ক্যান্সারের বিবর্তন রহস্য উন্মোচন

ক্যান্সারের বিবর্তন ও ক্যান্সার চিকিৎসায় পদার্থবিজ্ঞানের সম্পর্ক নিয়ে ফিজিক্স ওয়ার্ল্ডে প্রকাশিত পল ডেভিসের লেখনীর বাংলা বঙ্গানুবাদ।

অনুবাদঃ মোঃ রফিকুল ইসলাম

পল ডেভিসের মতে ক্যান্সার একটি প্রাচীন ব্যাধি যা সর্বপ্রথম  বিলিয়ন বছর পূর্বে বহুকোষী জীবে দেখা যায়। একজন পদার্থবিদের কাছে জীবন অনেকটা জাদুবিদ্যার মত। জীবিত কোষের জটিল সব কার্যপদ্ধতি দেখে একজন পদার্থবিদ স্বভাবতই অবাক হন। যদিও কিছু জৈবিক পদ্ধতি গণনানির্ভর। এর মধ্যে অন্যতম ডিম্বকের বৃদ্ধি। ক্যান্সারের ক্ষেত্রেও ঠিক এমনটাই ঘটে। ক্যান্সারের উৎপত্তি ও বৃদ্ধির ধরণ সকল রোগীর ক্ষেত্রে এক নয় অর্থাৎ একজনের ক্ষেত্রে যেমনটা ঘটবে অন্যদের ক্ষেত্রে তা নাও ঘটতে পারে। পদার্থবিজ্ঞানের কোন একটি ঘটনা যখন একটি নিয়ম বা সুত্র মেনে চলে তখন একজন পদার্থবিদ এই ঘটনার অভ্যান্তরীণ কারণ  অন্বেষণ করেন। ২০০৯ সালে  যুক্তরাষ্ট্রের ন্যাশনাল ক্যান্সার ইন্সটিটিউট  বারটি পদার্থবিজ্ঞান ও টিউমার গবেষণা কেন্দ্র প্রতিষ্ঠা করে। মূলত ক্যান্সার গবেষণা ও ক্যান্সার চিকিৎসার নতুন পদ্ধতি উদ্ভাবনই ছিল এই গবেষণা কেন্দ্রগুলোর মূল উদ্দেশ্য।

যখন আমাকে এই গবেষণা কেন্দ্রের পরিচালনার দায়িত্ব দেওয়া হয় তখন আমি ক্যান্সার সম্পর্কে কিছুই জানতাম না। আমার পড়াশোনা ছিল তত্ত্বীয় পদার্থবিজ্ঞান ও কসমোলজি নিয়ে।  প্রথমে আমি শুধুমাত্র ক্যান্সার কি এটি জানার চেষ্টা করলাম। এরপর ক্যান্সারের ভয়াবহতার কারণ এবং পদার্থবিজ্ঞানের কোন বিষয়গুলো এর কার্যক্রম নিয়ন্ত্রণ করে তা জানার জন্য পড়াশোনা শুরু করলাম। পাশাপাশি ভাবছিলাম ক্যান্সারের সর্বব্যাপীতা এবং পৃথিবীর কোন অঞ্চলগুলোতে উপস্থিতি এই বিষয়ে। সাধারণত এই ধরণের প্রশ্নগুলো একজন ক্যান্সারের চিকিৎসক খুব কমই জানার প্রয়োজন অনুধাবন করেন।

ক্যান্সার কি জিনগত রোগ?

