आरोग्यशास्त्रातले युद्धशास्त्र २

या विषयावरचा पहिला धागा : आरोग्यशास्त्रातले युद्धशास्त्र *************************************************************************************** मानवी इतिहास युद्धांनी भरलेला आहे. मात्र त्या इतिहासात फक्त मानवांनी मानवांशी केलेल्या युद्धांचाच समावेश असतो. परंतू, मानवाला रोज इतर जीवांबरोबरही लढा द्यावा लागतो... सर्वसाधारणपणे, त्याला युद्ध न म्हणता "रोगाशी सामना" असे म्हटले जाते. पण, तरीही हे युद्धही काही कमी महत्त्वाचे नाही. किंबहुना, व्यक्तिगत स्तरावर ते जीवनमरणाचा प्रसंग असू शकते... आणि खुद्द मानवी शरीर आणि वैद्यकशास्त्र वापरत असणारी रणनीती, बऱ्याचदा, मानवी युद्धातल्या रणनीतीसारखीच असते. त्याचे मुख्य कारण असे की मानवातले बहुसंख्य आजार हे एकतर दुसऱ्या जीवाच्या (पक्षी : शत्रूच्या) हल्ल्यामुळे (इनफेक्शन्स) किंवा आपल्या स्वत:च्याच पेशींच्या अनिर्बंध उद्दाम वागण्यामुळे (पक्षी : कर्करोग) निर्माण होतात ! आहे की नाही अगदी मानवी वागणुकीचा अवतार ?! :) फरक इतकाच की, आधुनिक मानवी युद्धांत कायद्याने निषिद्ध केलेली "रासायनिक आणि जैविक प्रकाराची हत्यारे" वैद्यकशास्त्रिय रणनीतीत प्रामुख्याने वापरली जातात ! हे विधान धक्कादायक वाटते ? तर असे बघा... बरीचशी आधुनिक औषधे रसायने आहेत, हे माहीत असेलच. तसेच जिवाणू (बॅक्टेरिया) प्रकारच्या जीवांमुळे होणाऱ्या (इनफेक्शन्स) बहुतेक सर्व रोगांवर अँटिबायोटिक्स (प्रतिजैविके) दिली जातात... प्रतिजैविक म्हणजे एका जिवाने नैसर्गिकरीत्या निर्माण केलेले व दुसऱ्या जीवाच्या जीवावर उठणारे औषध ! थोडक्यात काय तर, "शत्रूच्या मित्राला मित्र बनवावे" हे सूत्र वैद्यकशास्त्राने १९२८ साली पेनिसिलीन या आधुनिक वैद्यकातल्या पहिल्या प्रतिजैवकाचा शोध लागल्यापासून अंगिकारले आहे. या दोन्ही प्रकारच्या औषधांनी मरणाऱ्या रोगकारक सूक्ष्मजीवांची संख्या शेकडो, हजारो नव्हे तर दशलक्षांत मोजावी लागते इतकी मोठी असते...म्हणजेच, म्हणजेच वैद्यकीय उपचार म्हणजे "अतिसंहारक रासायनिक व जैविक शस्त्रांचा (weapons of mass destruction) उपयोग" असेच म्हणावे लागेल, नाही का !? अर्थातच, या युद्धात मानवांना मारायचे नसून तारायचे असल्याने, मानवी नीतिमत्तेत या शस्त्रांचा उपयोग क्षम्यच नव्हे तर आवश्यक आहे. ;) एक काळ असा होता की "जिवाणूंच्या संसर्गाने होणार्‍या सर्व आजारांना प्रतिजैविके पूर्णपणे नष्ट करू शकतील, किंवा किमान सहज ताब्यात तरी ठेवतील", असा समज पक्का होऊ लागला होता... पण ते स्वप्न व्यवहारात येणार नाही हे एक-दोन दशकांतच घ्यानात आले ! :( गेली काही दशके, मानवी रोगांत उपयोगी नवनवीन प्रतिजैवके शोधून काढणे हे वैद्यकतंत्रज्ञानाच्या धारेवरचे (कटिंग एज ऑफ टेक्नॉलॉजी) संशोधन बनले आहे. ते संशोधनक्षेत्र प्रचंड विकसित झाले असले तरी त्याचा वेग "रोगकारक जीवांच्या प्रतिजैवकांवर उतारा शोधण्याच्या वेगापुढे" तोकडा पडू लागला आहे. प्रतिजैवके नैसर्गिक प्रक्रियेने तयार झालेली असतात. अर्थातच, त्यांच्या