कठीण उपचाराच्या फुफ्फुस संसर्गात प्रतिकारावर मात करण्याचा मार्ग फेज कॉकटेल अभ्यासाने दाखवला

एक हट्टी जीवाणूजन्य धोका फेज थेरपीतील एक महत्त्वाची कमजोरी उघड करतो

A*STAR Infectious Diseases Labs, Nanyang Technological University, National University of Singapore आणि सहकाऱ्यांमधील संशोधकांचे म्हणणे आहे की त्यांनी Mycobacterium abscessus फेज थेरपीपासून कसा बचाव करते हे शोधून काढले आहे आणि त्या प्रतिकारावर मात करण्यासाठी दोन-आघाडीची रणनीती दाखवली आहे. Proceedings of the National Academy of Sciences मध्ये प्रकाशित झालेल्या या कामात, टीमच्या मते, औषध-प्रतिरोधक संसर्गांविरुद्ध अधिक टिकाऊ फेज कॉकटेल तयार करण्यासाठी कृतीयोग्य डिझाइन तत्त्वे मिळतात.

हे निष्कर्ष महत्त्वाचे आहेत, कारण M. abscessus हा कठीण रोगजंतू असून त्याचे सार्वजनिक आरोग्यातील महत्त्व वाढत आहे. हा गंभीर फुफ्फुस संसर्ग निर्माण करू शकतो आणि अनेक अँटिबायोटिक्सना अंतर्निहित प्रतिकार असतो, त्यामुळे उपचार कठीण होतात. ज्या जगात अँटिमायक्रोबियल प्रतिकार पारंपरिक औषधांची उपयुक्तता हळूहळू कमी करत आहे, तिथे फेज थेरपीसारख्या पर्यायांकडे वाढता ओढा आहे. फेज हे जीवाणूंना संसर्ग करणारे विषाणू आहेत, आणि केवळ अँटिबायोटिक्सने हाताळणे कठीण झालेल्या रोगजंतूंना लक्ष्य करण्यासाठी त्यांचा कधी कधी वापर करता येतो.

पण फेज थेरपीची स्वतःची समस्या आहे: जीवाणू उत्क्रांत होतात. नव्या अभ्यासात नेमक्या याच अडथळ्यावर लक्ष केंद्रित करून, फेज काम करतात की नाही एवढाच प्रश्न नाही, तर जीवाणू सुटून कसा जातो आणि उपचार रचना ते कसे मर्यादित करू शकते, हे तपासले आहे.

जगण्यासाठी जीवाणू कसा बदलतो

संशोधकांनी आढळले की M. abscessus चे तथाकथित smooth प्रकार, जे अहवालानुसार आशियात अधिक आढळतात, प्रयोगशाळा आणि प्री-क्लिनिकल मॉडेल्समध्ये फेज दडपणाला प्रतिसाद म्हणून rough रूपात बदलू शकतात. हा बदल glycopeptidolipids तयार करणाऱ्या जीनमधील म्युटेशन्सशी जोडला गेला; ही अणू जीवाणूच्या बाह्य पृष्ठभागाला आकार देतात.

हे महत्त्वाचे आहे, कारण पृष्ठभागाची रचना फेज जीवाणू पेशींना कसे ओळखतात आणि हल्ला करतात यावर परिणाम करते. तो पृष्ठभाग बदलून जीवाणू फेज ज्या लक्ष्यावर प्रहार करत आहेत तेच प्रभावीपणे बदलू शकतो. टीमने हेही आढळले की प्रतिकारासाठी नेहमी smooth-to-rough बदल आवश्यक नसतो. काही प्रसंगी जीवाणू phenotype पातळीवर तिथेच राहिले, पण इतर पृष्ठभाग-संबंधित जीनमधील म्युटेशन्समुळे फेज हल्ल्यापासून सुटले. एकत्रितपणे, निष्कर्ष सूचित करतात की M. abscessus कडे उपचारातून बचाव करण्याचे अनेक मार्ग आहेत.

ही बहुविधता नेमकी टिकाऊ उपचार इतके कठीण का होतात याचे कारण आहे. एखाद्या रोगजंतूकडे जर बचावाचा एकच अंदाज करता येण्याजोगा मार्ग असेल, तर नीट निवडलेल्या संयोजनाने तो बंद करता येऊ शकतो. पण जर अनेक मार्ग असतील, तर उपचार उत्क्रांतीतील लवचिकता लक्षात घेऊन डिझाइन करावे लागतात.

दोन-आघाडीची पद्धत का महत्त्वाची आहे

या अभ्यासाचे मुख्य योगदान केवळ प्रतिकार यंत्रणा ओळखणे नाही, तर त्यांना तोंड देऊ शकणारी संयोजन रणनीती दाखवणेही आहे. स्रोत मजकूर हे अधिक प्रभावी, टिकाऊ उपचारांच्या दिशेने आणि औषध-प्रतिरोधक संसर्गांविरुद्ध नवीन उपाय विकसित करण्याच्या जागतिक प्रयत्नांना पाठिंबा म्हणून मांडतो.