ধীরে ধীরে আমি জানলাম মানুষ, পাখি,মাছ ও সরীসৃপের মাঝে ক্যান্সারের প্রাদুর্ভাব দেখা যায়। পাশপাশি এটাও জানলাম কমপক্ষে শত মিলিয়ন বছর আগে এই রোগের উৎপত্তি । বহুকোষীয় জীবদেহে এই রোগের উপস্থিতি দেখা যায় যা প্রমাণ করে জীবনের সাথে এটি ওতপ্রোতভাবে জড়িত। একবার উৎপত্তি হলে ক্যান্সার নির্দিষ্ট পদ্ধতিতে সংক্রমিত হয়। প্রথমে কোন অঙ্গাণুতে কোষ অনিয়ন্ত্রিতভাবে বৃদ্ধি পায় এবং টিউমার বা নিউপ্লাজম গঠন করে। এরপর নিউপ্লাসটিক কোষ টিউমার থেকে বের হয়ে শরীরের অন্য অংশে ছড়িয়ে পরে এবং অন্য অঙ্গাণুতে কলোনি গঠন করে। এই পদ্ধতিকে মেটাস্টাসিস বলে। শরীরের লিম্ফাইটিক পদ্ধতি বা রক্তপ্রবাহের মাধ্যমে ক্যান্সার কোষ প্রবাহিত হয়। এক্ষেত্রে এই কোষ টিস্যুর মধ্যে দিয়ে টানেল সৃষ্টি করে, মেমব্রেনের উপর চাপ সৃষ্টি করে । ফলে ভেসেলের মধ্যে ক্যান্সার কোষগুলোকে চাপের সম্মুখীন হতে হয়। এই চাপ রোধ করতে ক্যান্সার কোষ বিশেষ পদ্ধতি অবলম্বন করে। কোষের গতিপথের ক্ষুদ্র পরিবেশ মেটাস্টাসিস সফলের ক্ষেত্রে ভুমিকা পালন করে। প্রাথমিক টিউমার সংক্রামকের জন্য দেহে রাসায়নিক পদার্থ  নিঃসৃত করে এবং মেটাস্টাসিস টিউমার সুস্থ কোষকে ক্যান্সার  উপযোগী করে তোলে। এই বিক্ষিপ্ত নিওপ্লাজম একটি দীর্ঘমাত্রার সুশৃঙ্খল বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে । এটি হল বিভিন্ন রাসায়নিক ও ভৌত পদ্ধতি দ্বারা ক্যান্সার কোষের বিস্তৃত যোগাযোগ মাধ্যম সঞ্চালন ও পরিচালনা। পুরো ঘটনা পূর্বপরিকল্পিত যার উদ্দেশ্য ক্যান্সার কোষের সংখ্যা বৃদ্ধি এবং নতুন অঙ্গাণুতে কলোনি সৃষ্টি করা। শাস্ত্রীয় মতে জীনগত পরিবর্তনের মাধ্যমে ক্যান্সার রোগ সৃষ্টি হয়। দৈবক্রমে শরীরের কোন অংশে ক্যান্সার দেখা দিলে একটা সময় পর তা দেহের রোগ প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস করে এবং দেহে স্থায়ী হয়। তবে এটা সত্য যে ক্যান্সার অস্বাভাবিক জীনের প্রতিফল। এটি ডি.এন.এ চেইনের অনুলিপি বা স্ফীত নিউক্লিয়াস সৃষ্টির ফলে ঘটে থাকে। যদি জীন পরিবর্তন স্বতঃস্ফূর্তভাবে ঘটে থাকে তাহলে উৎপন্ন কোষ অসম্পূর্ণ হতে বাধ্য হয়। স্বতঃস্ফূর্তভাবে জীন পরিবর্তন ঘটার কোন স্পষ্ট কারণ এখনও অজানা। ক্যান্সারের সুপ্তাবস্থা খুব জটিল ও দীর্ঘস্থায়ী । অধিকাংশ ক্ষেত্রে প্রাথমিক টিউমার নির্মূল করার কয়েক বছর , এমনকি কয়েক দশক পরেও ক্যান্সারের লক্ষণ দেখা যায়। এছাড়া ধীরে ধীরে দেহকোষে স্থানান্তরিত হওয়া ক্যান্সারের স্বাভাবিক বৈশিষ্ট্য। বিপরীতভাবে স্বাভাবিক নিউক্লিয়াস ক্যান্সার কোষে রূপান্তরিত হয়। পদার্থবিদ্যার দৃষ্টিকোণ থেকে ক্যান্সারের ক্ষেত্রে বল ও ক্ষেত্রের সুত্র বিদ্যমান যা সম্পূর্ণরূপে জীনতাত্ত্বিক নিয়ম দ্বারা নিয়ন্ত্রিত নয়। উদাহরণস্বরূপ ক্যান্সারের মাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে অনেকটা নাটকীয়ভাবে কোষের ইয়াং মডুলাস পরিবর্তিত হয়। এছাড়া কোষ, মাইটোকন্ড্রিয়ার মেমব্রেন ও টিস্যুর মধ্যে তড়িৎ ক্ষেত্রের সৃষ্টি হয় যা স্বাভাবিক ও বিকলাঙ্গ কোষ সৃষ্টির কারণ । এই সকল ঘটনা ক্যান্সারের আদর্শ জীনতাত্ত্বিক মডেলের জন্য একটা সমস্যা। কেউই অস্বীকার করতে পারবে না যে ক্যান্সারের ফেনোটাইপের জন্য জিনোম পরিবর্তন কিছুটা দায়ী । তবে পরিবেশের বিভিন্ন প্রভাবকের ভুমিকা এক্ষেত্রে কম নয়। এই বিষয়টাকে সমষ্টিগতভাবে বলা এপিজেনেটিক্স যা টিস্যুর গঠন,স্থিতিস্থাপকতা ও তড়িৎ বিভবের সমন্বয়ে গঠিত।

