हमने सोचा था कि पेनिसिलिन की खोज के बाद अब हम कीटाणुओं से नहीं डरेंगे। लेकिन हम गलत थे। यह एक वास्तविक युद्ध की तरह है। मनुष्य बैक्टीरिया के हमलों से बचाव के नए साधनों का आविष्कार करता है। जवाब में, सूक्ष्मजीव हथियारों में सुधार करते हैं, लड़ाकू विमानों को प्रशिक्षित करते हैं, छलावरण और तोड़फोड़ समूहों का उपयोग करते हैं। एंटीबायोटिक प्रतिरोधी संक्रमण की समस्या इतनी गंभीर हो गई है कि हाल ही में संयुक्त राष्ट्र महासभा का एक विशेष सत्र इसके लिए समर्पित किया गया था। प्रस्तुत आंकड़ों के अनुसार, प्रति वर्ष कम से कम 700,000 लोग दवा प्रतिरोधी संक्रमणों के कारण मर जाते हैं। अविनाशी रोगाणु वैश्विक जलवायु परिवर्तन और ग्रहों के पैमाने पर अन्य समस्याओं के बराबर हैं।
मेथिसिलिन प्रतिरोधी स्टैफिलोकोकस ऑरियस (MRSA) एक जीवाणु है जो कई एंटीबायोटिक दवाओं (विशेष रूप से पेनिसिलिन) के लिए प्रतिरोधी है। यह गंभीर निमोनिया और सेप्सिस का कारण बनता है। बेशक, वास्तव में, माइक्रोब बिल्कुल ऐसा नहीं दिखता है: दुष्ट मुस्कराहट कलाकार की कल्पना है। फोटो: "श्रोडिंगर की बिल्ली"
2003 की सर्दियों में, एक सफल 21 वर्षीय फुटबॉल खिलाड़ी, रिकी लैनेटी को खांसी और फिर मतली हुई। कुछ दिनों बाद रिकी की मां ने अपने बेटे को डॉक्टर को दिखाने के लिए मजबूर किया। सभी लक्षण फ्लू वायरस की ओर इशारा करते हैं, इसलिए उन्होंने रिकी को एंटीबायोटिक्स नहीं दी, क्योंकि वे बैक्टीरिया को मारते हैं, वायरस को नहीं। लेकिन बीमारी दूर नहीं हुई, और माँ रिकी को एक स्थानीय अस्पताल में ले गई - इस समय तक, युवक के गुर्दे पहले से ही विफल हो रहे थे। उन्हें दो मजबूत एंटीबायोटिक्स निर्धारित किए गए थे: सीफेपाइम और वैनकोमाइसिन। लेकिन एक दिन से भी कम समय के बाद रिकी की मृत्यु हो गई। परीक्षणों से पता चला कि हत्यारा मेथिसिलिन प्रतिरोधी स्टैफिलोकोकस ऑरियस (MRSA) था, जो एक जहरीला जीवाणु है जो कई एंटीबायोटिक दवाओं के लिए प्रतिरोधी है।
MRSA जैसे उपभेदों को अब सुपरमाइक्रोब कहा जाता है। डरावने नायकों की तरह, वे महाशक्तियों को उत्परिवर्तित और प्राप्त करते हैं जो उन्हें अपने दुश्मनों - एंटीबायोटिक दवाओं का विरोध करने की अनुमति देते हैं।
एंटीबायोटिक्स के युग का अंत
1928 में, छुट्टी से लौटने के बाद, ब्रिटिश जीवविज्ञानी अलेक्जेंडर फ्लेमिंग ने पाया कि उनके द्वारा अनजाने में छोड़े गए बैक्टीरिया कल्चर वाले पेट्री डिश में फफूंदी लग गई थी। एक सामान्य व्यक्ति इसे ले जाएगा और इसे फेंक देगा, लेकिन फ्लेमिंग ने सूक्ष्मजीवों के साथ क्या हुआ इसका अध्ययन करना शुरू किया। और मुझे पता चला कि उन जगहों पर जहां ढालना होता है, स्टेफिलोकोकस बैक्टीरिया नहीं होते हैं। इस तरह पेनिसिलिन की खोज हुई।
फ्लेमिंग ने लिखा: "जब मैं 28 सितंबर, 1928 को उठा, तो मैंने निश्चित रूप से दुनिया की पहली एंटीबायोटिक की खोज करके चिकित्सा में क्रांति लाने की योजना नहीं बनाई थी, लेकिन मुझे विश्वास है कि मैंने वही किया।" 1945 में पेनिसिलिन की खोज के लिए ब्रिटिश जीवविज्ञानी को फिजियोलॉजी या मेडिसिन में नोबेल पुरस्कार मिला (साथ में हॉवर्ड फ्लोरी और अर्न्स्ट चेयेन, जिन्होंने पदार्थ को शुद्ध करने की तकनीक विकसित की)।
आधुनिक मनुष्य इस तथ्य का आदी है कि संक्रामक रोगों के खिलाफ लड़ाई में एंटीबायोटिक्स सस्ती और विश्वसनीय सहायक हैं। गले में खराश या हाथ पर खरोंच लगने से कोई नहीं घबराता। हालांकि दो सौ साल पहले, इससे गंभीर स्वास्थ्य समस्याएं और मृत्यु भी हो सकती थी। 20वीं शताब्दी एंटीबायोटिक दवाओं का युग था। टीकाकरण के साथ, उन्होंने लाखों लोगों को बचाया, शायद अरबों लोगों को भी जो निश्चित रूप से संक्रमण से मर गए होंगे। टीके, भगवान का शुक्र है, ठीक से काम कर रहे हैं (डॉक्टर वैक्सीन सेनानियों के सामाजिक आंदोलन पर गंभीरता से विचार नहीं करते हैं)। लेकिन ऐसा लगता है कि एंटीबायोटिक दवाओं का युग खत्म होने वाला है। दुश्मन आ रहा है।
