सन्दर्भ:

• संक्रामक रोग प्रतिरोधी संक्रमण वर्तमान में एक महत्वपूर्ण वैश्विक स्वास्थ्य खतरा हैं, जो प्रत्येक वर्ष लाखों लोगों की मौत का कारण बनते हैं। यह ज्वलंत मुद्दा मानवता को वापस उस समय में ले जाने की क्षमता रखता है, जब सामान्य संक्रमण जैसे यूरिनरी संक्रमण (UTI - Urinary Tract Infections) या निमोनिया अक्सर घातक और लाइलाज होते थे। रोगाणुरोधी प्रतिरोध (AMR) तब होता है, जब रोगजनकों, जिनमें बैक्टीरिया, वायरस और फफूंद शामिल हैं, उन्हें खत्म करने के लिए डिज़ाइन की गई दवाओं से बचने के लिए सुरक्षात्मक तंत्र विकसित हो जाते हैं। एंटीबायोटिक दवाओं का अत्यधिक उपयोग, विशेष रूप से मुर्गी पालन फार्मों और स्वास्थ्य सुविधाओं जैसे प्रतिष्ठानों में, AMR का एक प्रमुख चालक के रूप में चिन्हित किया गया है। हालांकि, हालिया वैज्ञानिक विकास AMR के खिलाफ चल रही लड़ाई में एक सम्भावना दर्शाते हैं।

रोगाणुरोधी प्रतिरोध क्या है और उसके कारण क्या हैं ?

• रोगाणुरोधी प्रतिरोध तब उत्पन्न होता है, जब सूक्ष्मजीव रोगाणुरोधी दवाओं के संपर्क में रहने के बाद भी जीवित रहने में सक्षम होते हैं। इस दौरान इसके सभी मानक उपचार अप्रभावी हो जाते हैं और लगातार संक्रमण होते रहते हैं। कृषि और चिकित्सा दोनों क्षेत्रों में एंटीबायोटिक दवाओं के अत्यधिक और अक्सर अनुचित उपयोग से यह समस्या और अधिक गंभीर हो जाती है। इसके अलावा खेतों में, पशुओं के विकास को बढ़ावा देने और बीमारियों को रोकने के लिए अक्सर एंटीबायोटिक दवाएं दी जाती हैं, जिससे एक ऐसा वातावरण बनता है जहां प्रतिरोधी किस्में पनप सकती हैं और फैल सकती हैं। इसी तरह, स्वास्थ्य सेवा संस्थानों में, एंटीबायोटिक दवाओं के अत्यधिक प्रयोग प्रतिरोधी रोगाणुओं के विकास में योगदान देते हैं।
• हालाँकि रोगाणुरोधी प्रतिरोध को कम करने के हालिया प्रयासों में वैज्ञानिक शोध प्रतिरोध तंत्र को समझने में काफी लाभदायक रहे हैं। साथ ही अन्य प्रतिरोधी किस्मों से प्रभावी ढंग से लड़ने वाली नई एंटीबायोटिक दवाओं की खोज की दिशा में भी प्रयास किया जा रहा है। एंटीबायोटिक दवाओं की प्रभावशीलता बनाए रखने और यह सुनिश्चित करने के लिए कि आम संक्रमणों का उपचार किया जा सके, यह प्रयास महत्वपूर्ण है।

एएमआर अनुसंधान में वैज्ञानिक प्रगति:

• एएमआर अनुसंधान के क्षेत्र में महत्वपूर्ण प्रगति हुई है, खासकर अंतर्निहित तंत्रों को समझने और नई एंटीबायोटिक दवाओं की खोज के लिए अभिनव दृष्टिकोण विकसित करने में। ऑस्ट्रेलिया की क्वींसलैंड यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी में कम्प्यूटेशनल जीवविज्ञानी लुइस पेड्रो कोएल्हो, एक उल्लेखनीय अध्ययन का नेतृत्व करते हैं जो इन प्रगति को रेखांकित करता है। सेल नामक जर्नल में प्रकाशित कोएल्हो का शोध लगभग दस लाख संभावित एंटीबायोटिक यौगिकों का एक व्यापक डेटाबेस प्रस्तुत करता है, जो एएमआर पर काबू पाने के लिए एक आशाजनक मार्ग प्रदान करता है।
• स्विट्जरलैंड के यूनिवर्सिटी ऑफ बेसल में जीवविज्ञानी सेबस्टियन हिलर इस अध्ययन के महत्व को स्वीकार करते हैं और रेखांकित करते हैं कि, यह सुपरबग्स से लड़ने के लिए उपलब्ध विशाल वैज्ञानिक क्षमताओं का उदाहरण है। अन्य बातों के अलावा यह अध्ययन मृदा, महासागरों और मनुष्यों तथा जानवरों के आंतों जैसे विभिन्न वातावरण में पाए जाने वाले रोगाणुओं के व्यापक डेटाबेस से संभावित एंटीबायोटिक एजेंटों की पहचान करने के लिए मशीन लर्निंग की शक्ति का उपयोग करता है।