প্রাচীন রোগ ক্যান্সার

এই জটিলতার সম্মুখীন হয়ে আমি এবং Australian ন্যাশনাল ইউনিভার্সিটির চার্লস লিনেভার ক্যান্সারের একটি ভিন্ন তত্ত উত্থাপন করি। কোন অঙ্গানু ও তার কোষগুলোর মধ্যকার আকর্ষণের বিচ্যুতির ফলে ক্যান্সারের সৃষ্টি এই বিষয়ে সকল জীববিজ্ঞানীরা একমত । এই আকর্ষণই নির্ণয় করে ক্যান্সারের উৎপত্তি বিলিয়ন বছর পূর্বে । এককোষী জীবের কোষ সংখ্যাবৃদ্ধি বিভাজনের মাধ্যমে হয়ে থাকে এবং এরা অমর বলে ধরে নেওয়া হয়। বহুকোষী জীবের ক্ষেত্রে জীনের বৈধতা নির্ণীত হয় প্রজনন কোষ অর্থাৎ ডিম্বাণু ও শুক্রানু দ্বারা। যদিও সকল বহুকোষী জীবের ডি.এন.এ একই তবে  কিডনি,পেশী ও মস্তিস্কের ক্ষেত্রে ভিন্নতা দেখা যায়। এদেরকে দৈহিক কোষ বলা হয় যা অঙ্গাণুর সুবিধার জন্য একসময় মৃত্যুবরণ করে যা অনেকটা অন্যর উপকারে নিজের জীবন দানের মত। একে এপোপটসিস বলে।  দৈহিক কোষে এই ঘটনা নিয়মিত দেখা যায়। কিন্তু দেখা যায় এটি একটি জটিল প্রক্রিয়া এবং এই কাজ সম্পাদনে নিয়ামকের ভুমিকা অপরিহার্য। যদি কোষ এই নিয়ম না মেনে চলে বা এপোপটসিস না ঘটায় তাহলে কোষের বৃদ্ধি ঘটে না এবং নিওপ্লাজম গঠন করে। লিনেভার এবং আমি এই অনিয়ন্ত্রন ঘটনার উপর ভিত্তি করে তত্ত প্রদান করি। অবশ্য এক্ষেত্রে বিবর্তন জীববিদ্যা,অণুজীববিদ্যা ও জ্যোতিজীববিজ্ঞান নিয়েও কাজ করতে হয়েছিল। এই গবেষণার ক্ষেত্রে আমরা নাসা এস্ট্রোবায়োলজি ইন্সটিটিউটের সহযোগিতা নিয়েছিলাম। এক কথায় আমরা একমত হলাম ক্যান্সার পূর্বপুরুষের সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ একটি ব্যাধি। কোষ একটি বিশেষ পদ্ধতি দ্বারা নিয়ন্ত্রিত যা এর মৃত্যু বা সংখ্যাবৃদ্ধি নির্দেশ করে। যখন এই পদ্ধতি নিষ্ক্রিয় হয় তখন কোষ পূর্বপুরুষের ত্রুটিপূর্ণ অবস্থায় ফিরে আসে।

