रोगाणुरोधी प्रतिरोध से लड़ना - वैज्ञानिकों ने 10,000 से अधिक दवा संयोजनों का अनावरण किया

एक नए अध्ययन में, हीडलबर्ग में ईएमबीएल प्रयोगशाला में टाइपस समूह के शोधकर्ताओं ने आम बहु-दवा-प्रतिरोधी बैक्टीरिया के खिलाफ 10,000 से अधिक दवा संयोजनों की प्रभावकारिता का व्यवस्थित रूप से विश्लेषण किया।

"पहले, विशिष्ट दवा संयोजनों का अध्ययन किया गया है, विशेष रूप से वे जो आमतौर पर क्लिनिक में निर्धारित किए जाते हैं," अध्ययन के पहले लेखक और टाइपस समूह में पूर्व डॉक्टरेट छात्र एलिसबेटा कैकेस ने कहा। "हालांकि, हमारे पास इस बात की व्यवस्थित समझ का अभाव था कि एंटीबायोटिक दवाओं के विभिन्न वर्गों का संयोजन, या गैर-एंटीबायोटिक दवाओं के साथ एंटीबायोटिक दवाओं का संयोजन, बैक्टीरिया के शरीर क्रिया विज्ञान को कैसे प्रभावित करता है, खासकर मेजबान पर विचार किए बिना।"

एज़ोइक कैकेस एक एमडी हैं और वर्तमान में ईटीएच ज्यूरिख में पोस्टडॉक हैं। टाइपस समूह में अपने समय के दौरान, जो बैक्टीरिया की बातचीत (पर्यावरण या अन्य प्रजातियों के साथ) और शरीर विज्ञान का अध्ययन करने के लिए उच्च-थ्रूपुट तरीकों को विकसित करने में विशेषज्ञता रखता था।

विभिन्न एंटीबायोटिक्स बैक्टीरिया के भीतर विभिन्न सेलुलर संरचनाओं या प्रक्रियाओं को लक्षित करते हैं। वे सहक्रियात्मक रूप से कार्य कर सकते हैं, जिसका अर्थ है कि उनकी संयुक्त गतिविधि अकेले काम करने वाली प्रत्येक दवा से अधिक है, लेकिन वे परस्पर विरोधी भी हो सकते हैं, जिस स्थिति में एक की उपस्थिति दूसरे की गतिविधि में बाधा डालती है। इस विरोध का उपयोग आंत माइक्रोबायोटा में एंटीबायोटिक दवाओं की संपार्श्विक क्षति को कम करने के लिए किया जा सकता है।

पिछले अध्ययन में, टाइपस समूह के शोधकर्ताओं ने दवाओं के संयोजन का विश्लेषण किया जो ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया को लक्षित करते हैं, एक समूह जिसमें ई. कोली, साल्मोनेला एंटरिटिडिस और स्यूडोमोनास एरुगिनोसा जैसे कई घातक रोगाणुरोधी-प्रतिरोधी रोगजनक शामिल हैं। हालाँकि, कई घातक जीवाणुरोधी बैक्टीरिया भी ग्राम-पॉजिटिव होते हैं, जिनमें स्टैफिलोकोकस ऑरियस भी शामिल है, जिसका मेथिसिलिन-प्रतिरोधी संस्करण (एमआरएसए) हर साल सैकड़ों हजारों लोगों की जान लेता है। इन जीवाणुओं की कोशिका भित्ति की संरचना ग्राम-नकारात्मक जीवाणुओं से भिन्न होती है, जो दवा की गतिविधि और प्रभावशीलता को प्रभावित करती है।

वर्तमान अध्ययन में, टीम ने तीन प्रतिनिधि ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया - बैसिलस सबटिलिस, स्टैफिलोकोकस ऑरियस और स्ट्रेप्टोकोकस न्यूमोनिया पर एंटीबायोटिक और गैर-एंटीबायोटिक दवाओं के सैकड़ों विभिन्न खुराक संयोजनों के प्रभावों का एक साथ अध्ययन करने के लिए एक उन्नत रोबोटिक उपकरण का उपयोग किया। सभी प्रमुख श्रेणियों में 65 विभिन्न एंटीबायोटिक दवाओं के 8,000 से अधिक संयोजनों के अलावा, शोधकर्ताओं ने गैर-एंटीबायोटिक दवाओं के साथ एंटीबायोटिक दवाओं के 2,500 से अधिक संयोजनों का भी विश्लेषण किया।

इस रणनीति का उपयोग करते हुए, टीम ने तालमेल और विरोध सहित एक हजार से अधिक इंटरैक्शन की खोज की। ये प्रभाव अत्यधिक प्रजाति-विशिष्ट और यहां तक ​​कि तनाव-विशिष्ट हैं, जो पहले ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया के अध्ययन में पाए गए इंटरैक्शन से अलग हैं। उन्होंने रोगज़नक़ के साथ कीट लार्वा को संक्रमित करके और पुनर्प्राप्ति में सहायता के लिए विशिष्ट दवा संयोजनों की क्षमता का परीक्षण करके इनमें से कुछ परिणामों को विवो में मान्य किया।

शोधकर्ताओं ने अपने संपूर्ण इंटरैक्शन डेटाबेस को अन्य वैज्ञानिकों के लिए सार्वजनिक रूप से उपलब्ध कराया है ताकि वे नई सहक्रियाओं और विरोधाभासों को खोजने, देखने और उपयोग कर सकें।

काकास ने कहा, "हमें लगता है कि इस अध्ययन का पैमाना इसे अद्वितीय बनाता है। यह इतना समृद्ध डेटा सेट है कि मुझे लगता है कि यह आने वाले कई वर्षों तक सभी प्रकार की परिकल्पनाओं को आधार प्रदान करेगा।" "मुझे यह सिस्टम बायोलॉजी के नजरिए से भी दिलचस्प लगता है क्योंकि हम दवाओं के बीच परस्पर क्रिया देख रहे हैं जो कुछ सेलुलर प्रक्रियाओं को लक्षित करती हैं जो पहले ज्ञात नहीं थीं।"

ईएमबीएल के समूह नेता और अध्ययन के वरिष्ठ लेखक नासोस टाइपस ने कहा, "हम ऐसे युग में रह रहे हैं जहां रोगाणुरोधी प्रतिरोध से निपटने के लिए नई रणनीतियों की तत्काल आवश्यकता है, और नए एंटीबायोटिक दवाओं का विकास तकनीकी रूप से चुनौतीपूर्ण, महंगा और समय लेने वाला है।" "इस अध्ययन में हमने जिस तरह का व्यवस्थित दवा अंतःक्रिया विश्लेषण किया है, वह जीवाणु संक्रमण के लिए वैकल्पिक समाधान और उपचार का रास्ता खोलता है।"