बरोबरीनेच, तशाच प्रक्रियांमुळे, प्रतिजैवकांना नामोहरम करणारी जैवके आणि जीवप्रणालीसुद्धा निर्माण झाल्या नसत्या तरच आश्चर्य होते. त्यामुळे, पूर्वी परिणामकारक असलेली प्रतिजैविके हल्ली तितकीशी परिणामकारक राहिली नाहीत किंवा पूर्णपणे निकामी ठरत आहेत. याची दोन मुख्य कारणे अशी आहेत : अ) वर सांगितल्याप्रमाणे, रोगकारक जीवाणूंमध्ये, प्रतिजैविकांवर उतारा निर्माण होऊन, त्यांची परिणामकता कमी होणे. आ) रुग्ण आणि वैद्यकिय व्यावसायिकांनी चालवलेला प्रतिजैवकांचा बेजबाबदार उपयोग (पक्षी : शास्त्रीय पद्धतीने सुचविल्यापेक्षा कमी मात्रेने आणि/किंवा कमी दिवसांसाठी औषधे वापरणे). हे कारण रोगकारक जीवाणूंच्या, प्रतिजैविकांवर उतारा निर्माण करण्याच्या, क्षमतेत भर घालते... ही परिस्थिती सद्या खूपच लक्षणीय धोकादायक व चिंताकारक बनली आहे. या कारणांनी बनलेल्या प्रतिजैविक प्रतिकार (antibiotic resistance) असे म्हणतात व त्यामुळे प्रतिजैविकाची रोग बरी करण्याची क्षमता कमी होते किंवा पूर्णपणे नाहिशी होते. प्रतिजैविक प्रतिकार कमी व्हावा यासाठी रुग्ण व वैद्यकीय व्यावसायिक यांचे प्रबोधन करणे जोमाने चालू आहेच. पण, मानवी स्वभावावर औषध शोधणे किती कर्मकठीण आहे, हे सांगायला नकोच. तेव्हा या हाताबाहेर जाऊ लागलेल्या समस्येवर उतारा म्हणून, रोगकारक जीवांबरोवरच्या लढाईसाठी, शास्त्रज्ञांनी इतर रणनीतींचा विचार केला नसता तरच आश्चर्य होते. या लेखात, वरच्या समस्येवर उपाय म्हणून शोधलेल्या एका रोचक रणनीतीचा आढावा घेऊया... वैद्यकसंशोधन म्हणजे, "दे औषध आणि बघ रोग्यावरचा परिणाम" इतके सोपे सरळ नसून, पृथ्वीवरील जीवनसंघर्षात कोट्यवधी वर्षे लढून विजयी झालेल्या चिवट शत्रूंशी, अनेक तंत्रज्ञानांच्या धारेवर (cutting edge of technology) असलेल्या ज्ञानाचा वापर करून केलेली चिकाटीची लढाई असते. हे नक्की पटवून देण्यास खालील रोचक उदाहरण नक्कीच यशस्वी होईल ! प्रतिजैविक प्रतिकाराची समस्या हाताबाहेर जाण्यापूर्वीच शोधला गेलेला, पण प्रतिजैवकांच्या सुरुवातीच्या चमकदार यशामुळे मागे पडलेला, एक पर्याय आजच्या घडीला पुन्हा जोमाने पुढे येत आहे. जीवांच्या जीवनचक्रांसंबंधीची काही शास्त्रीय तथ्ये जाणून घेतल्यास हा पर्याय समजणे सोपे होईल... १. विषाणू (व्हायरस) स्वतःच पुनरुत्पादन करू शकत नाही. त्यासाठी त्याला विशिष्ट प्रकारच्या पेशीची मदत लागते. स्वतंत्रपणे, एका कोशात फक्त डीएनए किंवा आरएनए चा गोळा असलेला आणि जवळ जवळ निर्जीव असल्यासारखे वागणारा हा जीव योग्य पेशीत प्रवेश केल्यावर मात्र जोमाने कार्यरत होतो. तो पेशीच्या केंद्रातील (न्यूक्लिअस) डिएनएला कार्यरत करतो व त्याच्या मदतीने स्वतःच्या (डीएनए/आरएनएच्या व कोशांच्या) अनेक प्रती बनवतो. इतक्या की विषाणूंची संख्या पेशीत मावेनाशी झाली की ते पेशीला फोडून बाहेर येतात व शिरकाव करण्यासाठी नवी पेशी शोधू लागतात... आणि सगळा प्रकार परत परत होत राहतो... रोगिष्ट जीवाने विषाणूवर विजय मिळवेपर्यंत किंवा नवीन पेशी मिळणे बंद होईपर्यंत.