আমাদের পুনঃপ্রকোপ বা অ্যাটাভিজম তত্ত্ব অনুযায়ী বর্তমানে আমরা যে কোষ দেখি তা পুরপুরুষের গুণাগুণ ধারণ করে। এই ধারনা আরও স্পষ্ট হয় যখন আমরা দেখি একজন মানুষ লেজ বা অতিরিক্ত স্তনের বোঁটা নিয়ে জন্মগ্রহণ করেছে বা ডলফিনের ডানা দুইটির পরিবর্তে চারটি। প্রাচীন জীনের গতিপথ তখনই সংরক্ষিত হবে যখন  তা একটি নির্দিষ্ট লক্ষ্যে গতিশীল হবে। এমনই একটি নির্দিষ্ট লক্ষ্য হল এম্ব্রাইওজেনেসিস। একটি উর্বর ডিম্বাণুর প্রাথমিক গঠনেই দেহের মৌলিক অঙ্গাণুগুলো সুপ্ত থাকে। কারণ সকল প্রাণী একটি বিবর্তনের মাধ্যমে অতীত গুণাগুণ ধারণ করে। সকল প্রাণীর ক্ষেত্রে শিশু ভ্রূণ সাদৃশ্যপূর্ণ বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে।  এমনকি ভ্রুনাবস্থায় মাছ ও মানুষের মধ্যে ফুলকা ও লেজের ক্ষেত্রে সাদৃশ্য রয়েছে। এটি বিস্মিত হওয়ার মত কোন খবর নয়। বিবর্তন মূলত অতীতের চিত্র বা ঘটনার উপর নির্ভর করে যা পুনরাবৃত হয়। প্রাচীন কোন গুনাগুণের পরিবর্তন বা বিলুপ্তি ভ্রূণ গঠনের ক্ষেত্রে মারাত্মক নেতিবাচক প্রভাব সৃষ্টি করে। ভ্রূণীয় ধাপ দ্রুত হলে অতীতের গুণাগুণ প্রকট হয় এবং সঠিকভাবে বিভিন্ন প্রজাতিতে সংরক্ষিত হয় । আমাদের ত্বত্তের সাথে সম্পর্কিত ভ্রূণ কোষের অন্যতম বৈশিষ্ট্য হচ্ছে তারা যে কোন অঙ্গাণুর কোষ গঠন করতে পারে। ভ্রূণের বৃদ্ধির সাথে সাথে কোষগুলো পূর্ণ অঙ্গাণুতে পরিণত হয়। কোন অঙ্গানু গঠনকারী কোষগুলো একইরকম এবং ক্রমবিকাশের ফলে ভিন্ন ভিন্ন জীন সুপ্ত থাকে যার ফলে ভিন্ন ভিন্ন কোষ স্পষ্ট হয়। যা হোক দেহকোষ প্লুরিপটেন্সি লাভ করে এবং অপূর্ণ বা দুর্বল কোষগুলোকে পূর্ণ করে। লিনেভার ও আমার মতে যে সকল কোষ এম্ব্রাইওজেনেসিসের প্রাথমিক ধাপগুলোতে সক্রিয় থাকে কিন্তু পরবর্তীতে নিষ্ক্রিয় হয় তারা প্রাচীন ও সবচেয়ে সুরক্ষিত কোষ। এই কোষগুলো সঠিকভাবে কাজ করে না এবং নষ্ট হয়। এর ফলে অস্বাভাবিক ঘটনা প্রতীয়মান হয় যা ক্যান্সার। আমরা ক্যান্সার ফেনোটাইপ প্রদর্শনকারী কিছু প্রাচীন জীনের সন্ধান লাভ করেছি যা পরিভ্রমণ করে,কলোনি সৃষ্টি করে এবং ভ্রূণ কোষের স্বাভাবিক ক্রিয়াকে ব্যাহত কর। এছাড়া এই কোষ অন্য টিস্যুতে স্থানান্তরিত হতে পারে।