सुपरमाइक्रोब कैसे पैदा होते हैं
एकल-कोशिका वाले जीवों ने सबसे पहले (3.5 अरब साल पहले) ग्रह का पता लगाना शुरू किया - और लगातार एक-दूसरे से लड़ते रहे। तब बहुकोशिकीय जीव दिखाई दिए: पौधे, आर्थ्रोपोड, मछली ... जिन्होंने एककोशिकीय स्थिति को बरकरार रखा, उन्होंने सोचा: क्या होगा अगर हम नागरिक संघर्ष को समाप्त कर दें और नए क्षेत्रों पर कब्जा करना शुरू कर दें? बहुकोशिकीय के अंदर सुरक्षित है और भरपूर भोजन है। आक्रमण करना! सूक्ष्म जीव एक प्राणी से दूसरे प्राणी में तब तक चले गए जब तक कि वे एक व्यक्ति तक नहीं पहुंच गए। सच है, अगर कुछ बैक्टीरिया "अच्छे" थे और मालिक की मदद की, तो दूसरों ने केवल नुकसान पहुंचाया।
लोगों ने इन "खराब" रोगाणुओं का आँख बंद करके विरोध किया: उन्होंने संगरोध की शुरुआत की और रक्तपात का अभ्यास किया (लंबे समय तक यह सभी बीमारियों से लड़ने का एकमात्र तरीका था)। और केवल XIX सदी में यह स्पष्ट हो गया कि दुश्मन का चेहरा है। हाथ धोने लगे, अस्पतालों और सर्जिकल उपकरणों को कीटाणुनाशकों से उपचारित किया जाने लगा। एंटीबायोटिक दवाओं की खोज के बाद, ऐसा लगा कि मानव जाति को संक्रमण से लड़ने का एक विश्वसनीय साधन मिल गया है। लेकिन बैक्टीरिया और अन्य एककोशिकीय जीव गर्म स्थान को छोड़ना नहीं चाहते थे और दवाओं के प्रति प्रतिरोध हासिल करना शुरू कर दिया।
एक सुपरमाइक्रोब एक एंटीबायोटिक का विभिन्न तरीकों से विरोध कर सकता है। उदाहरण के लिए, यह एंजाइम उत्पन्न करने में सक्षम है जो दवा को नीचा दिखाता है। कभी-कभी वह सिर्फ भाग्यशाली होता है: उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप, उसकी झिल्ली अजेय हो जाती है - एक खोल जिस पर दवाओं को कुचलने के लिए इस्तेमाल किया जाता था। प्रतिरोधी बैक्टीरिया अलग-अलग तरीकों से पैदा होते हैं। कभी-कभी, क्षैतिज जीन स्थानांतरण के परिणामस्वरूप, मनुष्यों के लिए हानिकारक जीवाणु लाभकारी लोगों से दवा सुरक्षा उधार लेते हैं।
मेथिसिलिन प्रतिरोधी स्टैफिलोकोकस ऑरियस (MRSA) की एक और अधिक यथार्थवादी छवि। हर साल यह अधिक व्यापक रूप से फैलता है, खासकर अस्पतालों के अंदर और कमजोर प्रतिरक्षा प्रणाली वाले लोगों में। कुछ रिपोर्टों के अनुसार, संयुक्त राज्य अमेरिका में, यह सूक्ष्म जीव हर साल लगभग 18 हजार लोगों को मारता है (बीमारों और मृतकों की सही संख्या निर्धारित करना अभी भी असंभव है)। फोटो: "श्रोडिंगर की बिल्ली"
कभी-कभी व्यक्ति स्वयं शरीर को हत्यारे जीवाणुओं के प्रशिक्षण केंद्र में बदल देता है। मान लीजिए कि हम एंटीबायोटिक दवाओं के साथ निमोनिया का इलाज करते हैं। डॉक्टर ने निर्धारित किया: आपको दस दिनों तक दवा लेने की जरूरत है। लेकिन पांचवें पर, सब कुछ चला जाता है और हम तय करते हैं कि यह शरीर को हर तरह की गंदगी से जहर देने और इसे लेना बंद करने के लिए पर्याप्त है। इस बिंदु पर, हम पहले से ही कुछ जीवाणुओं को मार चुके हैं जो दवा के लिए सबसे कम प्रतिरोधी हैं। लेकिन सबसे मजबूत जीवित रहे और पुनरुत्पादन करने में सक्षम थे। इसलिए, हमारे सख्त मार्गदर्शन में, प्राकृतिक चयन ने काम करना शुरू किया।
"दवा प्रतिरोध विकास की एक प्राकृतिक घटना है। रोगाणुरोधी के प्रभाव में, सबसे संवेदनशील सूक्ष्मजीव मर जाते हैं, जबकि प्रतिरोधी बने रहते हैं। और वे गुणा करना शुरू करते हैं, अपने वंश के प्रतिरोध को पारित करते हैं, और कुछ मामलों में अन्य सूक्ष्मजीवों के लिए," बताते हैं। विश्व स्वास्थ्य संगठन।
