जेथे प्रतिजैविके निष्प्रभ, तेथे विषाणू (Virus) ठरतात प्रभावी

पारंपरिक प्रतिजैविके निष्प्रभ ठरत असल्याने विशिष्ट विषाणू (Virus) यावर उपाय देऊ शकतात...

Mahesh Pathade August 29, 2024

0 57 2 minutes read

जेथे प्रतिजैविके निष्प्रभ, तेथे विषाणू (Virus) ठरतात प्रभावी

जगभरात प्रतिजैविक-प्रतिरोधक जीवाणूंची संख्या वाढत आहे. त्यामुळे पारंपरिक प्रतिजैविके निष्प्रभ ठरत असल्याने विशिष्ट विषाणू (Virus) यावर उपाय देऊ शकतात.

Nils Birkholz | University of Otago

डुनेडिन (न्यूझीलंड) : जगभरात प्रतिजैविक-प्रतिरोधक जीवाणूंची संख्या वाढत आहे. त्यामुळे पारंपरिक प्रतिजैविके निष्प्रभ ठरत असल्याने विशिष्ट विषाणू (Virus) यावर उपाय देऊ शकतात.

बॅक्टेरियोफेज (Bacteriophages) किंवा फेज (Phages) या नावाने ओळखले जाणारे विषाणू किंवा ते जीवाणूंना लक्ष्य करतात; परंतु ते मानवांना किंवा इतर जीवांना संक्रमित करू शकत नाहीत.

फेज जीवाणू (Phage Bacteria)च्या पेशींमध्ये आपला डीएनए इंजेक्ट केला जातो, त्यांच्या संसाधनांचा उपयोग करून प्रतिकृती तयार केली जाते आणि नंतर जवळच्या अधिक जीवाणूंना संक्रमित करण्यासाठी बाहेर येतात.

मूलत: ते नैसर्गिकरीत्या उद्भवणारे, स्वयंविस्तार करणारे आणि विशिष्ट प्रतिजैविके आहेत. 100 वर्षांहून अधिक वर्षांपूर्वी शोधून काढलेल्या जीवाणूंविरुद्ध (Bacteria) त्यांचा वापर प्रतिजैविकांच्या बाजूने मोठ्या प्रमाणात दुर्लक्षित केला गेला आहे.

आमच्या नवीन संशोधनाने जीवाणूंच्या नैसर्गिक संरक्षणास बायपास करण्यासाठी फेजद्वारे वापरल्या जाणाऱ्या एका विशिष्ट प्रथिनाकडे पाहिले. आम्हाला आढळले, की या प्रथिनाचे डीएनए (DNA) आणि आरएनए (RNA)शी बंधनकारक नियंत्रण कार्य आहे.

मानवी आरोग्य किंवा शेतीमध्ये जिवाणू रोगजनकांच्या विरुद्ध फेज वापरण्याच्या दिशेने ही वाढलेली समज ही एक महत्त्वाची पायरी आहे.

जीवाणू सुरक्षाप्रणाली

जीवाणूंना लक्ष्य करण्यासाठी फेजचा उपयोग करण्यात अडचणी आहेत. ज्या प्रकारे आपल्या शरीरात विषाणूशी लढण्यासाठी प्रतिरोध तंत्र असते, तशाच प्रकारे जीवाणूंनीही फेज संसर्गाविरुद्ध बचाव विकसित केला आहे.

असाही एक बचाव आहे, ‘क्लस्टर रेग्युलर इंटरस्पेस्ड शॉर्ट पॅलिंड्रोमिक रिपीट’ (CRISPR- Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), जो आता चिकित्सा आणि जैवतंत्रज्ञानात आपल्या अनुप्रयोगांसाठी उत्तम मानला जातो.

सीआरआयएसपीआर (CRISPR) प्रणाली, प्रयोगशाळा-आधारित सेटिंगमध्ये किंवा निसर्गात, विशेषत: फेज नष्ट करण्यासाठी जीवाणूंच्या आत असलेल्या डीएनएचे तुकडे करून ‘आण्विक कात्री’ म्हणून कार्य करते.

