जुळ्या मुलांची आई एकच पण वडील मात्र दोन, काय असतं यामागचं वैज्ञानिक रहस्य?

ही 2018 सालची गोष्ट आहे. एक महिला, नॅशनल युनिव्हर्सिटी ऑफ कोलंबियाच्या लॅबोरेटरी ऑफ पॉप्युलेशन जेनेटिक्स अँड आयडेंटिफिकेशनमध्ये गेली होती. त्या महिलेच्या 2 वर्षांच्या जुळ्या मुलांचं पितृत्व निश्चित करण्यासाठी म्हणजे त्या मुलांचा पिता कोण आहे हे निश्चित करण्यासाठी ती तिथे गेली होती.

या प्रयोगशाळेनं त्यांच्यावर पितृत्वासंदर्भातील नेहमीची चाचणी केली आणि मग ती चाचणी पुन्हा एकदा करण्यात आली. चाचणीतून समोर आलेली माहिती इतकी आश्चर्यकारक होती की त्यांना त्याबद्दल पूर्ण खात्री करून घ्यायची होती.

चाचणीसमोर आलेली धक्कादायक बाब अशी होती की या दोन्ही जुळ्या मुलांची आई तर एकच होती. त्यांचे वडील मात्र वेगवेगळे होते.

ही एक अत्यंत दुर्मिळ घटना आहे. याला 'हेटेरोपॅटर्नल सुपरफेकंडेशन' असं म्हणतात. जगभरातील प्रबंध, अहवाल किंवा माहितीमध्ये अशा फक्त 20 प्रकरणांचीच नोंद झालेली आहे.

विद्यापीठातील तज्ज्ञांनी हे माहीत होतं की तात्त्विकदृष्ट्या असं होणं शक्य आहे. मात्र त्यांनी प्रत्यक्षात अशा कोणत्याही प्रकरणाचा यापूर्वी अनुभव घेतलेला नव्हता. त्यामुळे या घटनेतून त्यांची वैज्ञानिक उत्सुकता, जिज्ञासा लगेचच जागी झाली.

त्यांना हे कसं समजलं?

नॅशनल युनिव्हर्सिटी ऑफ कोलंबियामधील इन्स्टिट्यूट ऑफ जेनेटिक्समधील वैज्ञानिक, पितृत्वाची चाचणी करण्यासाठी मायक्रोसॅटेलाईट मार्कर्स नावाचं तंत्रज्ञान वापरतात.

सोप्या भाषेत सांगायचं तर, यात बाळ, आई आणि कथित वडील यांच्या डीएनएच्या अति सूक्ष्म तुकड्यांचं विश्लेषण करून त्यांची एकमेकांशी तुलना केली जाते.

"आम्ही प्रत्येक व्यक्तीचा डीएनए घेतो. मायक्रोसॅटेलाईट्स नावाच्या 15 ते 20 पॉईंट्सची तपासणी करतो आणि त्यांची एकेक करत तुलना करतो," असं प्राध्यापक विल्यम उसाक्वेन यांनी बीबीसीला सांगितलं. ते या प्रयोगशाळेचे संचालक आहेत.

एखाद्या शक्तिशाली सूक्ष्मदर्शकाखाली फक्त डीएनए ठेवून त्याचं निरीक्षण करण्यापेक्षा ही प्रक्रिया खूप जास्त गुंतागुंतीची आहे.

चाचणी करणाऱ्या व्यक्तीच्या बोटाच्या टोकाला टोचून रक्ताचे सॅम्पल घेतल्यानंतर, वैज्ञानिक एक रासायनिक प्रक्रिया करतात. डीएनएचा अतिशय सूक्ष्म भाग इतर घटकांपासून वेगळा करण्यासाठी ही प्रक्रिया केली जाते.

मग ते तो डीएनए मोठा करून पाहण्यासाठी एका विशेष उपकरणामध्ये ठेवतात.

डीएनएमधील विशिष्ट पॉईंट किंवा बिंदू म्हणजे 15-22 मायक्रोसॅटेलाईट पॉईंट्सचं विश्लेषण करण्यासाठी द्रव चमकदार रंगद्रव्यात मिसळला जातो.