एककोशिकीय आक्रमण
2016 के पतन में, संयुक्त राष्ट्र महासभा की एक बैठक न्यूयॉर्क में हो रही है, जिसमें 193 देशों के प्रतिनिधियों ने भाग लिया है, वास्तव में, पूरे ग्रह। आमतौर पर यहां युद्ध और शांति के मुद्दों पर चर्चा होती है। लेकिन अब हम सीरिया की बात नहीं कर रहे हैं, बल्कि उन रोगाणुओं की बात कर रहे हैं जिन्होंने दवाओं के प्रति प्रतिरोध विकसित कर लिया है।
पूर्वानुमान गंभीर है। "एंटीबायोटिक्स के लिए रोगजनक सूक्ष्मजीवों के प्रतिरोध के स्तर के रूप में रोगियों के इलाज के लिए संक्रमण तेजी से कठिन होता जा रहा है और इससे भी बदतर, आरक्षित एंटीबायोटिक्स, लगातार बढ़ रहा है। नए एंटीबायोटिक दवाओं के बेहद धीमे विकास के साथ, यह श्वसन और त्वचा की संभावना को बढ़ाता है संक्रमण, मूत्र संक्रमण पथ, रक्त प्रवाह लाइलाज हो सकता है, और इसलिए घातक हो सकता है," डब्ल्यूएचओ यूरोपीय कार्यालय से डॉ। नेड्रेट एमिरोग्लू बताते हैं।
मैं इस सूची में निश्चित रूप से मलेरिया और तपेदिक को जोड़ूंगा। यूरी वेंगरोव निर्दिष्ट करते हैं कि हाल के वर्षों में, उनसे लड़ना तेजी से कठिन हो गया है, क्योंकि रोगजनक दवाओं के लिए प्रतिरोधी बन गए हैं।
स्वास्थ्य सुरक्षा के लिए डब्ल्यूएचओ के सहायक महानिदेशक केइजी फुकुदा इसी बात के बारे में कहते हैं: "एंटीबायोटिक्स अपनी प्रभावशीलता खो रहे हैं, जिससे कई दशकों से ठीक हुए सामान्य संक्रमण और मामूली चोटें अब फिर से मार सकती हैं।"
एक बैक्टीरियोफेज का मॉडल जो एक सूक्ष्म जीव को संक्रमित करता है। ये वायरस बैक्टीरिया पर आक्रमण करते हैं और उनके लसीका, यानी विघटन का कारण बनते हैं। हालांकि बैक्टीरियोफेज की खोज 20वीं सदी की शुरुआत में की गई थी, लेकिन अब उन्हें केवल आधिकारिक चिकित्सा संदर्भ पुस्तकों में शामिल किया जा रहा है। फोटो: "श्रोडिंगर की बिल्ली"
बैक्टीरिया ने विशेष रूप से उत्साह से प्रतिरोध करना शुरू कर दिया जब अस्पतालों और कृषि में बड़ी मात्रा में एंटीबायोटिक्स का उपयोग किया जाने लगा, बायोकेमिस्ट कोंस्टेंटिन मिरोशनिकोव (रसायन विज्ञान के डॉक्टर, बायोऑर्गेनिक रसायन विज्ञान संस्थान के आणविक बायोइंजीनियरिंग प्रयोगशाला के प्रमुख, शिक्षाविदों एम.एम. शेम्याकिन और यू के नाम पर) का आश्वासन देते हैं। .ए ओविचिनिकोव आरएएस)। - उदाहरण के लिए, मुर्गियों में बीमारियों को रोकने के लिए किसान हजारों टन एंटीबायोटिक्स का इस्तेमाल करते हैं। अक्सर रोकथाम के लिए, जो बैक्टीरिया को दुश्मन को बेहतर तरीके से जानने, उसकी आदत डालने और प्रतिरोध विकसित करने की अनुमति देता है। अब एंटीबायोटिक्स का उपयोग कानून द्वारा सीमित किया जाने लगा। मेरा मानना है कि इस तरह के मुद्दों पर सार्वजनिक चर्चा और कानून को और सख्त करने से प्रतिरोधी बैक्टीरिया के विकास की गति धीमी हो जाएगी। लेकिन उन्हें रोका नहीं जाएगा।
नए एंटीबायोटिक्स बनाने की संभावनाएं लगभग समाप्त हो चुकी हैं, और पुराने विफल हो रहे हैं। कुछ बिंदु पर, हम संक्रमणों के खिलाफ शक्तिहीन होंगे, - यूरी वेंगरोव मानते हैं। - यह समझना भी महत्वपूर्ण है कि एंटीबायोटिक्स तभी दवा में बदलते हैं जब ऐसी खुराक होती है जो रोगाणुओं को मार सकती है, लेकिन किसी व्यक्ति को नुकसान नहीं पहुंचाती है। ऐसे पदार्थों के मिलने की संभावना कम होती जा रही है।
क्या दुश्मन जीत गया?
विश्व स्वास्थ्य संगठन समय-समय पर पैनिक स्टेटमेंट प्रकाशित करता है: वे कहते हैं कि पहली पंक्ति के एंटीबायोटिक्स अब प्रभावी नहीं हैं, अधिक आधुनिक भी कैपिट्यूलेशन के करीब हैं, और मौलिक रूप से नई दवाएं अभी तक सामने नहीं आई हैं। क्या युद्ध हार गया है?
