশিষ্ট্যগত ভিন্ন কার্যকরণ রয়েছে। শূককীটের আলো মূলত অন্য শিকারি প্রাণীকে ভয় দেখানোর জন্য। শূককীট অবস্থায় এগুলো সহজে অন্য পশু পাখির শিকারে পরিণত হয়। তবুও গবেষকদের প্রশ্ন- বাতি ছাড়া যেহেতু চলতে পারে না? তবে কি জোনাকিরা রাতকানা? জ্বী না। জোনাকিরা রাতকানা নয়। এই আলোর খেলা জোনাকির প্রজননে সাহায্য করে। কিছু প্রজাতির পুরুষ জোনাকি রাতের বেলা তার নিজস্ব স্টাইলে আলো জ্বেলে নারী জোনাকিদের প্রলুব্ধ করে।

ডিজিটাল যুগের বিজ্ঞানীরা এবার জোরালোভাবে জানালেন, জোনাকি পোকার প্রক্ষেপিত আলো আমাদের ওষুধ শিল্প উন্নয়নে মুখ্য ও যুগান্তকারী ভূমিকা রাখতে পারে। এমনকি মহাশূন্যের অন্য গ্রহে প্রাণের সন্ধানও দিতে পারে জোনাকির আলো। ওয়েলস বিশ্ববিদ্যালয় কলেজের ওষুধ গবেষকরা তথ্য প্রমাণ উপস্থাপন করে সম্প্রতি এসব জানিয়েছেন। ইতিপূর্বে রয়েল সোসাইটির গ্রীষ্মকালীন প্রদর্শনীতে উপস্থাপন করা হয় ক্ষুদ্র পতঙ্গ জোনাকির দেহের নিম্নাংশের বিশুদ্ধ আলো। যা একাধারে ৭২ ঘণ্টা দীপ্তি ছড়ায়। বিজ্ঞানীদের ভাষ্য, এই দীপ্তিমানতার মূলে রয়েছে অর্গানিক মলিকিউল। গবেষণাগারে এই মলিকিউল যন্ত্র হিসেবে ব্যবহার কিংবা অন্য গ্রহের বর্হিপৃষ্ঠীয় পরীক্ষা-নীরিক্ষার কাজে ব্যবহার করার বিষয় নিয়ে এখন নতুন করে গবেষকরা ভাবছেন। গবেষকরা জানান, জীবের এই আলোক বিচ্চুরণ জৈব রাসায়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে ঘটে বটে! তবে এসব রাসায়নিক উপাদান প্রাণিদেহের কোষের মধ্যে সুপ্ত অবস্থায় থাকে। পুনরায় প্রজ্বলনের জন্য রাসায়নিক উপায়ে আলোক বিশোষণ করে এবং আমাদের পৃথিবীর নিভৃত অন্ধকারকে আলোকিত করে।