(जालावरून साभार)

२. माणसासकट इतर प्राणी/वनस्पतींप्रमाणेच जिवाणूंमध्येही (बॅक्टेरिया) विषाणू (व्हायरस) संसर्ग (इनफेक्शन) करू शकतात. जीवाणूमध्ये प्रवेश केल्यावर अर्थातच ते त्यांच्या वरील जीवनचक्राप्रमाणे जिवाणूंच्या पेशी उद्ध्वस्त करतात. जिवाणूंमध्ये संसर्ग करणार्‍या विषाणूला 'बॅक्टेरियाफेज' किंवा फक्त 'फेज' (bacteriophage / phage) असे म्हणतात या तथ्यांच्या बळावर एक संकल्पना पुढे आली, ती अशी... मानवासाठी रोगकारक असलेल्या जिवाणूला संसर्ग करणारा फेज, मानवी आजारांच्या उपचारात वापरून रोगकारक जीवाणूंना मारुन टाकता आले, तर तो एक परिणामकारक उपाय ठरू शकेल. थोडक्यात, आपल्या शत्रूच्या शत्रूला, आपल्या शत्रूशी लढाई करायला पाठवून, आपले काम साधायचे ! आहे की नाही खाशी रणनीती ? :) या उपचारपद्धतीतील आशादायक मुद्दे असे आहेत... १. जिवाणू खोल समुद्रापासून भुयारी रेल्वेपर्यंतच्या विविध वातावरणांत आढळतात, तसेच त्या त्या जागांवर त्यांचा समाचार घेणारे फेजही असतातच. २. प्रत्येक फेज त्याचे काम काही ठराविक प्रकारच्या जिवाणूंमध्येच करतो. इतर जिवाणू आणि/किंवा पेशींवर त्याचा प्रभाव पडत नाही. याचा फायदा असा की, (अ) केवळ रोगकारक जिवाणूंना नष्ट करणारा, पण (आ) मानवी शरीरातील निरोगी मानवी पेशी व उपकारक जिवाणूंना (उदा : मानवी आतड्यांतले उपकारक जीवाणू) धोका न करणारा, फेज शोधणे शक्य आहे. ३. जनुकशास्त्रिय तंत्रज्ञान इतके पुढे गेले आहे की अनेक फेजेसच्या डीएनए/आरएनएचे पृथक्करण करून व जेनेटिक इंजिनियरिंग तंत्र वापरून उपयोगी नवीन फेज तयार करणे ही आवाक्यात असलेली गोष्ट आहे. ४. आतापर्यंत शोधल्या गेलेल्या फेजेसपेक्षा अनेक पटींनी जास्त प्रकार आस्तित्वात आहेत असा अंदाज आहे. याचे फायदे असे की, (अ) उपयोगी फेजेसचा खजिना तयार आहे आणि (आ) अनेक फेजेसचा समावेश केलेले उपचार वापरून, जिवाणूंना प्रतिजैविक प्रतिकार (antibiotic resistance) निर्माण करणे अधिकाधिक कठीण करणे शक्य आहे. या उपचारातले संभाव्य धोके असे आहेत... १. "जर फेज मानवी पेशीच नष्ट करू लागला तर" रोगापेक्षा उपाय महाग पडायचा ! २. प्रयोगशाळेत (शरीराबाहेर) जीवाणूसंहारक दिसणारा फेज मानवी शरीरात तसेच कार्य करेल याची पूर्ण खात्री आत्ताच देता येत नाही. ३. जिवाणूंबरोबर फेजेसही वातावरणात लाखो-कोटी वर्षे बरोबरीने राहत आहेत. अर्थातच, काही जिवाणूंनी काही फेजेसविरुद्ध याआधीच प्रतिकार (रेझिस्टन्स) निर्माण केलेला असण्याची शक्यता जमेस धरावीच लागेल. ४. प्रतिजैवके अणूस्वरूपात असतात, म्हणजे, अर्थातच, फेजेसपेक्षा आकाराने खूप लहान असतात. अर्थातच, तोंडाने किंवा इंजेक्शनने अंगात प्रवेश केल्यावर फेजेस, आण्विक प्रतिजैवकांप्रमाणे, इनफेक्शनच्या जागी (पक्षी : जिवाणू असलेल्या जागी) सहजपणे प्रवेश करू शकणार नाही. हे त्यांच्या परिणामकारकतेला मारक आहे. ५. फेजेस मानवी शरीरासाठी परकीय जीव आहेत. मानवी रोगप्रतिकार प्रणाली (immune system) त्यांच्याविरुद्ध कार्य करून त्यांना नष्ट करू शकते. असे अनेक अडथळे असले तरी, त्यांच्यावर मात करण्याचे प्रयत्न करणार नाही, तर ते शास्त्रज्ञ कसले !... फुफ्फुसाच्या संसर्गात (न्युमोनिया) प्रतिजैविक प्रतिकार (antibiotic resistance) फार लक्षणीय प्रमाणात दिसून येतो. फेज वापरून या रोगात करायच्या उपचारासाठी