रोगाणुओं से लड़ने के दो तरीके हैं, - जीवविज्ञानी डेनिस कुज़मिन (जीव विज्ञान में पीएचडी, रूसी विज्ञान अकादमी के बायोऑर्गेनिक रसायन विज्ञान संस्थान के शैक्षिक और वैज्ञानिक केंद्र के कर्मचारी) कहते हैं। - सबसे पहले, नए एंटीबायोटिक्स की तलाश करें जो विशिष्ट जीवों और लक्ष्यों को प्रभावित करते हैं, क्योंकि यह "बड़े कैलिबर" एंटीबायोटिक्स हैं जो बैक्टीरिया के पूरे समूह को तुरंत प्रभावित करते हैं जो प्रतिरोध के त्वरित विकास का कारण बनते हैं। उदाहरण के लिए, दवाओं को डिजाइन करना संभव है जो केवल तभी कार्य करना शुरू करते हैं जब एक निश्चित चयापचय वाले जीवाणु को निगला जाता है। इसके अलावा, एंटीबायोटिक दवाओं के निर्माता - रोगाणुओं का उत्पादन - नए स्थानों में मांगे जाने की जरूरत है, अधिक सक्रिय रूप से प्राकृतिक स्रोतों, उनके निवास स्थान के अद्वितीय भौगोलिक और पारिस्थितिक क्षेत्रों का उपयोग करें। दूसरे, एंटीबायोटिक उत्पादकों को प्राप्त करने और उनकी खेती करने के लिए नई तकनीकों का विकास किया जाना चाहिए।
ये दो तरीके पहले से ही लागू किए जा रहे हैं। एंटीबायोटिक्स खोजने और परीक्षण करने के नए तरीके विकसित किए जा रहे हैं। सूक्ष्मजीव जो नई पीढ़ी के हथियार बन सकते हैं, हर जगह खोजे जा रहे हैं: सड़ते हुए पौधे और जानवरों के अवशेषों में, गाद, झीलों और नदियों में, हवा ... उदाहरण के लिए, वैज्ञानिकों ने त्वचा पर बनने वाले बलगम से एक रोगाणुरोधी पदार्थ को अलग करने में कामयाबी हासिल की। एक मेंढक। दूध के एक जग में मेंढक को डालने की प्राचीन परंपरा याद है ताकि वह खट्टा न हो जाए? अब इस तंत्र का अध्ययन किया गया है और वे इसे चिकित्सा प्रौद्योगिकी में लाने की कोशिश कर रहे हैं।
एक और उदाहरण। हाल ही में, नई एंटीबायोटिक्स की खोज के लिए अनुसंधान संस्थान के रूसी वैज्ञानिक। जी.एफ. गौस ने खाद्य मशरूम के निवासियों पर शोध किया और नई दवाओं के कई संभावित स्रोत पाए।
ICBFM SB RAS की बायोमेडिकल केमिस्ट्री की रूसी-अमेरिकी प्रयोगशाला में काम करने वाले नोवोसिबिर्स्क के वैज्ञानिक दूसरे रास्ते पर चले गए। उन्होंने पदार्थों का एक नया वर्ग विकसित करने में कामयाबी हासिल की - फॉस्फोरिलगुआनिडाइन्स (उच्चारण करना मुश्किल है, और इसे लिखना आसान नहीं है)। ये न्यूक्लिक एसिड के कृत्रिम एनालॉग हैं (अधिक सटीक, उनके टुकड़े), जो आसानी से सेल में प्रवेश करते हैं और इसके डीएनए और आरएनए के साथ बातचीत करते हैं। इस तरह के टुकड़े प्रत्येक विशिष्ट रोगज़नक़ के लिए उसके जीनोम के विश्लेषण के आधार पर बनाए जा सकते हैं। इस परियोजना का नेतृत्व अमेरिकन सिडनी ऑल्टमैन (1989 में रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार विजेता (थॉमस चेक के साथ) कर रहे हैं। येल विश्वविद्यालय के प्रोफेसर। 2013 में उन्होंने एक रूसी मेगा-अनुदान प्राप्त किया और इंस्टीट्यूट ऑफ केमिकल बायोलॉजी एंड फंडामेंटल मेडिसिन में काम करना शुरू किया। रूसी विज्ञान अकादमी की साइबेरियाई शाखा)।
लेकिन संक्रमण के खिलाफ दवाओं को खोजने के लिए सबसे लोकप्रिय क्षेत्र बैक्टीरियोफेज और एंटीमाइक्रोबियल पेप्टाइड्स हैं।
पोखर से सहयोगी
एक विहंगम दृष्टि से, IBCh RAS भवन एक डीएनए डबल हेलिक्स जैसा दिखता है। और गेट के ठीक बाहर एक अतुलनीय मूर्तिकला है। प्लेट बताती है कि यह बीच में पोटेशियम आयन के साथ एंटीबायोटिक वैलेनोमाइसिन का एक जटिल है। पचास साल पहले, संस्थान के कर्मचारियों ने यह समझा कि धातु के आयन एक दूसरे से कैसे जुड़ते हैं और कैसे वे आयनोफोरस के लिए कोशिका झिल्ली से गुजरते हैं।
अब IBCh दूसरे विषय - बैक्टीरियोफेज पर भी काम कर रहा है। ये खास वायरस होते हैं जो चुनिंदा बैक्टीरिया पर हमला करते हैं। आणविक बायोइंजीनियरिंग की प्रयोगशाला के प्रमुख, कॉन्स्टेंटिन मिरोशनिकोव, प्यार से अपने बैक्टीरियोफेज वार्ड जानवरों को बुलाते हैं।
फेज अच्छे और साथ ही खराब होते हैं क्योंकि वे एक विशिष्ट रोगज़नक़ पर कार्य करते हैं। एक ओर, हम केवल उन रोगाणुओं पर लक्ष्य रखते हैं जो जीवन में हस्तक्षेप करते हैं, और बाकी को परेशान नहीं करते हैं, और दूसरी ओर, सही फेज खोजने में समय लगता है, जो आमतौर पर पर्याप्त नहीं होता है - प्रयोगशाला के प्रमुख मुस्कुराता है।
बैक्टीरिया और बैक्टीरियोफेज दोनों हर पोखर में होते हैं। वे लगातार एक-दूसरे से लड़ रहे हैं, लेकिन लाखों सालों तक कोई भी पक्ष दूसरे को हरा नहीं सकता। यदि कोई व्यक्ति अपने शरीर या गोदाम में आलू पर हमला करने वाले बैक्टीरिया को दूर करना चाहता है, तो संबंधित बैक्टीरियोफेज को बैक्टीरिया के प्रजनन स्थल पर पहुंचाया जाना चाहिए। यहाँ एक रूपक है, उदाहरण के लिए: जब उन्होंने बुल्गारिया में सुनहरी रेत के तट को विकसित किया, तो बहुत सारे साँप थे, फिर वे बहुत सारे हाथी लाए और उन्होंने जल्दी से जीवों के संतुलन को बदल दिया।