व्यावहारिकदृष्ट्या, हा अभ्यास एकदाच वापरल्या जाणाऱ्या फेजऐवजी फेज कॉकटेलचा मुद्दा बळकट करतो. कॉकटेल असे डिझाइन करता येते की जीवाणूने एक पृष्ठभाग वैशिष्ट्य बदलून एका फेजला चकवा दिला, तरी मिश्रणातील दुसरा फेज वेगळ्या मार्गाने हल्ला करत राहू शकतो. यामुळे प्रतिकार ही जैविक शक्यता नाहीशी होत नाही, पण बचाव कठीण होतो आणि उपचाराचा उपयोगकाल वाढू शकतो.

म्हणजेच, फेज थेरपी सुरुवातीपासूनच उत्क्रांतीच्या दडपणाचा विचार करून इंजिनिअर करावी लागेल. प्रश्न फक्त प्रयोगशाळेत फेज जीवाणू मारतो का, हा नाही; तर जीवाणू पुढचा कोणता म्युटेशन मार्ग घेण्याची शक्यता आहे आणि त्याचा साथीचा एजंट तो मार्ग बंद करू शकतो का, हाही आहे.

अँटिमायक्रोबियल प्रतिकारामुळे औषधशास्त्राला साधनसंपत्ती वाढवावी लागत आहे

हा अभ्यास अँटिमायक्रोबियल प्रतिकार वाढत असलेल्या पार्श्वभूमीवर आला आहे. स्रोत अहवालात AMR ला वाढता आरोग्य आव्हान म्हटले असून, जगभरातील सहापैकी एक जीवाणू संसर्ग आता अँटिबायोटिक-प्रतिरोधक आहे, असे नमूद केले आहे. त्यामुळेच फेज थेरपीतील रस मर्यादित संशोधनातून व्यापक पर्यायांच्या शोधाकडे वळला आहे.

M. abscessus हा एक मजबूत चाचणी प्रकरण आहे, कारण तो वैद्यकीय गरज आणि उपचारातील अडचण यांच्या संगमावर आहे. संशोधकांनी अशा हट्टी जीवामधील प्रतिकाराला तोंड देण्यासाठी पुनरावृत्ती करता येतील अशी डिझाइन तत्त्वे ओळखली, तर त्या धड्यांचा उपयोग एका प्रजातीपलीकडेही होऊ शकतो. प्रत्येक रोगजंतू समान फेज रणनीतीला सारखा प्रतिसाद देणार नाही, पण बचाव मार्गांचे नकाशीकरण करून त्यानुसार संयोजन तयार करण्याचा आराखडा व्यापकपणे उपयुक्त ठरू शकतो.

हा अभ्यास वैज्ञानिक दृष्टिकोनातील मोठा बदलही दाखवतो. फेज थेरपीभोवतीची सुरुवातीची उत्सुकता नैसर्गिकरीत्या जीवाणूंवर शिकारी करणाऱ्या विषाणूंच्या आकर्षक कल्पनेभोवती होती. आता क्षेत्र अधिक शिस्तबद्ध समजुतीकडे जात आहे: यशस्वी फेज उपचार म्हणजे एखादा जादुई शिकारी शोधणे नव्हे, तर जीवाणूंच्या अनुकूलनाचा आधीच अंदाज घेणारी गतिमान उपचार प्रणाली तयार करणे.

सिद्धांत-प्रमाणापासून उपचार-रचनेपर्यंत

संशोधकांचे म्हणणे आहे की त्यांच्या निष्कर्षांमधून कृतीयोग्य डिझाइन तत्त्वे मिळतात, आणि हेच या अहवालातील कदाचित सर्वात महत्त्वाचे वाक्य आहे. फेज थेरपी टिकाऊ आणि क्लिनिकलदृष्ट्या उपयुक्त व्हायची असेल, तर तिने स्वतंत्र यशांमधून पुनरुत्पादनीय डिझाइन लॉजिककडे जावे लागेल. प्रतिकार निर्माण होतो हे जाणणे पुरेसे नाही. क्लिनिशियन आणि विकसकांना जीवाणू म्युटेट झाले तरी प्रभावी राहतील अशी फेज संयोजने तयार करण्याच्या रणनीती हव्यात.

याचा अर्थ आव्हान संपले आहे असे नाही. प्रतिरोधक रोगजंतू विविध आहेत, रुग्णांची लोकसंख्या भिन्न आहे, आणि प्री-क्लिनिकल व प्रयोगशाळेतील निष्कर्षांना नियमित उपचारात रूपांतरित करणे नेहमी कठीणच असते. पण हा अभ्यास प्रगती कशी दिसते ते स्पष्ट करतो. ती फक्त अधिक फेज नाहीत. ती अधिक हुशार फेज निवड, बचाव यंत्रणांचा चांगला आधी अंदाज, आणि त्यांना तोंड देऊ शकतील अशा संयोजन रणनीती आहेत.

अँटिमायक्रोबियल प्रतिकारासाठी हा एक अर्थपूर्ण टप्पा आहे. अँटिबायोटिक पर्याय कमी होत असताना, वैद्यकाला अशा पर्यायी साधनांची गरज आहे जी केवळ पहिल्या संपर्कात प्रभावी नसून, काळानुसार टिकाऊही असतील. हे काम सूचित करते की M. abscessus विरुद्धच्या लढाईत सर्वात आशादायक मार्ग दोन-आघाडीचा असू शकतो: जीवाणू कसा बदलतो ते समजा, मग त्याच्याविरुद्ध संधी बदलून टाकणारे उपचार डिझाइन करा.

हा लेख Medical Xpress च्या रिपोर्टिंगवर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.