सभी जीवित कोशिकाएँ ऊर्जावान इलेक्ट्रॉनों को एक झिल्ली के एक तरफ से दूसरी तरफ ले जाकर खुद को शक्ति प्रदान करती हैं। इसे पूरा करने के लिए झिल्ली-आधारित तंत्र, एक अर्थ में, आनुवंशिक कोड के समान ही जीवन की सार्वभौमिक विशेषता है। लेकिन आनुवंशिक कोड के विपरीत, ये तंत्र हर जगह समान नहीं होते हैं: कोशिकाओं की दो सबसे सरल श्रेणियां, बैक्टीरिया और आर्किया, में ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए झिल्ली और प्रोटीन कॉम्प्लेक्स होते हैं जो रासायनिक और संरचनात्मक रूप से भिन्न होते हैं। उन अंतरों से यह अनुमान लगाना कठिन हो जाता है कि सबसे पहली कोशिकाएँ अपनी ऊर्जा आवश्यकताओं को कैसे पूरा करती थीं।
इस रहस्य ने नेतृत्व किया निक लेनयूनिवर्सिटी कॉलेज लंदन में विकासवादी जैव रसायन के प्रोफेसर, जीवन की उत्पत्ति के बारे में एक अपरंपरागत परिकल्पना के लिए। क्या होगा यदि जीवन एक ऐसे भूवैज्ञानिक वातावरण में उत्पन्न हुआ जहां छोटी-छोटी बाधाओं के पार विद्युत रासायनिक प्रवणताएं स्वाभाविक रूप से उत्पन्न हुईं, जो चयापचय के एक आदिम रूप का समर्थन करती थीं, जबकि कोशिकाएं, जैसा कि हम जानते हैं, विकसित हुईं? एक ऐसी जगह जहां यह संभव हो सकता है, उसने स्वयं सुझाव दिया: गहरे समुद्र तल पर क्षारीय हाइड्रोथर्मल वेंट, अत्यधिक छिद्रपूर्ण चट्टान संरचनाओं के अंदर जो लगभग खनिजयुक्त स्पंज की तरह होते हैं।
लेन ने इस उत्तेजक विचार की खोज की है एक किस्म जर्नल का कागजात, और उन्होंने अपनी कुछ पुस्तकों में इस पर चर्चा की है, जैसे महत्वपूर्ण प्रश्न, जहां उन्होंने लिखा, "कार्बन और ऊर्जा चयापचय प्रोटॉन ग्रेडिएंट्स द्वारा संचालित होते हैं, बिल्कुल वही जो वेंट मुफ्त में प्रदान करते हैं।" उन्होंने अपनी नवीनतम पुस्तक में आम जनता के लिए इस विचार का अधिक विस्तार से वर्णन किया है, ट्रांसफार्मर: जीवन और मृत्यु की गहरी केमिस्ट्री. उनके विचार में, चयापचय जीवन का केंद्र है, और आनुवंशिक जानकारी अन्य तरीकों के बजाय स्वाभाविक रूप से इससे निकलती है। लेन का मानना है कि इस उलटफेर के निहितार्थ जीव विज्ञान के लगभग हर बड़े रहस्य को छूते हैं, जिसमें कैंसर की प्रकृति और उम्र बढ़ने की प्रकृति भी शामिल है।