दो साल पहले, हमने दिमित्रोव के पास रोगचेवो कृषि पार्क के साथ सहयोग करना शुरू किया। कॉन्स्टेंटिन कहते हैं, संगठन के सामान्य निदेशक, अलेक्जेंडर चेंको, एक पूर्व इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियर और एक प्रबुद्ध पूंजीवादी हैं, जो वैज्ञानिक दृष्टिकोण से अलग नहीं हैं। - आलू की फसल पेक्टोलिटिक बैक्टीरिया द्वारा खा ली गई - नरम सड़ांध जो गोदामों में रहती है। समस्या का समाधान न होने पर आलू जल्दी ही टनों बदबूदार घोल में बदल जाता है। फेज के साथ आलू का उपचार कम से कम तेजी से संक्रमण के विकास को धीमा कर देता है - उत्पाद अपने स्वाद और प्रस्तुति को भंडारण और स्टोर अलमारियों दोनों में लंबे समय तक बनाए रखता है। उसी समय, फेज ने पुटीय सक्रिय रोगाणुओं पर हमला किया और बायोडिग्रेडेड - वे डीएनए कणों, प्रोटीनों में विघटित हो गए और अन्य सूक्ष्मजीवों को खिलाने के लिए चले गए। सफल परीक्षणों के बाद, कई बड़े कृषि परिसरों का प्रबंधन फसल के ऐसे जैव-संरक्षण में दिलचस्पी लेने लगा।
आपने सही बैक्टीरियोफेज को खोजने और उन्हें एंटीडोट में बदलने का प्रबंधन कैसे किया? मैं किताबों के ढेर के ऊपर खिलौना फेज को देखते हुए पूछता हूं।
देखने के लिए एक क्लासिक डबल अगर विधि है। सबसे पहले, पेट्री डिश में अगर की पहली परत पर बैक्टीरिया का एक प्रकार का लॉन बिछाएं, ऊपर से पोखर से पानी डालें और अगर की दूसरी परत से ढक दें। कुछ समय बाद, इस मैला लॉन पर एक साफ स्थान दिखाई देता है, जिसका अर्थ है कि फेज ने जीवाणु को खा लिया। हम फेज को अलग करते हैं और उसका अध्ययन करते हैं।
मिरोशनिकोव की प्रयोगशाला, रूसी और विदेशी सहयोगियों के साथ, आलू के रोगजनकों के अध्ययन और निदान के लिए रूसी विज्ञान फाउंडेशन से अनुदान प्राप्त किया। काम करने के लिए कुछ है: पौधों के जीवाणुओं का मनुष्यों की तुलना में बहुत खराब अध्ययन किया गया है। हालाँकि, हमारे शरीर के साथ भी बहुत कुछ अस्पष्ट है। वैज्ञानिकों के अनुसार, यह नहीं है कि डॉक्टर किसी व्यक्ति की जांच कैसे करते हैं: सभी परीक्षण और परीक्षाएं एंटीबायोटिक दवाओं के अनुरूप होती हैं, और फेज थेरेपी के लिए अन्य तरीकों की आवश्यकता होती है।
फेज थेरेपी वर्तमान अर्थों में एक दवा नहीं है, बल्कि एक व्यापक सेवा है जिसमें एक विशिष्ट रोगज़नक़ के खिलाफ तेजी से निदान और सही उपाय का चयन शामिल है। रूस में, फेज की तैयारी दवाओं की सूची में शामिल है, लेकिन चिकित्सक के लिए दिशानिर्देशों में इसका उल्लेख नहीं है। तो डॉक्टर जो विषय में हैं वे अपने जोखिम और जोखिम पर फेज का उपयोग करने के लिए मजबूर हैं। और पोलैंड में, उदाहरण के लिए, कानून कहता है कि यदि किसी मरीज को पारंपरिक साक्ष्य-आधारित दवा से ठीक नहीं किया जा सकता है, तो आप कम से कम डफली के साथ नृत्य का उपयोग कर सकते हैं, यहां तक कि होम्योपैथी, यहां तक कि फेज थेरेपी भी। और व्रोकला में हिर्शफेल्ड संस्थान में, व्यक्तिगत चिकित्सा देखभाल के रूप में फेज का उपयोग किया जाता है। और उन्नत प्युलुलेंट संक्रमणों के मामले में भी बड़ी सफलता के साथ। फेज का उपयोग वैज्ञानिक रूप से प्रमाणित और जैविक रूप से समझने योग्य है, हालांकि यह एक सामान्य विधि नहीं है, मिरोशनिकोव सारांशित करता है।
पेप्टाइड्स अमीनो एसिड अवशेषों से बने पदार्थों का एक परिवार है। हाल ही में, वैज्ञानिक तेजी से पेप्टाइड्स को भविष्य की दवाओं का आधार मान रहे हैं। यह सिर्फ एंटीबायोटिक दवाओं के बारे में नहीं है। उदाहरण के लिए, मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी में। एम.वी. लोमोनोसोव और रूसी विज्ञान अकादमी के आणविक आनुवंशिकी के अनुसंधान संस्थान ने एक पेप्टाइड दवा बनाई जो मस्तिष्क के कार्य को सामान्य करती है, स्मृति, ध्यान और तनाव के प्रतिरोध में सुधार करती है। फोटो: "श्रोडिंगर की बिल्ली"