সত্যতা যাচাই

বিভিন্ন গবেষণায় দেখা যায় ভ্রূণের ও টিউমারের উৎপত্তির মধ্যে একটি বিশেষ সম্পর্ক বিদ্যমান। হার্ভার্ড ইউনিভার্সিটির শিশুরোগ বিশেষজ্ঞ আইজ্যাক কোহানি একটি জীন শৃঙ্খল সনাক্ত করেন যা ক্যান্সার রোগ সৃষ্টির জন্য দায়ী। এছাড়াও এই জীন ভ্রূণ সৃষ্টির ক্ষেত্রে সক্রিয় ভূমিকা রাখে। নিউইয়র্কের আলবার্ট আইনস্টাইন কলেজ অব মেডিসিনের জৈবপদার্থবিদ জন কনডেলিস সনাক্ত করেন ক্যান্সারের জীনতাত্ত্বিক বৈশিষ্ট্য ভ্রূণ টিস্যু গঠনের সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ। পরবর্তীতে ডিম্বাণু কোষের নিউক্লিয়াসকে ক্যান্সারে আক্রান্ত কোষের নিউক্লিয়াস দ্বারা প্রতিস্থাপন করার ঘটনা আমাদের প্রদত্ত তত্ত্বকে সমর্থন করে। এটি বিস্ময়কর যে প্রথম দিকে ভ্রূণ স্বাভাবিক বৃদ্ধি পায়। কিন্তু ক্যান্সারের মাত্রা  প্রকট হলে ভ্রূণে অস্বাভাবিকতা দেখা দেয়। ভ্রূণীয় ধাপের সাথে ক্যান্সারের এই বিপরীত সম্পর্ক আমাদের তত্ত্বের সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ। ক্যান্সার কোন সাধারণ ঘটনা নয়। দেহে একবার উৎপত্তি হলে কোষবৃদ্ধি,পরিভ্রমণ ও কলোনি সৃষ্টির মাধ্যমে এর বিস্তার ঘটে। লিনেভার ও আমার বিবেচনায় ক্যান্সারের বিস্তৃতি সময়ের সাথে পাল্লা দিয়ে ঘটে। শরীরে ক্যান্সার নিয়ন্ত্রণকারী নিয়ামকগুলোর ভাঙ্গন ঘটলে ক্যান্সার তার লক্ষণ প্রকাশে অক্ষম হয় । যদি আমরা সঠিক হয় তাহলে ক্যান্সারের স্বতন্ত্র চিত্র জীবনের বিবর্তনের সাথে বিপরীত সম্পর্ক প্রদর্শন করবে। উদাহরণস্বরূপ জীবদেহে কোষ সংলগ্নতা দ্বারা একে অন্যের সাথে যুক্ত থাকে। ক্যান্সার বৃদ্ধির সাথে সাথে এই সংলগ্নতা পরিবর্তিত হয়ে অনেকটা প্রাচীনদের মত হয়। মূলত বহুকোষী জীবে বিভিন্ন ধরণের সংলগ্নতা বিদ্যমান যা ক্যান্সারের ফলে পূর্বেকার বা প্রাচীন বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে। জীবনের প্রাথমিক গঠনের সাথে ক্যান্সারের সামান্য পার্থক্য আছে। ক্যান্সার কোষ গাঁজন ও গ্লাইকোলাইসিস পদ্ধতিতে প্রাচীন কোষের সাথে  নিজেকে মানাতে পারে যা কোষের সাইটোপ্লাজমে সংগঠিত হয়। অন্যদিকে সজীব কোষে অক্সিডেশন ফসফরাইলেশন ঘটে যা মাইটোকন্ড্রিয়াতে সংঘটিত হয়। গাঁজনের ফলে অক্সিজেনের নিম্ন মাত্রা, অধিক চিনির উপস্থিতি এবং অম্লীয় পরিবেশের সৃষ্টি হয় যা টিউমারের জন্য প্রয়োজনীয় পরিবেশের উপযোগী। এই গ্রহের প্রায় সব পরিবারে আজ ক্যান্সারের উপস্থিতি দেখা যাচ্ছে যা শারীরিক ও অর্থনৈতিক ক্ষতির কারণ। এটি রোধে অস্ত্রোপচার,টক্সিন বা তেজস্ক্রিয়তার ব্যবহার অনেকটা বিলম্বিত কৌশল। গত পাঁচ দশকে মেটাস্টাসিস ক্যান্সারে আক্রান্ত রোগীর সুস্থ হওয়ার ঘটনা খুবই সামান্য। তবে এটা সত্য ক্যান্সার প্রতিরোধে নতুন পদ্ধতি আবিস্কার করতে হবে।  সময়ের সাথে সাথে ক্যান্সার মানব জীবনের একটি অবিচ্ছেদ্য অংশ হয়ে যাচ্ছে। হয়তবা ক্যান্সার সম্পূর্ণ নির্মূল করা সম্ভব নয় তবে এর বিস্তৃতি রোধ করা সম্ভব। তবে এই পদ্ধতি আবিস্কার তখনই সম্ভব হবে যখন আমরা ক্যান্সার সম্পর্কে ভালোভাবে জানতে পারব।