लेन का सिद्धांत अभी भी जीवन की उत्पत्ति के अध्ययन के कई घटिया क्षेत्रों में से केवल एक है। यदि अधिकांश नहीं तो बहुत से वैज्ञानिक उन सिद्धांतों पर कायम हैं जिनसे जीवन की शुरुआत हुई स्व-प्रतिकृति मिश्रण of आरएनए और अन्य अणु, और यह सूर्य के प्रकाश द्वारा पोषित होकर, पृथ्वी की सतह पर या उसके निकट उत्पन्न हुआ। जीवन के लिए क्रूसिबल के रूप में हाइड्रोथर्मल वेंट के अध्ययन में हाल के दशकों में तेजी आई है, लेकिन उनमें से कुछ इसके पक्ष में हैं मीठे पानी में ज्वालामुखीय छिद्र, समुद्र तल पर गहरे छिद्र नहीं। फिर भी, जबकि लेन की व्याख्या इस बारे में सभी सवालों का जवाब नहीं देती है कि जीवन कैसे शुरू हुआ, यह उन मुश्किल सवालों का जवाब देता है कि प्रोटीन और अन्य आवश्यक जैव अणुओं का ऊर्जा-गहन संश्लेषण कैसे हो सकता था।
ऊर्जा की आवश्यकता ने जीवन के विकास को कैसे प्रभावित और बाधित किया है, इस पर शोध हमेशा एक वैज्ञानिक के रूप में लेन के करियर का एक केंद्रीय विषय रहा है - उनके नाम पर सहकर्मी-समीक्षित पत्रिकाओं में 100 से अधिक पत्र हैं - और एक विज्ञान लेखक भी हैं। लेन को जीवन विज्ञान में उनके योगदान के लिए 2015 बायोकेमिकल सोसाइटी पुरस्कार मिला और 2016 में रॉयल सोसाइटी ऑफ लंदन ने उन्हें अपना पुरस्कार प्रदान किया। माइकल फैराडे पुरस्कार विज्ञान को जनता तक संप्रेषित करने में उत्कृष्टता के लिए।
क्वांटा हाल ही में लेन के साथ लंदन में उनके घर पर वीडियोकांफ्रेंसिंग के जरिए बात की। स्पष्टता के लिए साक्षात्कार को संक्षिप्त और संपादित किया गया है।
आपकी पुस्तक का तर्क है कि ऊर्जा और पदार्थ का प्रवाह जीवन के विकास की संरचना करता है और चयापचय कैसे होता है "जीन को अस्तित्व में लाता है।" यह सोचने का सबसे बाध्यकारी कारण क्या है कि आनुवंशिक जानकारी नहीं, बल्कि चयापचय सबसे पहले विकसित हुआ?
"सूचना पहले" का शुद्धतावादी दृष्टिकोण आरएनए दुनिया है, जहां पर्यावरण में कुछ प्रक्रिया न्यूक्लियोटाइड बनाती है, और न्यूक्लियोटाइड एक प्रक्रिया से गुजरते हैं जो उन्हें बहुलक श्रृंखलाओं में जोड़ता है। फिर हमारे पास आरएनए की आबादी है, और वे हर चीज का आविष्कार करते हैं, क्योंकि वे प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करने और खुद की नकल करने में सक्षम हैं। लेकिन फिर आरएनए ने चयापचय, कोशिकाओं, स्थानिक संरचना इत्यादि का आविष्कार कैसे किया? जीन वास्तव में आज भी ऐसा नहीं करते हैं। कोशिकाएँ कोशिकाओं से आती हैं, और जीन आगे बढ़ते हैं। तो जीन शुरुआत में ही ऐसा क्यों करेंगे?
और वे यह कैसे करेंगे? मान लीजिए कि जैव रासायनिक मार्ग में 10 चरण हैं, और कोई भी एक चरण अपने आप में अधिक उपयोगी नहीं है। एक मार्ग में प्रत्येक उत्पाद को विकसित होने के लिए उपयोगी होना होगा, जो कि मामला नहीं है। एक भी मार्ग विकसित करना बहुत कठिन लगता है।
विकल्प क्या है?