জীববিজ্ঞানীরা বলেন, জীবের মধ্যে ব্যাকটেরিয়া, ছত্রাক থেকে শুরু করে অনেক কীট-পতঙ্গ বিশেষ করে জেলিফিশের আলো তৈরির নিজস্ব রাসায়নিক ক্ষমতা রয়েছে। বিভিন্ন প্রয়োজনেই তাদের এই আলো বিকিরণ করতে হয়। প্রাণীরা এই জীবন্ত আলো ব্যবহার করে সাধারণত সঙ্গীকে আকর্ষণ করতে, শত্রুকে আতঙ্কিত করতে কিংবা শিকার ধরার টোপ হিসেবে। সাগরের গভীর তলদেশ হচ্ছে প্রাণীদের জন্য স্বর্গীয় সাম্রাজ্য। এ ধরনের জোনাকি পোকার মতো আলো জ্বলা নেভার ঘটনা সেখানে অহরহ ঘটে চলেছে। সাগরের নিচে প্রকৃতির জীবন্ত প্রাণী বা উদ্ভিদ বেগুনী, লাল থেকে শুরু করে রংধনুর সবকটা রংই ছড়ায়। তবুও ক্রমাগত পরিবর্তনশীল এসব বিচিত্র রং তৈরির বিষয়টা সম্প্রতি জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারদের গভীর মনোযোগ আকর্ষণ করে। জোনাকিরা কেন এই আলোক বিচ্চুরণ করে? গবেষকরা ব্যাখ্যা করেন যখন ইলেকট্রন এনার্জি হারায় তখনই ঘটে এই আলোক বিচ্চুরণ। সাধারণত উদ্দীপ্ত ইলেকট্রনে থাকে ব্যাপক কর্মশক্তি। উদ্দীপক ইলেকট্রন পরমাণুকে বিগড়ে দেওয়ার ক্ষেত্রে সহায়ক ভূমিকা পালন করে। এক্ষেত্রে অনুদ্দীপক লঘু এনার্জি উপস্থাপিত হয়ে থাকে। আলোকের এই ফোটন নির্গত হওয়ার ক্ষেত্রে এনার্জি উপস্থপিত হয়ে থাকে। আলোকের একটি ফোটন নির্গত হওয়ার ক্ষেত্রে বাড়তি এনার্জি হারিয়ে নিম্নস্তরে নেমে আসে। তবে জীব আলোক-বিচ্ছুরণের ক্ষেত্রে ইলেকট্রনকে পরিবেষ্টনকারী জটিল মলিকিউলগুলো এনার্জি কর্তৃক উদ্দীপ্ত হয়। রাসায়নিক বিক্রিয়ার কারণেই ব্যাপারগুলো ঘটে থাকে। গবেষকরা বলেন, জীবকোষে অলৌকিক বিচ্চুরণ বিক্রিয়াটি ঘটে দু’টো প্রোটিনের মাধ্যমে। এদের নাম লুসিফেরিন ও অক্সিজেন। লুসিফেরাস নামক এক ধরনের এনজাইম এই কাজ পরিচালিত করে। এই এনজাইম কেবল মাধ্যম হিসেবেই কাজ করে থাকে। যার অন্য কাজ হলো অশোধিত লুসিফেরিন জ্বালানি গ্রহণ করা। অক্সিলুসিফেরিন তৈরির মতো এটি অক্সিজেনের সঙ্গে বিক্রিয়া করে। এই অক্সিলুসিফেরিনই আলো বিকিরণ করে থাকে। গবেষকরা জানিয়েছেন, পৃথিবীতে প্রচলিত সব ধরনের প্রজ্বলিত আলো থেকে সম্পূর্ণ ভিন্ন কার্যকরী প্রক্রিয়াজাত আলো-জোনাকির আলো। যাতে নেই বিরক্তির উত্তাপ ও ধোঁয়া। বিচ্ছুরিত আলোকের বর্ণচ্ছটা উৎপাদনের জন্য দু’ প্রক্রিয়ায় জীবের আলোক বিচ্ছুরণ কাজ বিবর্ধিত হয়। প্রথমত লুসিফেরিন যখন অক্সিডাইজড হয় তখন রং উৎপাদিত হয় জেনেটিক নির্দেশিত প্রোটিনের ধরণ অনুযায়ী। দ্বিতীয়ত: লুসিফেরিন, লুসিফেরাস এবং অক্সিজেনসমূহ ফটোপ্রোটিন মলিকিউল নামক একক বন্ধনী সৃষ্টি করে। এক্ষেত্রে উদ্দীপ্ত এনার্জি আলোকদায়ী ইলেকট্রনকে স্থানান্তরিত করে। কাজটা তখনই ঘটে যখন চার্জড ক্যালসিয়াম, অ্যাটম কর্তৃক মলিকিউল পরিচালিত হয়। এ ধরনের জীব আলোক বিচ্ছুরণ বিক্রিয়া হচ্ছে জীবের সুষ্ঠু রাসায়নিক বিক্রিয়ার উপমা মাত্র। কিন্তু আরেকটি কারণে গবেষকরা এ বিষয়ে আকর্ষণবোধ করেন। তা হচ্ছে কেমিক্যাল। অক্ষত উপকারী আলো হিসেবে যাকে শনাক্ত করা যায়। জীবদেহস্থিত কোষের অভ্যন্তরে মৃদু ঝাঁকুনিসহ বিচ্ছুরণ ঘটায়।