मग ते दुसऱ्या एका मशीनमधून पाठवलं जातं. हे मशीन प्रत्येक सॅम्पलमधील मायक्रोसॅटेलाईट्सची ओळख पटवत त्याची नोंद करतं आणि त्याचं रूपांतर एका अंकात्मक क्रमात (न्युमरिकल सिक्वेन्स) करते. या प्रक्रियेला इलेक्ट्रोफोरेसिस म्हणतात.

शेवटी, या अंकात्मक क्रमांचा वापर करून, चाचणी केलेला पुरुष त्या बाळाचा पिता असण्याची किती शक्यता आहे, हे संशोधक ठरवतात.

जेव्हा मुलाच्या जनुकीय रचनेचा अर्धा भाग, आईशी आणि उर्वरित अर्धा भाग जी व्यक्ती वडील असण्याची शक्यता वाटते त्याच्याशी जुळतो तेव्हा पितृत्व निश्चित होतं. म्हणजे तो पुरुष त्या मुलाचा पिता असल्याचं निश्चित होतं.

चाचणीतून समोर आली विलक्षण, असामान्य गोष्ट

कोलंबियातील या जुळ्या मुलांच्या बाबतीत, वैज्ञानिकांनी चाचणीसाठी आलेली त्यांची आई, ही दोन्ही मुलं आणि त्यांच्या पित्याच्या डीएनएमधील 17 मायक्रोसॅटेलाईट्सचं विश्लेषण केलं.

वैज्ञानिकांना या विश्लेषणातून आढळलं की त्या पुरुषाचा डीएनए एका मुलाशी जुळला. मात्र तो दुसऱ्या मुलाशी जुळला नाही. ही एक विलक्षण, असामान्य गोष्ट होती.

"मी 26 वर्षांपासून या प्रयोगशाळेचा संचालक आहे. आम्ही पाहिलेलं हे याप्रकारचं पहिलंच प्रकरण आहे. आतापर्यंतचं ते एकमेव प्रकरण आहे," असं उसाक्वेन म्हणाले.

"आम्ही इतर अहवालांमधून असं ऐकलं होतं की याप्रकारची प्रकरणं घडतात. मात्र अशी प्रकरणं घडण्याचं प्रमाण जगभरात खूपच कमी आहे," असं अँड्रिया कासास पुढे म्हणाल्या. त्या नॅशनल युनिव्हर्सिटी ऑफ कोलंबियामधील इन्स्टिट्यूट ऑफ जेनेटिक्समध्ये अनुवंशशास्त्राच्या तज्ज्ञ आणि संशोधक आहेत.

प्रक्रियेत कोणतीही चूक झालेली नाही किंवा सॅम्पलची अदलाबादल झालेली नाही, याची खातरजमा करण्यासाठी वैज्ञानिकांच्या टीमनं ही चाचणी सुरुवातीपासून पुन्हा केली. दुसऱ्यांदा चाचणी केल्यानंतरही समोर आलेले निष्कर्ष तंतोतंत आधीच्या सारखेच होते.

ही गोष्ट इतकी दुर्मिळ का आहे?

अमेरिकेतील बाल्टिमोरमधील एका प्रयोगशाळेतील वैज्ञानिकांनी 2014 मध्ये एक लेख प्रकाशित केला होता. त्या लेखात म्हटलं होतं की पितृत्व निश्चित करण्यासाठी केलेल्या 39,000 चाचण्यांच्या डेटाबेसमधून फक्त 3 च प्रकरणं अशी आढळली की ज्यात 'हेटेरोपॅटर्नल सुपरफेकंडेशन' आढळलं.

ही जैविक घटना इतकी दुर्मिळ का असते, हे उसाक्वेन यांनी स्पष्ट केलं.

"पहिली गोष्ट म्हणजे, त्या महिलेचे दोन पुरुषांशी लैंगिक संबंध असले पाहिजेत. दुसरी म्हणजे त्या महिलेनं त्या दोन्ही पुरुषांशी लैंगिक संबंध ठेवण्यामधील कालावधी खूपच कमी असला पाहिजे. तसंच, यात पॉलीओव्ह्यूलेशन होणं देखील आवश्यक आहे," असं ते म्हणाले.

