जीवघेण्या क्षयरोगास कारणीभूत असलेल्या 'मायकोबॅक्टेरियम ट्युबरक्युलोसिस’ या जीवाणूने आज आपल्याकडे उपलब्ध असलेल्या अनेक प्रतिजैविकांना प्रतिरोध विकसित केला आहे, ही बाब आता वेद्यकीय क्षेत्रात ज्ञात आहे. अनेक जीवाणूंमध्ये सर्वसामान्य प्रतिजैविकांना वेगाने प्रतिरोध निर्माण होत आहे, मात्र परिणामकारक औषधांच्या निर्मितीचा वेग तुलनेने कमी आहे. आता गरज केवळ नवीन औषधाची नाही तर औषध प्रतिरोधक जीवाणूशी लढा देण्यासाठी एका नवीन उपचारपद्धतीची आहे. भारतीय तंत्रज्ञान संस्था मुंबई (आयआयटी मुंबई) येथील प्रा. सारिका मेहरा आणि त्यांच्या चमूने सर्वसामान्यपणे वापरण्यात येणाऱ्या रिफाम्पिसिन या प्रतिजैविकाची कार्यक्षमता वाढवण्यासाठी एक नवीन पद्धत शोधून काढली आहे.
एकेकाळी ज्या जीवाणूंच्या विरुद्ध ही औषधे परिणामकारक होत असत, त्यांच्या विरोधात ही औषधे आता निष्प्रभ का होतायत? प्रतिजैविकांचा अनियमित आणि अयोग्य वापर यास कारणीभूत आहे. प्रतिजैविकांचा कालावधी पूर्ण न करता सातत्याने या औषधांचा वापर केल्यामुळे अनेक जीवाणूंनी प्रतिजैविकांच्या सान्निध्यात असतानाही तग धरण्याच्या यंत्रणा विकसित केल्या आहेत. त्यामुळे क्षयरोग आता जीवघेणा होत चालला आहे. जगभरात औषध-प्रतिरोधक क्षयरोगामुळे २,५०,००० बळी गेले आहेत आणि २०१५ या केवळ एक वर्षाच्या कालावधीत क्षयरोगाच्या ४,८०,८०० नवीन रुग्णांची नोंद झाली आहे.
“फ्रंटियर्स इन मायक्रोबायोलॉजी” या जर्नलमध्ये प्रकाशित झालेल्या या अभ्यासात वैज्ञानिकांनी रिफाम्पिसिनची कार्यक्षमता क्युमीन हायड्रोपेरॉक्साइड (सीएचपी) या पूरक घटकाची जोड देऊन वाढवली आहे. “क्षयरोगासाठी वापरल्या जाणाऱ्या सध्याच्या उपचारपद्धतीत योग्य परिणाम साधण्यासाठी विविध औषधे एकत्रीतपणे वापरतात. औषधसंवेदी जीवाणूंचे निर्मूलन करण्यात त्या परिणामकारक ठरतात. पण यातली अनेक औषधे जीवाणूंच्या औषध-प्रतिरोधक प्रभेदांविरोधात लढण्यात प्रभावहीन ठरली आहेत” असे या अभ्यासाच्या प्रमुख संशोधिका प्रा. मेहरा म्हणाल्या. “एखादे पूरक औषध वापरून औषध प्रतिरोधक जीवाणू नष्ट करण्याची प्रतीजैविकांची कार्यक्षमता वाढविणे हे आमच्या संशोधनाचे मुख्य उद्दिष्ट आहे” असेही त्यांनी नमूद केले.
संशोधकांनी क्युमीन हायड्रोपेरॉक्साइड या ऑक्सिडीकारकाचा वापर केला. यामुळे जीवाणूंच्या पेशींवर ‘ऑक्सिडेटिव्ह ताण’ निर्माण होतो. मुक्त मूलक (जोडी न मिळालेल्या इलेक्ट्रॉन्सनी युक्त रेणू) व त्यांचे उदासिनीकरण करू शकत असलेल्या अँटीऑक्सीडंट यात असमतोल होतो त्याला ऑक्सिडेटिव्ह ताण म्हणतात. “ऑक्सिडेटिव्ह ताण निर्माण होतो तेव्हा अनेक मुक्त मूलके निर्माण होतात आणि ते जिवाणूंच्या पेशींच्या विविध घटकांवर, अगदी गुणसूत्रांवर सुद्धा हल्ला करू शकतात,” असे प्रा. मेहरा यांनी सांगितले.