ওয়েলস বিশ্ববিদ্যালয়ের জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ার প্রফেসর টনি ক্যাম্পবেল ও তার দল বিষয়টি নিয়ে এখনো গবেষণারত। তারা জানতে চেষ্টা করছেন, কীভাবে জীব-আলোক বিচ্ছুরণের প্রোটিন উৎপাদন করে একটি নির্দিষ্ট রঙের আলো। ডিএনএ পরীক্ষা করে জানা গেছে, কীভাবে এই প্রোটিন তৈরি হয়। ক্যাম্পবেল ও তার গবেষক দল লক্ষ্য করে দেখেন, জীব-আলোক বিচ্চুরণে পরিবর্তশীল দু’ধরনের কেমিক্যাল সুনির্দিষ্ট জীব-কোষের মধ্যে অবস্থান করে। এরা নির্দিষ্ট মলিকিউলারের সঙ্গে বিক্রিয়া করে আলোকের রং পরিবর্তন ঘটায়। প্রথমটি সৃষ্টি হয় ডিএনএ’র মানদণ্ড পরিবর্তনের কারণে। সুনির্দিষ্ট মলিকিউল বাঁধাগ্রস্ত হলে লুসিফেরিন প্রোটিন সৃষ্টির জন্য এক রং থেকে অন্য রঙে রূপান্তরিত হয়। দ্বিতীয়ত, নির্দিষ্ট কেমিক্যাল কর্তৃক তাড়িত হয়ে দু’টো মলিকিউল নিভে যায়। ক্যাম্পবেলের বর্ণালি প্রোটিন ধারণের আরও অসংখ্য কারণ থাকলেও গবেষকরা অনুসন্ধানে প্রমাণ পেয়েছেন- আলোকের রং পরিবর্তন প্রভাবিত করণে সংশ্লিষ্ট জৈব প্রযুক্তির নেপথ্যে কাজ করে কেসপেস নামক এক ধরনের এনজাইম। জীবকোষের অভ্যন্তরে থাকা জটিল মলিকিউল এটি। যা কোষের মৃত্যুর কারণ হয়ে দাঁড়ায়। আর গুরুত্বপূর্ণ এই এনজাইম ক্যান্সার সৃষ্টিকারী কোষের বৃদ্ধি প্রতিহত করে থাকে। এ কারণে জীব আলো বিচ্ছুরণের জন্য নিয়োজিত প্রোটিন রঙ পরিবর্তক হিসেবে ওষুধ প্রস্তুতির কাজে ব্যবহারের বিষয়টি এখন গুরুত্ব দিয়ে দৃঢ়ভাবে ভাবা হচ্ছে। এই আলোক বিচ্ছুরণ মলিকিউল নিয়ে সম্ভাব্য নানা ক্ষেত্রে পরীক্ষা-নিরীক্ষাও করা হচ্ছে। যা ক্যাম্পবেলের বর্ণালি প্রোটিন, ব্যতিক্রম মলিকিউল শনাক্তকরণে অতীব গুরুত্বপূর্ণ। জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ার টনি ক্যাম্পবেলের এটি যুগান্তকারী সাফল্য। রোগ নির্ণয় তথা ওষুধ শিল্পের উন্নয়নে এর ব্যবহার আশাব্যঞ্জক ফল দেবে বলে প্রত্যাশা করা হচ্ছে।

এদিকে গবেষকরা বলছেন, পৃথিবীতে জোনাকির সংখ্যা কমে যাচ্ছে। আর এই কমে যাওয়ার মূল কারণ হচ্ছে আলো দূষণ। রাতের ঝলমলে আলোর কারণে কীট-পতঙ্গসহ নানান পশুপাখির খুব অসুবিধা হয়। বিশেষ করে যেসব প্রাণী নিশাচর, তাদের তো খুবই অসুবিধা। আর এটাই হচ্ছে আলোক দূষণ। এই আলো দূষণের কারণেই কমে যাচ্ছে নিশাচর প্রাণী জোনাকি। ভবিষ্যৎ প্রজন্ম যেনো জোনাকি দেখতে পায়, জোনাকির আলোয় তৈরি হওয়া ওষুধ যেনো মানুষের জীবন বাঁচায় সে প্রচেষ্ঠা অব্যাহত রাখতে বিজ্ঞানীরা মহাশূন্যযানে ক্যামেরা পাঠিয়ে মঙ্গলের মাটি বা ইউরোপার সাগরে জোনাকি পোকা বা এ ধরনের অন্য কোনো শিংওয়ালা জীবের আলোক সংকেত, জোনাকি পোকার মতো জীবের মলিকিউল অনুসন্ধান করার কাজে নেমেছেন। সেদিন বেশি দূরে নয়। যেদিন অন্য পৃথিবীতে প্রাণীর সন্ধান দেবে এই জোনাকি পোকার আলো। জোনাকির আলোর মতোই ঝলমলে হয়ে উঠবে ক্যানসার রোগী। জোনাকির আলোয় তৈরি হওয়া ওষুধ বাঁচাবে ক্যানসারে মৃত্যু পথযাত্রী অসংখ্য মানুষের প্রাণ।

লেখক: বিজ্ঞান লেখক ও গবেষক। এম.ফিল স্কলার, সামাজিক বিজ্ঞান অনুষদ, ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়।

কেএসকে/এমএস