উনিশ শতকের আবিষ্কার থেকে আধুনিক ওষুধে নোবেলজয়ী রসায়ন গবেষণা
বুধবারের নোবেল রসায়ন পুরস্কার উনিশ শতকে শুরু হওয়া এক ধারাবাহিক বৈজ্ঞানিক অগ্রগতিকে স্বীকৃতি দিয়েছে, যার মাধ্যমে আধুনিক ওষুধ উৎপাদনে যুগান্তকারী সাফল্যের পথ তৈরি হয়েছে।
এই গবেষণার মাধ্যমে বিজ্ঞানীরা নির্দিষ্ট কিছু অণুর কাঙ্ক্ষিত একটি রূপ কীভাবে তৈরি করা যায়, তা জানতে পেরেছেন।
স্টকহোম থেকে এএফপি জানায়, রয়্যাল সোসাইটি অব কেমিস্ট্রির সাময়িকী ‘কেমিস্ট্রি ওয়ার্ল্ড’-এর সম্পাদক ফিলিপ ব্রডউইথ বলেন, ‘ওষুধ, এমনকি স্বাদ ও সুগন্ধির মতো জিনিস তৈরির ক্ষেত্রে এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।’
নোবেল কমিটির মতে, ফ্রান্সের অঁরি কাগান এবং জাপানের কেনসো সোয়াই কীভাবে একটি ‘রাসায়নিক রহস্যের’ সমাধান করেছিলেন, সেই পথের গুরুত্বপূর্ণ ধাপগুলো হলো:
লুই পাস্তুর
১৮৪৮ সালে ফরাসি রসায়নবিদ লুই পাস্তুর টারটারিক অ্যাসিডের ওপর পোলারাইজড আলো ফেলেন। তিনি দেখতে পান, কিছু অণু আলোকে বাম দিকে বাঁকিয়ে দেয়, অন্যগুলো ডান দিকে।
এই দুই ধরনের বিপরীতমুখী বৈশিষ্ট্যকে বলা হয় ‘কাইরালিটি’ এবং একে অপরের দর্পণ-প্রতিচ্ছবি এই দুটি বিপরীত রূপকে বলা হয় ‘এনান্টিওমার’।
পরবর্তী গবেষণায় দেখা যায়, জীবন্ত প্রাণীর মধ্যে অ্যামিনো অ্যাসিড ও শর্করা এই দুই দর্পণ-প্রতিচ্ছবির মাত্র একটিমাত্র রূপে বিদ্যমান থাকে। কিন্তু পরীক্ষাগারে তৈরি করলে উভয় রূপই পাওয়া যায়।
ব্রডউইথ বলেন, ‘অবিশ্বাস্য বিষয় হলো, পরস্পরের দর্পণ-প্রতিচ্ছবি হওয়া অণুগুলো জৈবিক ব্যবস্থায় সম্পূর্ণ ভিন্ন প্রভাব সৃষ্টি করতে পারে।’
নোবেল কমিটি উল্লেখ করেছে, অনেক ওষুধের অণুর ক্ষেত্রে ‘একটি চিকিৎসাগত প্রভাব সৃষ্টি করে, অন্যটি অপ্রয়োজনীয় এবং কখনো কখনো ক্ষতিকর পার্শ্বপ্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করতে পারে।’
‘অপ্রতিসম’ বিক্রিয়া
পাস্তুরের আবিষ্কারের ওপর ভিত্তি করে জার্মান রসায়নবিদ ভিলি মার্কভাল্ড ১৯০৪ সালে প্রথম ‘‘অপ্রতিসম’ রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটান।
তিনি একটি একমুখী অণুকে অনুঘটক হিসেবে ব্যবহার করে দেখতে পান, এর ফলে অন্যটির তুলনায় একটি এনান্টিওমার সামান্য বেশি উৎপন্ন হয়।
এই প্রভাবকে যদি বাড়ানো সম্ভব হয়, তাহলে কৃত্রিম রাসায়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে দর্পণ-প্রতিচ্ছবির মাত্র একটি রূপই উৎপন্ন করা সম্ভব হতে পারে—যেভাবে জীবন্ত প্রাণীর মধ্যে তা ঘটে।
গাণিতিক ভিত্তি
এরপর ১৯৫৩ সালে ব্রিটিশ পদার্থবিদ চার্লস ফ্র্যাঙ্ক সমমুখী কাইরালিটির একটি গাণিতিক ব্যাখ্যা দেন।
তার মডেল অনুযায়ী, একটি ‘দিকের’ সামান্য প্রাথমিক ভারসাম্যহীনতা নির্দিষ্ট কিছু পরিস্থিতিতে রাসায়নিক বিক্রিয়ায় সেই রূপটির প্রাধান্য প্রতিষ্ঠা করতে পারে।
এখন চ্যালেঞ্জ ছিল এমন একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটানো, যা তার প্রস্তাবিত সব শর্ত পূরণ করবে।
কাগানের আবির্ভাব
১৯৮০-এর দশকে কাগাঁ একটি ‘কাইরাল’ অনুঘটকের গঠন পরিবর্তনের মাধ্যমে অণুগুলোর একটির উৎপাদন কীভাবে ব্যাপকভাবে বাড়ানো যায়, তা আবিষ্কার করেন।
তার উদ্ভাবিত ‘নন-লিনিয়ার’ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে আরও বিশুদ্ধ রাসায়নিক পদার্থ উৎপাদন সম্ভব হয়।
২০০১ সালে যুক্তরাষ্ট্রের বিজ্ঞানী উইলিয়াম নোলস ও ব্যারি শার্পলেস এবং জাপানের রিয়োজি নোরি ‘অ্যাসিমেট্রিক ক্যাটালাইসিস’ নিয়ে কাজের জন্য রসায়নে নোবেল পুরস্কার পান।
তবে ওই পুরস্কারে কাগাঁকে অন্তর্ভুক্ত করা হয়নি।
সোয়াই : ‘স্ব-অনুঘটন’
কাগাঁর গবেষণায় অনুপ্রাণিত হয়ে কেনসো সোয়াই ১৯৯৫ সালে এই প্রক্রিয়াকে আরও উন্নত করেন।
তিনি এমন একটি অণু শনাক্ত করেন, যা অনুঘটককে নিজেই পুনরুৎপাদনে সহায়তা করতে পারে এবং ‘অটোক্যাটালাইসিস’ বা স্ব-অনুঘটন নামের একটি প্রক্রিয়ায় কাঙ্ক্ষিত অণুটির আরও বেশি উৎপাদন ঘটাতে পারে।
২০০৩ সালে সোয়াই এমন একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া উদ্ভাবন করেন, যাতে উৎপন্ন রাসায়নিক পদার্থের ৯৯.৯৯ শতাংশই ছিল একটি মাত্র এনান্টিওমার।
নোবেল কমিটি বলেছে, ‘জীবন নিজেকে বাদ দিলে এর আগে কেউ কখনো এমন কৃতিত্ব অর্জন করেনি।’
‘সোয়াই বিক্রিয়া এখন পর্যন্ত পরিচালিত সবচেয়ে দর্শনীয় রাসায়নিক পরীক্ষাগুলোর একটি।’