और यहाँ विज्ञान नगरी पुशचिनो से समाचार है। IBCh RAS की शाखा के वैज्ञानिक, RAS के सैद्धांतिक और प्रायोगिक जैवभौतिकी संस्थान और सूक्ष्मजीवों के जैव रसायन और शरीर विज्ञान संस्थान। जी.के. स्क्रिपबिन आरएएस ने अध्ययन किया कि कैसे बैक्टीरियोफेज टी5 का एंजाइम ई. कोलाई पर कार्य करता है। यही है, उन्होंने स्वयं बैक्टीरियोफेज के साथ नहीं, बल्कि उनके एंजाइम प्रोटीन के साथ काम किया। ये एंजाइम बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति को नष्ट कर देते हैं - वे घुलने लगते हैं और मर जाते हैं। लेकिन कुछ रोगाणुओं के पास एक मजबूत बाहरी झिल्ली होती है और यह विधि उन पर काम नहीं करती है। पुशचिनो में, उन्होंने एंजाइम की मदद करने के लिए झिल्ली की पारगम्यता बढ़ाने वाले पदार्थों को आकर्षित करने का फैसला किया। ई. कोली सेल कल्चर पर किए गए प्रयोगों के परिणामस्वरूप, वैज्ञानिकों ने पाया कि एंजाइम और एजेंट मिलकर बैक्टीरिया को अलग-अलग की तुलना में अधिक प्रभावी ढंग से नष्ट करते हैं। नियंत्रण प्रयोग के सापेक्ष जीवित कोशिकाओं की संख्या लगभग एक लाख गुना कम हो गई थी। क्लोरहेक्सिडिन जैसे सस्ते आम एंटीसेप्टिक्स को एक सहायक पदार्थ के रूप में और बहुत कम सांद्रता में इस्तेमाल किया गया था।
फेज का उपयोग न केवल एक दवा के रूप में किया जा सकता है, बल्कि टीकाकरण की प्रभावशीलता बढ़ाने के साधन के रूप में भी किया जा सकता है।
रूस के शिक्षा और विज्ञान मंत्रालय द्वारा समर्थित एक परियोजना के हिस्से के रूप में, हम एक कृत्रिम प्रतिजन के इम्युनोजेनिक गुणों को बढ़ाने के लिए बैक्टीरियोफेज प्रोटीन का उपयोग करने जा रहे हैं, - माइक्रोबायोलॉजिस्ट एंड्री लेट्रोव (जीव विज्ञान के डॉक्टर, सूक्ष्मजीव वायरस की प्रयोगशाला के प्रमुख) कहते हैं एसएन विनोग्रैडस्की इंस्टीट्यूट ऑफ माइक्रोबायोलॉजी, रूसी एकेडमी ऑफ साइंसेज के जैव प्रौद्योगिकी के संघीय अनुसंधान केंद्र में)। - इसके लिए, प्रतिजन अंशों को जेनेटिक इंजीनियरिंग द्वारा कुछ बैक्टीरियोफेज प्रोटीन के साथ जोड़ा जाता है जो ट्यूब या स्फेयर जैसे आदेशित संरचनाओं में इकट्ठा होने में सक्षम होते हैं।
जैसा कि वैज्ञानिक बताते हैं, ऐसी संरचनाएं उनके गुणों के साथ रोगजनक वायरस के कणों से मिलती जुलती हैं, हालांकि वास्तव में वे मनुष्यों और जानवरों के लिए कोई खतरा पैदा नहीं करते हैं। प्रतिरक्षा प्रणाली ऐसे वायरस जैसे कणों को पहचानने की अधिक संभावना है और जल्दी से एक एंटीबॉडी प्रतिक्रिया विकसित करती है। यह एक बेहतर टीका बनाने का तरीका है, जो पारंपरिक दीर्घकालिक सुरक्षा के अलावा संक्रमण के फोकस में रोग के प्रसार को रोकने के लिए एक त्वरित सुरक्षात्मक प्रभाव प्रदान करेगा।
कृमि और सुअर प्रतिरक्षा
इंस्टीट्यूट ऑफ बायोऑर्गेनिक केमिस्ट्री, आरएएस (रसायन विज्ञान में पीएचडी) के शैक्षिक और वैज्ञानिक केंद्र के एक जूनियर शोधकर्ता पावेल पेंटेलेव पहाड़ों में साइकिल चलाना पसंद करते हैं। वह समुद्री अकशेरूकीय, अधिक सटीक रूप से, उनके रोगाणुरोधी पेप्टाइड्स का अध्ययन करना पसंद करते हैं, जो दैनिक आधार पर जीवित जीवों में बैक्टीरिया से लड़ते हैं। पेप्टाइड्स प्रोटीन के छोटे भाई हैं: उनमें अमीनो एसिड भी होते हैं, केवल पचास से अधिक नहीं होते हैं, और सैकड़ों और हजारों प्रोटीन होते हैं।
पेप्टाइड्स के बारे में प्रत्येक लेख की शुरुआत में कुछ इस तरह लिखा है: "नए एंटीबायोटिक्स बनाने की तत्काल आवश्यकता है, क्योंकि पुराने अब प्रतिरोध के कारण काम नहीं करते हैं। और रोगाणुरोधी पेप्टाइड्स में एक अद्भुत संपत्ति है - बैक्टीरिया से प्रतिरोध विकसित होता है उनके लिए बड़ी मुश्किल से।" पावेल कहते हैं, जिस शैक्षिक और वैज्ञानिक केंद्र में मैं काम करता हूं, वह पेप्टाइड्स की तलाश में है जो हमें रोगजनक सूक्ष्मजीवों का विरोध करने की अनुमति देगा।
आज, 800 से अधिक ऐसे पेप्टाइड्स ज्ञात हैं, लेकिन ये सभी मनुष्यों में कार्य नहीं करते हैं। पेप्टाइड-आधारित दवाएं नैदानिक परीक्षणों में बार-बार विफल होती हैं: स्थिर संरचनाओं को ढूंढना संभव नहीं है जो सही मात्रा में सही जगह पर जाएं और साइड इफेक्ट का कारण न बनें। वे शरीर में जमा होने लगते हैं: उदाहरण के लिए, वे संक्रमण को मार सकते हैं, लेकिन मूत्र के साथ बाहर नहीं जाते, बल्कि गुर्दों में रहते हैं।
पावेल कहते हैं, हम समुद्री एनेलिड्स का अध्ययन कर रहे हैं। - इंस्टीट्यूट ऑफ एक्सपेरिमेंटल मेडिसिन के सहयोगियों के साथ, हमने एरेनिकोला मरीना (समुद्री सैंडवॉर्म) कीड़े से दो पेप्टाइड्स को अलग किया और उनका अध्ययन किया। जब मैं एक स्नातक छात्र था, तब भी हम कीड़े के लिए व्हाइट सी गए, लेकिन उनमें कोई नया पेप्टाइड नहीं मिला। बेशक, यह खोज तकनीक की अपूर्णता के कारण हो सकता है, लेकिन सबसे अधिक संभावना है कि इस कीड़े में वास्तव में केवल दो पेप्टाइड्स हैं, और यह रोगजनकों के खिलाफ खुद को बचाने के लिए पर्याप्त है।
कीड़े क्यों, क्या उनका अध्ययन करना आसान है?