विकल्प यह है कि ये चीजें अनुकूल परिस्थितियों में अनायास घटित होती हैं, और आपको उस पूरे रास्ते में एक मध्यवर्ती से अगले मध्यवर्ती तक बहुत कम मात्रा में अंतर-रूपांतरण मिलता है। यह बहुत ज़्यादा नहीं होगा, और यह एंजाइम-उत्प्रेरित प्रतिक्रियाओं की तुलना में बहुत तेज़ नहीं होगा, लेकिन यह वहाँ होगा। फिर जब किसी बाद के चरण में कोई जीन उत्पन्न होता है, तो यह उन चरणों में से किसी भी चरण को उत्प्रेरित कर सकता है, जो पूरे मार्ग को गति देगा।
इससे समस्या बहुत आसान हो जाती है. लेकिन यह यह चिंताजनक भविष्यवाणी भी करता है कि इस मार्ग में सभी रसायन शास्त्र का समर्थन किया जाना चाहिए। और फिर आप कहते हैं कि दूसरे मार्ग और दूसरे के लिए, और यह एक तेजी से डरावना प्रस्ताव बन जाता है कि जैव रसायन का मूल जीन की अनुपस्थिति में थर्मोडायनामिक रूप से अनुकूल होता है।
छह या सात साल पहले, इस स्थिति को कायम रखना आसान नहीं था, क्योंकि वास्तव में इसके लिए कोई सबूत नहीं था। लेकिन तब से, इनमें से कम से कम तीन या चार मार्गों को प्रयोगशाला में अनायास और निम्न स्तर पर प्रदर्शित किया गया है। सभी रास्ते पूर्ण नहीं हैं, लेकिन मध्यवर्ती चरण होते हैं। ऐसा लगने लगता है मानो यह कहना कोई अनुचित स्थिति नहीं है कि जीन उस दुनिया में अस्तित्व में आए जहां हमारे पास पहले से ही कुछ काफी परिष्कृत प्रोटो-मेटाबॉलिज्म था।
आइए इस बारे में बात करें कि गहरे समुद्र में हाइड्रोथर्मल वेंट में प्रोटो-मेटाबॉलिज्म कैसे विकसित हो सकता है। वेंट पर्यावरण के बारे में ऐसा क्या है जो आपको यह सोचने पर मजबूर करता है कि इसने उस शुरुआत का समर्थन किया जिसे हम क्रेब्स चक्र कहते हैं, चयापचय प्रक्रिया जो कार्बोहाइड्रेट, वसा और प्रोटीन से ऊर्जा प्राप्त करती है?
आइए इससे शुरू करें कि जीवन किससे शुरू हो रहा है: हाइड्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड, जो बहुत आसानी से प्रतिक्रिया नहीं करते हैं। जीवन उनसे किस प्रकार प्रतिक्रिया करवाता है? जैसा कि हम माइटोकॉन्ड्रिया और कुछ बैक्टीरिया में देखते हैं, जीवन हाइड्रोजन से फेरेडॉक्सिन जैसे लौह सल्फर प्रोटीन पर इलेक्ट्रॉनों को स्थानांतरित करने के लिए झिल्ली पर एक विद्युत चार्ज का उपयोग करता है। प्राचीन प्रोटीन के केंद्र में लौह आयनों और सल्फर आयनों के ये छोटे समूह छोटे खनिजों की तरह हैं। आपको ये खनिज हाइड्रोथर्मल वेंट में मिलते हैं, और आपको कार्बन डाइऑक्साइड और हाइड्रोजन भी मिलते हैं, और छिद्रपूर्ण चट्टान में विद्युत आवेश के साथ पतली बाधाएं भी होती हैं।
सवाल यह है: क्या वेंट पर यह संरचना कार्बन डाइऑक्साइड और हाइड्रोजन के बीच प्रतिक्रिया को प्रभावी ढंग से संचालित करती है? और पिछले एक या दो वर्षों में हम प्रयोगशाला में जो उत्तर पा रहे हैं वह है हां, यह वास्तव में होता है। हमें बहुत कुछ नहीं मिलता है, लेकिन जैसे-जैसे हम अपनी प्रक्रिया को अनुकूलित करना शुरू करते हैं, हम और अधिक प्राप्त करते जा रहे हैं, और हम जो उत्पादन देख रहे हैं वह क्रेब्स चक्र मध्यवर्ती है। और यदि आप इसमें कुछ नाइट्रोजन डालते हैं, तो आपको वही अमीनो एसिड मिलते हैं जिनका उपयोग जीवन कर रहा है।
इसलिए यह रसायन थर्मोडायनामिक रूप से पसंदीदा है। यह केवल ये पहले चरण हैं जो अड़ियल हैं, लेकिन हाइड्रोथर्मल वेंट पर विद्युत आवेश उस पहले चरण में बाधा को कम करते प्रतीत होते हैं, इसलिए बाकी सब हो सकता है। वास्तव में आपके पास इस इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रिया के माध्यम से हाइड्रोथर्मल तरल पदार्थों का निरंतर प्रवाह होता है, जो पर्यावरण में गैसों को अधिक कार्बनिक अणुओं में परिवर्तित करता है, जिसे आप सेल-जैसे छिद्रों में घुसपैठ करने, सेल-जैसी संस्थाओं में खुद को संरचित करने और अधिक बनाने की कल्पना कर सकते हैं उनका खुदका। यह विकास का एक बहुत ही कठिन रूप है, लेकिन उस अर्थ में यह सजीव है।
लेकिन फिर ये पहली प्रोटो-कोशिकाएं हाइड्रोथर्मल वेंट में मुफ्त में मिलने वाले प्रोटॉन ग्रेडिएंट्स से स्वतंत्र कैसे हो गईं?