कल्पना करा, की तुम्ही प्रतिजैविकविरोधी जीवाणू संसर्गाविरुद्ध फेजचा उपयोग करू पाहत आहेत. जीवाणूंना मारणे आणि संसर्ग रोखण्यात फेजच्या मार्गात एकमेव अडचण जीवाणूंची सीआरआयएसपीआर प्रतिकारशक्ती असू शकते. त्यामुळे फेजला प्रतिजैविक म्हणून निरुपयोगी ठरतात.

इथं फेज रोजप्रतिकार प्रणालीबद्दल जेवढे शक्य होईल तेवढे जाणून घेणे महत्त्वाचे आहे. आम्ही अँटी-सीआरआयएसपीआरची तपासणी करीत आहोत : प्रथिने (Protein) किंवा इतर अणू जे फेज सीआरआयएसपीआर रोखण्यासाठी वापरतात.

एक जीवाणू, ज्यात सीआरआयएसपीआर असतो, तो फेजला संसर्ग होण्यापासून रोखतो. मात्र, जर फेजमध्ये योग्य अँटी-सीआरआयएसपीआर असेल तर तो हा बचाव निष्प्रभ करू शकतो आणि जीवाणूला मारू शकतो.

अँटी-सीआरआयएसपीआरचे महत्त्व

आमचे अलीकडील संशोधन सीआरआयएसपीआर (CRISPR)विरोधी प्रतिसाद कसे नियंत्रित केले जाते, यावर केंद्रित आहे.

शक्तिशाली CRISPR संरक्षणास सामोरे जाताना, CRISPR रोगप्रतिकारशक्ती बाधित करण्याची शक्यता वाढवण्यासाठी फेज आपोआप मोठ्या प्रमाणात अँटी-CRISPR विरोधी तयार करण्याचा प्रयत्न करतात.

मात्र, अँटी-CRISPR चे जास्त उत्पादन फेज प्रतिकृतीला प्रतिबंध करते आणि शेवटी विषारी होते. याच कारणामुळे नियंत्रण महत्त्वाचे आहे.

हे नियंत्रण साध्य करण्यासाठी, फेजेसमध्ये आणखी एक प्रथीन असते: अँटी-CRISPR-संबंधित (ACA) प्रथिने, जे सहसा अँटी-CRISPR सोबत आढळतात.

एसीए प्रथिने फेज प्रतिकारशक्तीचे नियामक म्हणून काम करतात. ते हे सुनिश्चित करतात, की CRISPR-विरोधी उत्पादनाची सुरुवातीची फेरी जी CRISPR ला निष्क्रिय करते, नंतर तितक्याच वेगाने कमी होते.

अशा प्रकारे, फेज ऊर्जेचे वाटप करू शकते, जिथे त्याची सर्वांत जास्त गरज आहे: त्याच्या प्रतिकृतीमध्ये आणि शेवटी, सेलमधून बाहेर पडते.

दोन स्तरांवर अतिरिक्त कठोर नियंत्रणे का आवश्यक आहेत हे देखील आम्ही तपासले.

हे सर्व काही अँटी-सीआरआयएसपीआर खुराकाबद्दल असल्याचे दिसते, विशेषतः जेव्हा फेज जीवाणू पेशीमध्ये आपले डीएनएची प्रतिकृती तयार करतो.

आता आपल्याला अँटी-सीआरआयएसपीआरची तैनाती कशी होते याबद्दल खूप काही माहिती आहे. जीवाणूविरुद्ध आपल्या लढाईत फेजला यशस्वी करण्यासाठी सूक्ष्म नियंत्रणाची आवश्यकता असते. हे प्रकृतीत महत्त्वाचे आहे; पण जेव्हा फेजला वैकल्पिक रोगाणूनाशक म्हणून वापरण्याचा प्रश्न येतो तेव्हाही हे खूप महत्त्वाचे आहे. अँटी-सीआरआयएसपीआरशी संबंधित प्रथिनांसारख्या अस्पष्ट वाटणाऱ्या गोष्टींबद्दल प्रत्येक तपशील जाणून घेणे हे फेजच्या यशापयशामधील फरक करू शकते, हे फक्त फेजसाठीच नाही, तर अँटीबायोटिक-प्रतिरोधक जीवाणूंनी संक्रमित व्यक्तीसाठीही आहे.

पुढची जागतिक महामारी ‘एमपॉक्स’?