तथ्य यह है कि एक अवधारणा है जिसके अनुसार प्राचीन अकशेरूकीय की सहज प्रतिरक्षा प्रणाली बहुत मजबूत होनी चाहिए, क्योंकि उनमें से कई सबसे अनुकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों में नहीं रहते हैं और अभी भी मौजूद हैं। अब मेरे शोध की वस्तुओं में से एक हॉर्सशू क्रैब पेप्टाइड्स हैं।
पावेल अपना फोन निकालता है और कछुए के खोल और घृणित केकड़े के पैरों के झुंड के साथ कुछ दिखाता है। यह केवल किसी डरावनी फिल्म या बुरे सपने में ही देखा जा सकता है।
बैक्टीरियोफेज। इसकी वास्तविक ऊंचाई लगभग 200 नैनोमीटर है। शीर्ष पर मोटा होना सिर कहलाता है। इसमें न्यूक्लिक एसिड होता है। फोटो: "श्रोडिंगर की बिल्ली"
हालांकि, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि आप क्या अध्ययन करते हैं, कीड़े, घोड़े की नाल केकड़े या सूअर, पावेल जारी है। - सभी जीवों में, आप उन्हीं ऊतकों और कोशिकाओं की जांच करेंगे जहां पेप्टाइड स्थित हैं। उदाहरण के लिए, रक्त कोशिकाएं स्तनधारियों में न्यूट्रोफिल या अकशेरूकीय में हेमोसाइट्स हैं। हालांकि यह ज्ञात नहीं है कि क्यों, कोई केवल चंचल लोगों सहित परिकल्पनाओं को आगे बढ़ा सकता है। सुअर एक विशेष रूप से साफ जानवर नहीं है, इसलिए उसे मिट्टी के स्नान से बैक्टीरिया को शरीर को किसी चीज से संक्रमित करने से रोकने के लिए अधिक सुरक्षा की आवश्यकता होती है। लेकिन एक सार्वभौमिक उत्तर भी है: प्रत्येक मामले में शरीर की रक्षा के लिए जितने आवश्यक हैं उतने पेप्टाइड्स हैं।
पेप्टाइड एंटीबायोटिक दवाओं से बेहतर क्यों हैं?
पेप्टाइड्स को चतुराई से व्यवस्थित किया जाता है। एंटीबायोटिक्स के विपरीत, जो, एक नियम के रूप में, एक विशिष्ट आणविक लक्ष्य पर कार्य करते हैं, पेप्टाइड्स जीवाणु कोशिका दीवार में एकीकृत होते हैं और इसमें विशेष संरचना बनाते हैं। आखिरकार, कोशिका झिल्ली पेप्टाइड्स के वजन के नीचे ढह जाती है, आक्रमणकारी अंदर आ जाते हैं, और कोशिका स्वयं फट जाती है और मर जाती है। इसके अलावा, पेप्टाइड्स तेजी से कार्य करते हैं, और झिल्ली संरचना का विकास बैक्टीरिया के लिए एक बहुत ही हानिकारक और जटिल प्रक्रिया है। ऐसी परिस्थितियों में, पेप्टाइड्स के प्रतिरोध के विकास की संभावना कम हो जाती है। वैसे, हमारी प्रयोगशाला में, पेप्टाइड्स का न केवल जानवरों से, बल्कि पौधों से भी अध्ययन किया जाता है, उदाहरण के लिए, मसूर और डिल से प्रोटीन-पेप्टाइड प्रकृति के सुरक्षात्मक यौगिक। चयनित प्राकृतिक नमूनों के आधार पर हम कुछ दिलचस्प बनाते हैं। परिणामी पदार्थ अच्छी तरह से एक संकर हो सकता है - एक कीड़ा के पेप्टाइड और एक घोड़े की नाल केकड़े के बीच कुछ, पावेल आश्वासन देता है।
पी.एस.
उम्मीद है कि पाँच, दस या बीस वर्षों में माइक्रोबियल नियंत्रण का एक नया युग आ जाएगा। बैक्टीरिया चालाक प्राणी हैं और शायद प्रतिक्रिया में रक्षा और हमले के और भी अधिक शक्तिशाली साधन बनाएंगे। लेकिन विज्ञान स्थिर नहीं रहेगा, इसलिए इस हथियारों की दौड़ में जीत अभी भी मनुष्य के पास रहेगी।
आदमी और बैक्टीरिया। रूपकों
दोस्त
स्टाफ के सदस्यों को- बैक्टीरिया जो हमारे शरीर में रहते हैं। कुछ अनुमानों के अनुसार, उनका कुल द्रव्यमान एक से तीन किलोग्राम तक होता है, और संख्या के हिसाब से वे मानव कोशिकाओं से अधिक होते हैं। उन्हें विनिर्माण (विटामिन उत्पादन), प्रसंस्करण उद्योग (भोजन पचाने), और सेना (हमारी आंत में, ये जीवाणु अपने रोगजनक समकक्षों के विकास को दबा देते हैं) में नियोजित किया जा सकता है।
अतिथि भोजन विशेषज्ञ- लैक्टिक एसिड और अन्य बैक्टीरिया का उपयोग पनीर, केफिर, दही, ब्रेड, सौकरौट और अन्य उत्पादों के उत्पादन के लिए किया जाता है।
डबल एजेंटमूलतः ये शत्रु हैं। लेकिन वे हमारी रक्षा की जरूरतों के लिए भर्ती करने और उन्हें काम करने के लिए मजबूर करने में कामयाब रहे। हम टीकाकरण के बारे में बात कर रहे हैं, यानी शरीर में बैक्टीरिया के कमजोर रूपों की शुरूआत।