इनमें से बहुत कुछ अटकलें बनी हुई हैं, लेकिन उत्तर यह प्रतीत होता है कि आपको स्वतंत्र होने के लिए जीन की आवश्यकता है। और इसलिए यह एक बुनियादी सवाल है: जीन कहां और कब आ रहे हैं?
हमने दिखाया है कि सैद्धांतिक रूप से, यदि आप आरएनए के यादृच्छिक अनुक्रम पेश करते हैं और मानते हैं कि वहां मौजूद न्यूक्लियोटाइड पॉलिमराइज़ हो सकते हैं, तो आपको न्यूक्लियोटाइड की छोटी श्रृंखलाएं मिलती हैं। मान लीजिए कि सात या आठ यादृच्छिक अक्षर लंबे हैं, जिनमें कोई भी जानकारी एन्कोडेड नहीं है। अब यह दो तरीकों से वास्तव में आपकी मदद कर सकता है। एक यह है कि यह अधिक आरएनए के लिए एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है: यह उसी अनुक्रम की एक सटीक प्रतिलिपि को टेम्पलेट करने में सक्षम है, भले ही उस अनुक्रम में कोई जानकारी न हो। लेकिन दूसरी चीज़ जो यह सैद्धांतिक रूप से कर सकता है वह अमीनो एसिड के लिए एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करना है। अमीनो एसिड और आरएनए में अक्षरों के बीच गैर-विशिष्ट बायोफिजिकल इंटरैक्शन के पैटर्न हैं - हाइड्रोफोबिक अमीनो एसिड हाइड्रोफोबिक बेस के साथ बातचीत करने की अधिक संभावना रखते हैं।
तो आपके पास आरएनए का एक यादृच्छिक अनुक्रम है जो एक गैर-यादृच्छिक पेप्टाइड उत्पन्न करता है। और वह गैर-यादृच्छिक पेप्टाइड संयोग से बढ़ते प्रोटो-सेल में कुछ कार्य कर सकता है। इससे कोशिका बेहतर विकसित हो सकती है या ख़राब हो सकती है; यह आरएनए को स्वयं को दोहराने में मदद कर सकता है; यह सहकारकों से बंध सकता है। फिर आपके पास उस पेप्टाइड और आरएनए अनुक्रम का चयन होता है जिसने इसे जन्म दिया। हालाँकि यह एक बहुत ही अल्पविकसित प्रणाली है, इसका मतलब है कि हमने अभी-अभी जीन, सूचना और प्राकृतिक चयन की दुनिया में प्रवेश किया है।
हम सूचना रहित प्रणाली से सूचना युक्त प्रणाली में चले गए हैं, प्रणाली में शायद ही कोई बदलाव हुआ है। हमने बस यादृच्छिक आरएनए का परिचय दिया है। अब, क्या यह सच है? वे कहते हैं कि सबसे सुंदर विचारों को बदसूरत तथ्यों से ख़त्म किया जा सकता है। और यह सच नहीं हो सकता है, लेकिन इसमें इतनी अधिक व्याख्यात्मक शक्ति है कि मैं विश्वास नहीं कर सकता कि यह सच नहीं है।
तो हाइड्रोथर्मल वेंट में हमें कुछ क्रेब्स चक्र मध्यवर्ती मिलते हैं। लेकिन फिर वे सभी एक चक्र के रूप में एक साथ कैसे आये? क्या यह महत्वपूर्ण है कि यह प्रतिक्रियाओं की एक रैखिक श्रृंखला के बजाय एक चक्र के रूप में काम करता है?
