रोगाणुरोधी प्रतिरोधी संक्रमण हर साल लाखों लोगों की जान ले लेते हैं। इनमें हमें अंधकार युग में वापस ले जाने की क्षमता है, जब मूत्र मार्ग संक्रमण (यूटीआई) या निमोनिया जैसे सामान्य संक्रमण घातक और उपचार योग्य नहीं थे। रोगाणुरोधी प्रतिरोध (एएमआर) तब होता है जब संक्रमण पैदा करने वाले कीटाणु – बैक्टीरिया, वायरस या कवक – उनके इलाज के लिए इस्तेमाल की जाने वाली दवाओं से बचने के तरीके विकसित कर लेते हैं। (यह भी पढ़ें | सुपरबग्स कोविड-19 से भी ज़्यादा ख़तरा पैदा करते हैं। एंटीमाइक्रोबियल प्रतिरोध के बारे में आपको जो कुछ भी जानना चाहिए, वह यहाँ है)
मुर्गी फार्मों और स्वास्थ्य देखभाल क्लीनिकों जैसे स्थानों में एंटीबायोटिक दवाओं का अत्यधिक उपयोग एएमआर का प्रमुख कारण बन गया है।
अच्छी खबर यह है कि एक प्रमुख वैज्ञानिक प्रयास से मलेरिया के खिलाफ लड़ाई में महत्वपूर्ण प्रगति हो रही है। अम्र.
“एंटीबायोटिक प्रतिरोध की समस्या अभी भी हल नहीं हुई है, लेकिन बेहतर समझ और नई दवाओं की खोज के बेहतर तरीकों में काफी प्रगति हुई है।” एंटीबायोटिक दवाओं [which overcome antimicrobial resistance]ऑस्ट्रेलिया के क्वींसलैंड यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी के कम्प्यूटेशनल बायोलॉजिस्ट लुइस पेड्रो कोलोहो ने कहा।
कोएलो ने सेल पत्रिका में प्रकाशित एक नए अध्ययन का नेतृत्व किया, जिसमें लगभग दस लाख संभावित एंटीबायोटिक यौगिकों का विशाल डाटाबेस प्रस्तुत किया गया है।
स्विट्जरलैंड के बेसेल विश्वविद्यालय के संरचनात्मक जीवविज्ञानी सेबेस्टियन हिलर ने कहा कि यह अध्ययन इस बात का प्रमाण है कि हम एएमआर के बारे में आशावादी हो सकते हैं। अनुसंधानहिलर ने डीडब्ल्यू को बताया, “यह चल रहे शोध का एक उदाहरण मात्र है जो दर्शाता है कि सुपरबग से लड़ने की हमारी वैज्ञानिक क्षमताएं बहुत बड़ी हैं।”
नए एंटीबायोटिक्स की खोज के लिए एआई का उपयोग
अध्ययन में मशीन लर्निंग का उपयोग करके मिट्टी, समुद्र, मानव और पशु की आंत जैसे वातावरण में रहने वाले सूक्ष्मजीवों के विशाल डेटाबेस में संभावित एंटीबायोटिक एजेंटों की खोज की गई।
हिलर ने कहा, “इन वातावरणों में बैक्टीरिया लगातार एक दूसरे के खिलाफ लड़ते रहते हैं, और इसके लिए वे पेप्टाइड्स नामक युद्धक उपकरणों का इस्तेमाल करते हैं, जिन्हें अन्य बैक्टीरिया पर दागकर उन्हें मार दिया जाता है। शोधकर्ताओं ने एंटीबायोटिक पेप्टाइड्स के लिए इस स्थान का पता लगाया और कुछ छुपे हुए रत्न पाए।”
एल्गोरिथ्म ने अरबों संभावित प्रोटीन अनुक्रमों को छांटा और पूर्वानुमानित रोगाणुरोधी क्रियाओं वाले शीर्ष उम्मीदवारों को चुना।
कुल मिलाकर, 863,498 नए रोगाणुरोधी पेप्टाइड्स की भविष्यवाणी की गई थी, जिनमें से 90% से अधिक का पहले कभी वर्णन नहीं किया गया था।
कोलोहो ने कहा कि सभी पेप्टाइड्स में बैक्टीरिया को मारने की सामान्य क्रियाविधि एक जैसी है – बैक्टीरिया को पर्यावरण से बचाने वाली कोशिका झिल्लियों को नष्ट करके।
“हमने यह भी देखा है कि कुछ पेप्टाइड्स कुछ बैक्टीरिया के विरुद्ध अन्य की तुलना में अधिक प्रभावी होते हैं, लेकिन हम अभी तक यह अनुमान नहीं लगा सकते कि ऐसा क्यों होता है, या [say] कोएलो ने डीडब्ल्यू को बताया, “यह एक ऐसा अध्ययन है जिसमें यह बताया गया है कि कौन सा पेप्टाइड किस जीवाणु के विरुद्ध काम करेगा।”