गोद लिया हुआ बच्चा- ये अब बैक्टीरिया नहीं हैं, बल्कि हमारी कोशिकाओं के हिस्से हैं - माइटोकॉन्ड्रिया। एक बार वे स्वतंत्र जीव थे, लेकिन कोशिका झिल्ली में प्रवेश करने के बाद, उन्होंने अपनी स्वतंत्रता खो दी और तब से नियमित रूप से हमें ऊर्जा प्रदान कर रहे हैं।
युद्धबंदी कार्यकर्ता- आनुवंशिक रूप से संशोधित बैक्टीरिया का उपयोग दवाओं (एंटीबायोटिक सहित) और कई अन्य उपयोगी पदार्थों के उत्पादन के लिए किया जाता है।
दुश्मन
पाँचवाँ स्तंभ- कुछ बैक्टीरिया जो सामान्य स्थिति में हमारे शरीर में या त्वचा पर रहते हैं, काफी हानिरहित हो सकते हैं। लेकिन जब शरीर कमजोर हो जाता है, तो वे चालाकी से विद्रोह कर देते हैं और आक्रामक हो जाते हैं। उन्हें अवसरवादी रोगजनक भी कहा जाता है।
रक्षात्मक किले- जीवाणुओं की कॉलोनियां जो खुद को श्लेष्म और फिल्मों से ढकती हैं जो दवाओं की कार्रवाई से बचाती हैं।
बख्तरबंद पैदल सेना- एंटीबायोटिक दवाओं के लिए प्रतिरोधी बैक्टीरिया में से कुछ ऐसे हैं जो अपने बाहरी आवरण को दवा के अणुओं के लिए अभेद्य बना सकते हैं। लिपोपॉलेसेकेराइड परत में पैदल सेना की शक्ति छिपी हुई है। बैक्टीरिया के मरने के बाद, वसा और चीनी की यह परत रक्तप्रवाह में प्रवेश करती है और सूजन या सेप्टिक शॉक भी पैदा कर सकती है।
प्रशिक्षण आधार- ऐसी स्थितियाँ जिनमें सबसे प्रतिरोधी और खतरनाक उपभेद जीवित रहते हैं। जीवाणु विशेष बलों के लिए ऐसा प्रशिक्षण आधार मानव शरीर के रूप में काम कर सकता है जो एंटीबायोटिक्स लेने के दौरान उल्लंघन करता है।
रासायनिक हथियार- कुछ जीवाणुओं ने पदार्थों का उत्पादन करना सीख लिया है जो दवाओं को विघटित करते हैं, उन्हें उनके उपचार गुणों से वंचित करते हैं। उदाहरण के लिए, बीटा-लैक्टामेज़ समूह के एंजाइम पेनिसिलिन और सेफलोस्पोरिन के समूह से एंटीबायोटिक दवाओं की क्रिया को रोकते हैं।
छिपाना- सूक्ष्म जीव जो बाहरी खोल और प्रोटीन संरचना को बदलते हैं ताकि दवाएं उन्हें "ध्यान न दें"।
ट्रोजन हॉर्स- कुछ बैक्टीरिया दुश्मन को हराने के लिए खास तरकीबों का इस्तेमाल करते हैं। उदाहरण के लिए, तपेदिक (माइकोबैक्टीरियम ट्यूबरकुलोसिस) का प्रेरक एजेंट मैक्रोफेज के अंदर जाने में सक्षम है - प्रतिरक्षा कोशिकाएं जो भटकने वाले रोगजनक बैक्टीरिया को फंसाती हैं और पचाती हैं।
सुपर सैनिक- ये सर्व-शक्तिशाली बैक्टीरिया लगभग किसी भी दवा से नहीं डरते।
जीवाणुरोधी व्यवहार की दस आज्ञाएँ
1. समय पर टीका लगवाएं।
2. केवल एक लाइसेंस प्राप्त चिकित्सक द्वारा निर्धारित किए जाने पर ही रोगाणुरोधी का उपयोग करें।
3. एक बार फिर: एंटीबायोटिक दवाओं के साथ स्व-दवा न करें!
4. याद रखें कि एंटीबायोटिक्स वायरस के खिलाफ मदद नहीं करते हैं। उन्हें इन्फ्लूएंजा और कई प्रकार के "जुकाम" से इलाज करना न केवल बेकार है, बल्कि हानिकारक भी है। ऐसा लगता है कि यह स्कूल में किया जाता है, लेकिन VTsIOM अध्ययन के दौरान, सवाल "क्या आप इस कथन से सहमत हैं कि एंटीबायोटिक्स वायरस के साथ-साथ बैक्टीरिया को भी मारते हैं?" 46% उत्तरदाताओं ने "हाँ" में उत्तर दिया।
5. दवा को ठीक उसी मात्रा में और उतने दिनों तक लें जितना डॉक्टर ने बताया है। जब आप स्वस्थ महसूस करें तब भी लेना बंद न करें। "यदि आप उपचार पूरा नहीं करते हैं, तो एक जोखिम है कि एंटीबायोटिक्स आपकी बीमारी के कारण सभी जीवाणुओं को नहीं मारेंगे, कि ये बैक्टीरिया उत्परिवर्तित और प्रतिरोधी बन जाएंगे। ऐसा हर मामले में नहीं होता - समस्या यह है कि हम नहीं जानते कि कौन समय से पहले और बिना परिणाम के उपचार समाप्त कर सकता है," डब्ल्यूएचओ विशेषज्ञ स्वीकार करते हैं।
6. एंटीबायोटिक दवाओं को कभी साझा न करें।
7. एंटीबायोटिक्स लेने के बाद पहले से निर्धारित और शेष का उपयोग न करें।
8. अपने हाथ धोएं। साफ पानी ही पिएं।
9. संभोग के दौरान सुरक्षात्मक उपकरणों का प्रयोग करें।
10. रोगियों के निकट संपर्क से बचें। यदि आप खुद बीमार पड़ते हैं, तो बड़प्पन दिखाएं - अपने सहपाठियों, साथी छात्रों या सहकर्मियों को संक्रमित करने की कोशिश न करें। मेरा मतलब है, घर पर रहो।