हम अक्सर क्रेब्स चक्र पर ध्यान केंद्रित करते हैं जो बार-बार समान ऊर्जा पैदा करने वाली प्रतिक्रियाएं करता है। लेकिन क्रेब्स चक्र दोनों दिशाओं में काम कर सकता है। हमारे माइटोकॉन्ड्रिया में, यह ऊर्जा के लिए एक झिल्ली पर विद्युत आवेश उत्पन्न करने के लिए मध्यवर्ती अणुओं से कार्बन डाइऑक्साइड और हाइड्रोजन को अलग करता है। हालाँकि, कई प्राचीन जीवाणुओं में, यह बिल्कुल विपरीत कार्य करता है: यह उन मध्यवर्ती पदार्थों को बनाने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड और हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए एक झिल्ली पर विद्युत आवेश का उपयोग करता है, जो विकास के लिए आवश्यक अमीनो एसिड बनाने के लिए अग्रदूत बन जाते हैं।
और यह सिर्फ प्राचीन बैक्टीरिया में ही नहीं है - हमारी कोशिकाएं अभी भी जैवसंश्लेषण के लिए क्रेब्स चक्र का उपयोग करती हैं। हम 1940 के दशक से जानते हैं कि क्रेब्स चक्र कभी-कभी हमारी कोशिकाओं में पीछे की ओर चल सकता है, और इसके मध्यवर्ती अणुओं को कभी-कभी अमीनो एसिड बनाने के लिए अग्रदूत के रूप में उपयोग किया जाता है। हमारे माइटोकॉन्ड्रिया हमारी कोशिकाओं की जरूरतों के आधार पर दो विपरीत प्रक्रियाओं, ऊर्जा उत्पादन और जैवसंश्लेषण को संतुलित कर रहे हैं। इस बारे में एक तरह की यिन और यांग है।
कबूतरों की उड़ान की मांसपेशियों जैसी अत्यधिक ऊर्जावान कोशिकाओं को छोड़कर क्रेब्स चक्र कभी भी वास्तविक चक्र के रूप में संचालित नहीं हुआ, जहां इसे पहली बार खोजा गया था। अधिकांश कोशिकाओं में, क्रेब्स चक्र एक चक्र की तुलना में एक गोलचक्कर की तरह होता है, जिसमें चीजें अलग-अलग बिंदुओं पर आती और जाती हैं। और यह एक गोल चक्कर है जो दोनों दिशाओं में जा सकता है, इसलिए यह एक तरह से गड़बड़ है।
ऑक्सीजन का उदय चयापचय प्रवाह की पसंदीदा दिशा और पहले बहुकोशिकीय जानवरों के विकास से कैसे जुड़ा था?
ऐसा प्रतीत होता है कि पहले जानवर तब विकसित हुए थे जब अधिकांश समय ऑक्सीजन का स्तर वास्तव में कम था। वे सीवर में गैसों की तरह सल्फाइड से भरे कीचड़ में इधर-उधर रेंगते थे। इन शुरुआती कीड़ों को रेंगने के लिए कुछ ऑक्सीजन की आवश्यकता होती थी, लेकिन उन्हें इस सभी सल्फाइड को विषहरण करने और अपने वातावरण में बहुत सारे कार्बन डाइऑक्साइड से निपटने की भी आवश्यकता होती थी।
मुझे यह समझ में आया कि ऐसा करने का एकमात्र तरीका विभिन्न प्रकार के ऊतक हैं जो अलग-अलग कार्य करते हैं। जैसे ही आप रेंगते हैं, आपको मांसपेशियों की आवश्यकता होती है, और आपको किसी प्रकार की श्वसन प्रणाली की आवश्यकता होती है। ये दो अलग-अलग प्रकार के ऊतक हैं, जिनमें से एक को ऑक्सीजन बनाए रखना चाहिए और जब आपको इसकी आवश्यकता होती है तो इसे प्रदान करना चाहिए, जबकि दूसरा ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में काम करने की कोशिश करता है। उन्हें अपने क्रेब्स चक्र के माध्यम से अलग-अलग प्रवाह के साथ, अलग-अलग तरीकों से अपनी जैव रसायन शास्त्र करना पड़ता है। आप एक तरह से दो या तीन काम एक साथ करने के लिए मजबूर हैं।
अब, इसके विपरीत, साधारण जीवों का यह रहस्यमय समूह था जिसे एडियाकरन जीव कहा जाता था। वे समुद्र में लगभग 200 मीटर गहराई में रहते थे और लगभग 540 मिलियन वर्ष पहले कैंब्रियन विस्फोट से ठीक पहले विलुप्त हो गए थे, जब पर्यावरण में ऑक्सीजन का स्तर गिर गया था। एडियाकरन जीवों में बहुत अधिक ऊतक विभेदन नहीं था, और वे एक समय में जैव रासायनिक रूप से केवल एक ही काम कर सकते थे। जब कैंब्रियन से ठीक पहले ऑक्सीजन का स्तर गिर गया, तो वे नए वातावरण के अनुकूल नहीं बन सके।