ऑक्सिडेटिव्ह ताणापासून स्वतःचा बचाव करण्यासाठी हे जीवाणू विकरांचा वापर करून या धोकादायक मुक्त मूलकांचे उदासिनीकरण करतात. पण मुक्त मूलकांची संख्या जीवाणू पेशींच्या उपलब्ध विकरांपेक्षा खूप जास्त असल्यास ही मुक्त मूलके जीवाणूच्या पेशींच्या घटकांवरच हल्ला करू लागतात. संशोधकांनी क्युममीन हायड्रोपेरॉक्साइडचा वापर करून मुक्त मूलके अधिक प्रमाणात उत्पन्न होतील अशी स्थिती निर्माण केल्यास ,पेशीय पटलावर हल्ला होऊन पेशींचे नुकसान होऊन त्या मरतात.
संशोधकांनी आपल्या एकत्रित औषधांची चाचणी ‘मायकोबॅक्टेरियम स्मेग्मेटिस’ आणि ‘मायकोबॅक्टेरियम बोवीस बीसीजी’ या क्षयरोगाच्या जीवाणूच्या जवळच्या प्रभेदांवर केली. त्यांनी जीवाणू नष्ट करायाल रिफाम्पिसिन हे प्रतिजैविक व क्युमीन हायड्रोपेरॉक्साइड हे ऑक्सिडीकारक एकटे किंवा संयुक्तपणे किती वापरावे लागते ते मोजले. क्युमीन हायड्रोपेरॉक्साइडसोबत वापरले तर रिफाम्पिसिन नुसते वापरल्याच्या तुलनेत १६ पट कमी लागते. वैयक्तिक स्वरूपात, रिफाम्पिसिन ३२ मायक्रोग्रॅम प्रतिमिली (एक बादलीभर द्रवामध्ये एक थेंबाएवढे) तर क्युमीन हायड्रोपेरॉक्साइड ३८० मायक्रोग्रॅम प्रतिमिली या मात्रेत जीवाणूंची वाढ थांबविण्यास आवश्यक असते. पण संयुक्तपणे वापरल्यास रिफाम्पिसिन अत्यल्प मात्रेत तर क्युमीन हायड्रोपेरॉक्साइड अर्ध्यापेक्षा कमी मात्रेत वापरूनही तोच परिणाम दिसून आला. याशिवाय, ज्या औषध-प्रतिरोधक जीवाणूंच्या वाढीला प्रतिबंध करण्यासाठी रिफाम्पिसिनचा अधिक मात्रेत प्रयोग करावा लागत होता, त्यासाठी क्युमीन हायड्रोपेरॉक्साइडसोबत दिल्यास रिफाम्पिसिन कमी मात्रेत देऊनही पुरले.
संयुक्तपणे औषधे वापरणे का प्रभावी होते? अनेकदा संसार्गावर प्रतिजैविके वापरून उपचार करण्यात एक मोठी समस्या असते- जीवाणूंच्या पेशी खूप कमी प्रमाणात औषध शोषून घेतात. रिफाम्पिसिन सुद्धा यास अपवाद नाही. औषध जितके जास्त शोषून घेतले जाईल तितका त्याचा परिणाम जास्त. या अभ्यासात संशोधकांना आढळून आले की क्युमीन हायड्रोपेरॉक्साइड वापरले असता पेशी सहजपणे रिफाम्पिसिन शोषून घेतात. शिवाय पेशीच्या आत शिरल्यावर रिफाम्पिसिन मुक्त मूलकांचे उदासिनीकरण करणाऱ्या विकरांची निर्मिती थांबवते. क्युमीन हायड्रोपेरॉक्साइड मुळे तयार झालेली मुक्त मूलके जीवाणूंच्या पेशींमध्ये ऑक्सिडेटिव्ह ताण निर्माण करतात आणि या पेशी नष्ट होतात.
संयुक्तपणे औषधे वापरल्यामुळे औषधांची मात्रा कमी लागते. हे अत्यंत महत्त्वाचे आहे कारण त्यामुळे अतिरिक्त दुष्परिणामांचा धोका कमी होतो. “सुदृढ मानवी पेशींवर मुक्त मूलकांचा परिणाम जीवाणूंच्या पेशींवर होतो तसाच होतो. त्यामुळे मानवी पेशींमधील गुणसूत्रे आणि विविध घटकांचे नुकसान होऊन कर्करोग आणि अल्झायमर यांच्यासारख्या आजारांचा धोका वाढू शकतो” असे प्रा. मेहरा म्हणाल्या.
उत्क्रांत होत चाललेल्या औषध-रोधक सुपर बग्सच्या पार्श्वभूमीवर या अभ्यासामुळे त्यांचाशी सामना करण्याची आशा निर्माण झाली आहे. प्रा. मेहरा म्हणाल्या “आतापर्यंत मिळवलेली माहिती खूपच आशादायक आहे. धोकादायक जैवशास्त्रीय घटक आणि जीवांवरील संशोधनासाठी वापरण्यात येणाऱ्या प्रयोगशाळेच्या सहयोगाने आम्ही या संशोधनाचा प्रयोग 'मायकोबॅक्टेरियम ट्युबरक्युलोसिस' च्या पेशींवर करून पाहणार आहोत.”