पॉलीओव्ह्यूलेशन म्हणजे मासिक पाळीच्या एकाच चक्रात दोन किंवा अधिक अंडी बाहेर पडतात.

"अखेरीस, ती दोन्ही अंडी फलित झाली पाहिजेत," असं उसाक्वेन म्हणाले.

"एका दुर्मिळ घटनेबरोबर होणारी दुसरी दुर्मिळ घटना होते. त्यात आणखी एक दुर्मिळ घटना आणि त्यात आणखी एक दुर्मिळ घटना घडत जाते. दुर्दैवानं, आम्ही लॉटरीच्या खेळात भाग घेत नाही," असं उसाक्वेन विनोदानं म्हणतात.

हे लक्षात घेणंदेखील महत्त्वाचं आहे की वेगवेगळे वडील असलेली जुळी मुलं कधीही अगदी एकसारखी असू शकत नाही. कारण एकसारखी असणारी जुळी मुलं एकाच अंड्यातून आणि एकाच शुक्राणूतून जन्माला आलेली असतात.

चाचणी करणाऱ्यांचं खासगी आयुष्य

बहुतांश प्रकरणांमध्ये, महिला एकापेक्षा अधिक अंडी सोडतात. जर त्यातील फक्त एकच अंड फलित झालं, तर इतर अंड्यांचा जीवनकाल लवकर पूर्ण होऊन ती नष्ट होतात.

सुपरफेकंडेशन इतकं दुर्मिळ असण्यामागचं हे आणखी एक कारण आहे. यात फलित न झालेलं दुसरं अंड नष्ट होण्यापूर्वीच दुसरं फलन होणं आवश्यक असतं.

अमेरिकेतील नॅशनल लायब्ररी ऑफ मेडिसीननुसार, अंड सोडल्यानंतर ते 24 तासांपेक्षा कमी काळ जिवंत असतं.

मात्र, अँड्रीया कासास म्हणतात की ही अंडी एकाच वेळी सोडलेली असतील असं आवश्यक नाही.

"काहीवेळा एका अंडाशयातून एक अंड बाहेर पडतं. त्यानंतर दोन किंवा तीन दिवसांनी दुसरं अंड बाहेर पडतं," असं त्या म्हणाल्या.

यामुळे अंड्यांचं फलन वेगवेगळ्या वेळी होण्याची शक्यता वाढते, असं त्या पुढे म्हणाल्या.

याप्रकारची फार कमी प्रकरणं माहीत असण्यामागचं आणखी एक कारण म्हणजे, बहुसंख्य लोक पितृत्व निश्चित करण्यासाठीची चाचणी करत नाहीत.

या इन्स्टिट्यूटमधील संशोधक म्हणतात की "सध्या मॉलेक्युलर पद्धतींची असलेली उपलब्धता आणि पितृत्वाची चाचणी करणाऱ्यांची वाढती संख्या" यामुळे भविष्यात हा प्रकार कदाचित तितकासा असामान्य किंवा दुर्मिळ राहणार नाही.

'हेटेरोपॅटर्नल सुपरफेकंडेशन'च्या प्रकरणांमध्ये गर्भधारणेच्या वेळेस निर्माण होणाऱ्या परिस्थितीत जरी वैज्ञानिकांना रस असला, तरीदेखील संशोधनासाठीच्या नीतीमूल्यांमुळे, त्यांना जे लोक चाचणी करत आहेत, त्यांच्या खासगी आयुष्यांबद्दल विचारता येत नाही.

"पितृत्वासाठीच्या चाचण्या नेहमीच विश्वासार्हता आणि चाचणी करणाऱ्यांच्या प्रायव्हसीबद्दल अत्यंत आदर राखूनच केल्या जातात," असं उसाक्वेन म्हणाले.

(बीबीसीसाठी कलेक्टिव्ह न्यूजरूमचे प्रकाशन)