लेकिन जैसे ही आपके पास एकाधिक ऊतक होते हैं, आप चीजों को समानांतर में कर सकते हैं। आप यह संतुलन बना सकते हैं कि यह ऊतक क्या कर रहा है और वह ऊतक क्या कर रहा है। आप ऊर्जा और जैवसंश्लेषण को एक ही समय में समान रूप से बहुत आसानी से नहीं कर सकते - एक या दूसरे को करना आसान है। यह हमें अलग-अलग ऊतकों में अलग-अलग चयापचय करने के लिए मजबूर करता है।
इसलिए ऊतक विभेदन केवल उन जीनों के होने के बारे में नहीं है जो कहते हैं, "यह यकृत बनने जा रहा है," या "यह तंत्रिका ऊतक बनने जा रहा है।" यह ऐसी जीवनशैली की अनुमति देता है जो पहले संभव नहीं थी, और इसने पहले कीड़ों को बुरी परिस्थितियों से गुज़रने की अनुमति दी जिसने बाकी सब कुछ मार डाला। उसके बाद कैम्ब्रियन विस्फोट हुआ। जब अंततः ऑक्सीजन का स्तर बढ़ गया, तो कई ऊतकों वाले ये गौरवशाली कीड़े अचानक शहर में एकमात्र शो बन गए।
यह कैंसर के बारे में आपके कुछ विचारों से जुड़ा है। 1970 के दशक से, कैंसर के इलाज और रोकथाम के लिए काम कर रहे अधिकांश बायोमेडिकल प्रतिष्ठानों ने ऑन्कोजीन पर ध्यान केंद्रित किया है। फिर भी आप तर्क देते हैं कि कैंसर एक जीनोमिक बीमारी नहीं है, बल्कि एक चयापचय संबंधी बीमारी है। क्या आप व्याख्या कर सकते है?
लगभग 10 साल पहले, कैंसर समुदाय इस खोज से चकित था कि कुछ कैंसर में, उत्परिवर्तन के कारण क्रेब्स चक्र के कुछ हिस्से पीछे की ओर चल सकते हैं। यह काफी चौंकाने वाला था क्योंकि क्रेब्स चक्र को आमतौर पर केवल ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए आगे की ओर घूमने के रूप में सिखाया जाता है। लेकिन यह पता चला है कि जबकि एक कैंसर कोशिका को ऊर्जा की आवश्यकता होती है, उसे वास्तव में विकास के लिए कार्बन-आधारित बिल्डिंग ब्लॉक्स की और भी अधिक आवश्यकता होती है। तो ऑन्कोलॉजी के पूरे क्षेत्र ने क्रेब्स चक्र के इस उलटफेर को एक प्रकार की चयापचय रीवायरिंग के रूप में देखना शुरू कर दिया जो कैंसर कोशिकाओं को बढ़ने में मदद करता है।
इस खोज से इस तथ्य की भी पुनर्व्याख्या हुई कि कैंसर कोशिकाएं मुख्य रूप से एरोबिक ग्लाइकोलाइसिस कहलाती हैं। वास्तव में, कैंसर कोशिकाएं श्वसन के लिए अपने माइटोकॉन्ड्रिया में ऑक्सीजन जलाने से लेकर खमीर कोशिकाओं की तरह ऊर्जा के लिए किण्वन की ओर स्विच करती हैं, यहां तक कि ऑक्सीजन की उपस्थिति में भी। जब ओटो वारबर्ग ने लगभग 100 साल पहले इसकी सूचना दी, तो उन्होंने ऊर्जा पक्ष पर ध्यान केंद्रित किया। लेकिन कैंसर समुदाय अब देखता है कि यह बदलाव विकास के बारे में है। ऊर्जा के लिए एरोबिक ग्लाइकोलाइसिस पर स्विच करके, कैंसर कोशिकाएं अन्य उद्देश्यों के लिए अपने माइटोकॉन्ड्रिया को मुक्त कर देती हैं। कैंसर कोशिकाओं में जीवन के निर्माण के लिए बायोसिंथेटिक माइटोकॉन्ड्रिया होते हैं।
यह सच है कि आप कैंसर में ऑन्कोजीन उत्परिवर्तन देखते हैं। लेकिन कैंसर केवल आनुवंशिक रूप से नियतात्मक उत्परिवर्तन के कारण नहीं होता है जो कोशिकाओं को बिना रुके बढ़ने के लिए मजबूर करता है। विकास के लिए अनुमोदक वातावरण प्रदान करने के लिए चयापचय भी महत्वपूर्ण है। इस अर्थ में विकास जीन से पहले आता है।
जैसे-जैसे हमारी उम्र बढ़ती है, हमें कैंसर के प्रति अधिक संवेदनशील क्या बनाता है, यदि यह उत्परिवर्तनों का संचय नहीं है?