पेप्टाइड एंटीबायोटिक्स जीवाणु संक्रमण के विरुद्ध प्रभावी हैं
यह पता लगाने के लिए कि इनमें से कौन से पेप्टाइड एंटीबायोटिक के रूप में उपयोगी हो सकते हैं, शोधकर्ताओं ने 100 पेप्टाइड्स को संश्लेषित किया और प्रयोगशाला की डिशों में 11 रोग पैदा करने वाले जीवाणुओं के विरुद्ध उनका परीक्षण किया।
उन्होंने पाया कि 79 पेप्टाइड्स ने जीवाणुओं की झिल्लियों को नष्ट कर दिया तथा 63 पेप्टाइड्स ने विशेष रूप से एंटीबायोटिक-प्रतिरोधी जीवाणुओं, जैसे एस्चेरिचिया कोली (ई.कोली) और स्टैफिलोकोकस ऑरियस को लक्षित किया।
शोधकर्ताओं ने इन यौगिकों का परीक्षण संक्रमित त्वचा फोड़ों वाले चूहों पर भी किया, लेकिन केवल तीन पेप्टाइडों में ही जीवित जीव में रोगाणुरोधी प्रभाव दिखा।
“इससे पता चलता है कि उनकी प्रभावकारिता जीव में सीमित हो सकती है। फिर भी, यह एक उल्लेखनीय परिणाम है, और ये यौगिक पॉलीमिक्सिन जैसे अंतिम उपाय वाले एंटीबायोटिक दवाओं के गंभीर विषाक्तता दुष्प्रभावों को कम कर सकते हैं,” स्विट्जरलैंड के बेसल विश्वविद्यालय के सईद माजेद मोडारेसी ने कहा, जो अध्ययन में शामिल नहीं थे।
क्या ये एएमआर के विरुद्ध लड़ाई के प्रति आशावादी होने के कारण हैं?
लेखकों ने अपने डेटासेट को खुली पहुंच के साथ प्रकाशित किया, जिससे अन्य वैज्ञानिकों को 863,498 पेप्टाइड्स की समीक्षा करने और विशिष्ट उपयोगों को ध्यान में रखते हुए एंटीबायोटिक दवाएं विकसित करने का अवसर मिला।
उदाहरण के लिए, वैज्ञानिक एंटीबायोटिक गुणों को मानव आंत में “मित्रवत” बैक्टीरिया पर प्रभाव को कम करने के लिए अनुकूलित कर सकते हैं। उपयोग में आने वाले कई एंटीबायोटिक्स लाभकारी आंत माइक्रोबायोटा को नष्ट करने के लिए जाने जाते हैं, जिससे स्वास्थ्य संबंधी समस्याएं हो सकती हैं और संभावित रूप से घातक रोगाणुओं का प्रभुत्व हो सकता है।
वैज्ञानिक इस डेटासेट का उपयोग ऐसे एंटीबायोटिक बनाने के लिए भी कर सकते हैं जिनके प्रति बैक्टीरिया में प्रतिरोध विकसित नहीं होता, जिससे एएमआर के खिलाफ दीर्घकालिक लड़ाई में काफी मदद मिलेगी।
मोदारेसी ने कहा कि नया अध्ययन दर्शाता है कि कृत्रिम बुद्धिमत्ता एएमआर के खिलाफ वैज्ञानिक लड़ाई में महत्वपूर्ण भूमिका निभा रही है और “मशीन लर्निंग के अनुप्रयोग ने नई एंटीबायोटिक दवाओं की खोज की प्रक्रिया को तेज कर दिया है।”
उन्होंने कहा कि इस नवीनतम अध्ययन में खोजे गए पेप्टाइड्स अनेक रोगाणुरोधी एजेंटों में से एक प्रकार के थे, तथा उन्हीं तकनीकों का उपयोग बैक्टीरियोफेज सहित अनेक अन्य प्रकार के एंटीबायोटिक्स की खोज के लिए किया जा सकता है।
हिलर ने कहा कि हालांकि एएमआर के खिलाफ वैज्ञानिक लड़ाई के बारे में आशावादी होने के कई कारण हैं, लेकिन अगली बड़ी चुनौती नए एंटीबायोटिक एजेंट तैयार करना है जो व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य हों।
हिलर ने कहा, “हम नए एंटीबायोटिक्स का उपयोग केवल तभी करते हैं जब पुराने एंटीबायोटिक्स काम नहीं करते। यह अच्छा है क्योंकि यह बैक्टीरिया को उनके प्रति प्रतिरोध विकसित करने से रोकता है, लेकिन इसका मतलब यह है कि वे आर्थिक रूप से व्यवहार्य नहीं हैं।”
हिलर ने कहा कि स्वास्थ्य संगठन और सरकारें एंटीबायोटिक के व्यावसायीकरण को अधिक व्यवहार्य बनाने के तरीकों पर काम कर रही हैं, ताकि वे वैज्ञानिकों द्वारा खोजे गए संभावित एंटीबायोटिक के विशाल भंडार का उपयोग कर सकें।