एंटीबायोटिक खोज के लिए कृत्रिम बुद्धिमत्ता का उपयोग:

• एंटीमाइक्रोबियल प्रतिरोध (एएमआर) या रोगाणुरोधी प्रतिरोध के खिलाफ कृत्रिम बुद्धिमत्ता (एआई) का उपयोग एक अत्याधुनिक विकास है। उदाहरण के लिए कोएल्हो के नेतृत्व में किया गया अध्ययन प्रतियोगी वातावरण में बैक्टीरिया द्वारा उत्पादित संभावित एंटीबायोटिक पेप्टाइड्स का पता लगाने के लिए मशीन लर्निंग एल्गोरिदम का उपयोग करता है। ये पेप्टाइड्स जैव रासायनिक हथियार के रूप में कार्य करते हैं, जिनका उपयोग बैक्टीरिया अपने प्रतिद्वंद्वियों को खत्म करने के लिए करते हैं। इस जैविक उचार की खोज के माध्यम से, शोधकर्ताओं ने कई आशाजनक एंटीबायोटिक जनकों की पहचान की है।
• एआई एल्गोरिथम ने अबतक प्रोटीन अनुक्रमों के विशाल डेटासेट का विश्लेषण किया और अंततः, शोधकर्ताओं ने 863,498 नए रोगाणुरोधी पेप्टाइड्स की पहचान की, जिनमें से 90% से अधिक पहले अज्ञात थे। ये पेप्टाइड रोगाणुरोधी प्रक्रिया के एक सामान्य तंत्र को साझा करते हैं; जैसे: बैक्टीरिया की कोशिका झिल्ली को बाधित करना, जो बैक्टीरिया के जीवित रहने के लिए महत्वपूर्ण है।

प्रयोगशाला और वास्तविक जीव परीक्षण:

• नए खोजे गए पेप्टाइड्स की क्षमता का सत्यापन करने के लिए, शोधकर्ताओं ने 100 पेप्टाइड्स का संश्लेषण किया और प्रयोगशाला सेटिंग में 11 रोगजनक बैक्टीरिया के खिलाफ उनकी प्रभावशीलता का परीक्षण किया। सभी परिणाम उत्साहवर्धक थे, जिसमें 79 पेप्टाइड्स ने बैक्टीरिया की झिल्ली को बाधित करने की क्षमता का प्रदर्शन किया और 63 ने विशेष रूप से एंटीबायोटिक-प्रतिरोधी बैक्टीरिया को लक्षित किया, जिनमें एस्चेरिचिया कोलाई (ई. कोलाई) और स्टैफाईलोकोकास ऑरियस भी शामिल हैं।
• इसके अतिरिकि वास्तविक परिस्थितियों में पेप्टाइड्स की प्रभावशीलता का मूल्यांकन करने के लिए शोध दल ने संक्रमित त्वचा फोड़े वाले चूहों का उपयोग करके इन-विवो परीक्षण भी किया है। यद्यपि केवल तीन पेप्टाइड्स ने जीवित जीवों में महत्वपूर्ण रोगाणुरोधी प्रभाव प्रदर्शित किए, फिर भी इस परिणाम को एक उल्लेखनीय उपलब्धि माना जाता है। स्विट्जरलैंड के यूनिवर्सिटी ऑफ बेसल के सैयद माजिद मोदासी के अनुसार, ये निष्कर्ष बताते हैं, कि पेप्टाइड्स की इन-विवो प्रभावशीलता सीमित हो सकती है, वे पॉलीमीक्सिन जैसे अत्यधिक विषाक्त अंतिम-उपाय एंटीबायोटिक दवाओं के लिए एक संभावित विकल्प प्रदान कर सकते हैं।

मुक्त डेटा विश्लेषण और भविष्यगामी प्रभाव:

• कोएल्हो के अध्ययन का प्रमुख योगदान उनके व्यापक डेटासेट को ओपन एक्सेस के साथ प्रकाशित करना है। इस कारण अन्य वैज्ञानिकों को 863,498 पेप्टाइड्स का पता लगाने और संभावित रूप से लक्षित एंटीबायोटिक दवाओं को विकसित करने की अनुमति मिलती है। यह सहयोगी दृष्टिकोण शोधकर्ताओं को एंटीबायोटिक गुणों को विशिष्ट आवश्यकताओं के अनुरूप बनाने में सक्षम बनाता है। कई मौजूदा एंटीबायोटिक्स हानिकारक और लाभकारी दोनों तरह के बैक्टीरिया को अंधाधुंध रूप से नष्ट कर देते हैं, जिससे स्वास्थ्य संबंधी जटिलताएं और हानिकारक रोगजनकों का प्रभुत्व हो सकता है।
• यह डेटासेट उन एंटीबायोटिक दवाओं को बनाने की नींव भी रखता है जिनके लिए बैक्टीरिया के प्रतिरोध को विकसित करने की संभावना कम होती है, जिससे एएमआर के खिलाफ दीर्घकालिक उपचार में योगदान मिलता है। इस अध्ययन में मशीन लर्निंग के अनुप्रयोग से एआई द्वारा नई एंटीबायोटिक दवाओं की खोज को तेज करने की क्षमता का पता चलता है, जो प्रतिरोधी संक्रमणों के खिलाफ वैज्ञानिक शस्त्रागार में एक शक्तिशाली उपकरण प्रदान करता है।

व्यापक प्रभाव और व्यावसायीकरण चुनौतियाँ:

• यद्यपि समग्र अध्ययन के निष्कर्ष आशाजनक हैं, तथापि नई एंटीबायोटिक दवाओं की व्यावसायिक व्यवहार्यता में महत्वपूर्ण चुनौतियां बनी हुई हैं। सेबस्टियन हिलर के अनुसार आम तौर पर नई एंटीबायोटिक दवाओं को केवल तभी उपयोग के लिए आरक्षित रखा जाता है जब मौजूदा उपचार विफल हो जाते हैं, ताकि प्रतिरोध के विकास को रोका जा सके। यह अभ्यास, जबकि एंटीबायोटिक दवाओं की प्रभावशीलता को बनाए रखने में फायदेमंद है, नई एंटीबायोटिक दवाओं के लिए आर्थिक रूप से व्यवहार्य होना चुनौतीपूर्ण बना देता है।
• इस समय स्वास्थ्य संगठनों और सरकारों द्वारा इस मुद्दे को संबोधित करने और नई एंटीबायोटिक दवाओं के व्यावसायीकरण को और अधिक व्यवहार्य बनाने के लिए प्रयास किए जा रहे हैं। कोएल्हो जैसे अध्ययनों के माध्यम से पहचाने गए संभावित एंटीबायोटिक दवाओं के विशाल पूल से प्राप्त करके, ऐसे प्रभावी उपचार विकसित करने की आशा है जिन्हें नैदानिक सेटिंग्स में स्थायी रूप से उत्पादित और उपयोग किया जा सकता है।

निष्कर्ष:

• रोगाणुरोधी प्रतिरोध के विरुद्ध हालिया वैज्ञानिक प्रगति आशावाद का संचार करती है। नई रोगाणुरोधी पेप्टाइड्स की खोज के लिए मशीन लर्निंग का अभिनव उपयोग सफलता का प्रतीक है। लुइस पेड्रो कोएल्हो जैसे शोधकर्ता अपने व्यापक डेटासेट को ओपन-एक्सेस प्रारूप में प्रकाशित करके, रोगाणुरोधी विकास के लिए एक सहयोगात्मक दृष्टिकोण को बढ़ावा दे रहे हैं, जो लक्षित और प्रभावी उपचारों के विकास का मार्ग प्रशस्त कर रहा है।
• हालाँकि, वैज्ञानिक समुदायों ने इन आशाजनक यौगिकों का अनुसंधान और विकास जारी रखा है, उनकी व्यावसायिक व्यवहार्यता और सतत उपयोग सुनिश्चित करना एक चुनौती बनी हुई है। स्वास्थ्य संगठनों और सरकारों के निरंतर प्रयासों से यह आशा की जाती है, कि नई रोगाणुरोधी दवाओं को स्वास्थ्य सेवा प्रणाली में सफलतापूर्वक एकीकृत किया जा सकता है, जो रोगाणुरोधी प्रतिरोध के खतरे से लड़ने और सार्वजनिक स्वास्थ्य की रक्षा करने में सहायक होगा।

Source - The Indian Express