मुझे लगता है कि श्वसन में कोई भी क्षति जो क्रेब्स चक्र को धीमा कर देती है, उसके जैवसंश्लेषण में उलटने की संभावना अधिक हो जाती है। जैसे-जैसे हम बड़े होते हैं और सभी प्रकार की सेलुलर क्षति जमा होती है, हमारे चयापचय का यह केंद्रीय भाग शायद पीछे की ओर जाना शुरू कर देता है, या प्रभावी ढंग से आगे नहीं बढ़ने की संभावना होती है। इसका मतलब है कि हमारे पास कम ऊर्जा होगी; इसका मतलब है कि हमारा वजन बढ़ना शुरू हो जाएगा क्योंकि हम कार्बन डाइऑक्साइड को वापस कार्बनिक अणुओं में बदलना शुरू कर देंगे। कैंसर जैसी बीमारियों का खतरा बढ़ जाता है क्योंकि हमारे पास चयापचय है जो उस तरह के विकास के लिए प्रवण है।
जेरोन्टोलॉजी समुदाय 10 से 20 वर्षों से इसी तर्ज पर बात कर रहा है। उम्र से संबंधित बीमारियों के लिए सबसे बड़ा जोखिम कारक उत्परिवर्तन नहीं है; यह पुराना हो रहा है. यदि हम उम्र बढ़ने की अंतर्निहित प्रक्रिया को हल कर सकें, तो हम उम्र से संबंधित अधिकांश बीमारियों का इलाज कर सकते हैं। यह कई मायनों में बेहद सरल लगता है। क्या हम सचमुच अचानक 120 या 800 तक जीने जा रहे हैं? मुझे नहीं लगता कि ऐसा निकट भविष्य में होगा। लेकिन फिर सवाल यह है कि क्यों नहीं?
हमारी उम्र क्यों बढ़ती है? बढ़ती सेलुलर क्षति का क्या कारण है?
हमने पिछले पांच या छह वर्षों में पाया है कि क्रेब्स चक्र मध्यवर्ती शक्तिशाली संकेत हैं। इसलिए यदि चक्र धीमा हो जाता है और पीछे की ओर जाना शुरू हो जाता है, तो हम मध्यवर्ती जमा करना शुरू कर देते हैं, और माइटोकॉन्ड्रिया से सक्सेनेट जैसी चीजें खून बहने लगती हैं। वे हजारों जीनों को चालू और बंद करते हैं, और वे कोशिकाओं की एपिजेनेटिक स्थिति को बदलते हैं। उम्र बढ़ना आपके चयापचय की स्थिति को दर्शाता है।
हम यह भूल जाते हैं कि चयापचय में आपके शरीर की प्रत्येक कोशिका में प्रति सेकंड, एक के बाद एक 20 बिलियन प्रतिक्रियाएं शामिल होती हैं। क्रेब्स चक्र के हृदय तक सहित, इन सभी मार्गों में, लगातार रूपांतरित होने वाले अणुओं की विशाल मात्रा अत्यधिक है। यह प्रतिक्रियाओं की एक अविरल नदी है। हम इसके प्रवाह को उलट नहीं सकते, लेकिन हम शायद इसे बैंकों के बीच थोड़ा बेहतर तरीके से प्रवाहित करने की उम्मीद कर सकते हैं।