शात्रज्ञांनी खालील प्रणाली तयार केली आहे. तिचा खालील आढावा, हे काम किती किचकट आहे, याची कल्पना देईल. या आजारात, श्वसनातून देण्याच्या (इनहेलेशन) औषधांचा उपयोग ठरवला गेला. अश्या औषधातील कणांचा आकार, ते फुफ्फुसात खोलवर पोहोचू शकतील इतका लहान असायला हवा, पण इतकाही लहान नको की मानवी शरीरातील रोगप्रतिकारक पेशी त्यांना सहज खाऊन टाकतील ! हे शक्य करण्यासाठी, शास्त्रज्ञांनी एखाद्या उच्च तंत्रज्ञान उद्योगाला लाजवील अशी प्रणाली शोधून काढली ! हळुवारपणे वायूत रूपांतरित होणारे रसायन पाण्यात विरघळवून, त्यामुळे बनलेल्या पाण्याच्या बुडबुड्यांमध्ये, biodegradable polymer असलेल्या तेलाची सूक्ष्म कवचे तयार केली. बुडबुडे बनण्याची क्रिया अश्या रितीने नियंत्रित केली की वर सांगितलेल्या प्रमाणात बसणार्‍या विशिष्ट आकाराचीच कवचे बनावी. ती कवचे फेजेसच्या द्रावणात बुडवून त्यांच्या आत फेजेसचा प्रवेश होऊ दिला. अश्या तर्‍हेने बनलेली कवचे वाळवल्यावर ती काही आठवड्यांपर्यंत औषधी कार्य करण्यास सक्षम राहतात. वाळल्यावर बनलेल्या पावडरमधील सूक्ष्म कवचे, फेजेसना श्वसनातून (इनहेलेशन) फुफ्फुसांत पाठविण्यायोग्य झाली ! अश्या तर्‍हेने बनवलेल्या फेजप्रणालीची, Pseudomonas aeruginosa या प्रतिजैविक प्रतिकारात (antibiotic resistance) सापडणार्‍या महत्त्वाच्या जिवाणूविरुद्ध, प्रयोगशाळेतील चांचणी यशस्वी झाली आहे. प्राण्यांवरचे प्रयोग... माणसांत वापरण्याचे कोणतेही औषध, कितीही चांगले असल्याचे प्रयोगशाळेत सिद्ध झाले तरी, त्याला एका विशिष्ट संशोधनप्रणालीतून जावे लागतेच. प्रथम प्रयोगशाळेत सिद्ध झालेली उपचारप्रणाली नंतर प्राण्यांवर वापरून ती रोगात उपयोगी व प्राण्यात निर्धोक आहे हे सिद्ध करावे लागते. १. वरील प्रणाली वापरून उपचार केलेले १००% उंदीर बरे झाले. तर, प्रणाली न वापरता उपाय केलेल्या रोगी उंदरांपैकी १३% वाचले व ८७% मेले. म्हणजे, प्रणाली उंदरांत नक्कीच उपयोगी आहे. २. फेजेस फुफ्फुसात पाठवण्यासाठी बनवलेली कवचे १८ तासांत विरघळून नाहीशी झाली होती. उंदरांच्या रोगप्रतिकार प्रणालीमध्ये त्यांना नष्ट करण्यासाठी काही हालचाल दिसून आली नाही. ३. उपचारानंतर केलेल्या तपासण्यांत या प्रणालीविरुद्ध प्रतिकार (resistance) निर्माण झालेले जिवाणू सापडले नाहीत. आपल्या संशोधनाचा केवळ ढोबळ आराखडा प्रसिद्ध करून संशोधकांनी त्यावरचा हक्क जाहीर केला आहे. कारण त्यात अजून बर्‍याच सुधारणा करता येतील असे त्यांना वाटत आहे. तसेच, संशोधन पूर्ण करून मग ते आपल्या नावे करण्याऐवजी, घाई करून काही गुप्त प्रक्रिया आताच उघड केल्या तर, त्यासंबंधात स्वतंत्र संशोधन करून इतर काही जण, या क्रांतीकारक संशोधनाच्या यशातील भागीदारीचा दावा करू शकतात. या संशोधनातील पुढील महत्वाच्या सुधारणा अश्या असू शकतात... १. फेजेसमध्ये जनुकीय बदल घडवून, जिवाणूंना धोकादायक असलेली रसायने बनविण्यास सक्षम करणे. यामुळे अर्थातच उपचारपद्धती अधिक परिणामकारक होईल. २. जिवाणू, फेज आणि उपचाराच्या संपूर्ण प्रक्रियेचा अधिक सखोल अभ्यास करून, उपचार जास्त प्रभावी व निर्धोक बनवणे. यात उपचाराला प्रतिकार (resistance) निर्माण होऊ नये यासाठीचे उपायही येतील. वरच्या बाबतीत संशोधकांचे पूर्ण समाधान झाल्यावरच, मानवांवरचे प्रयोग हाती घेतले जातील. ते यशस्वी झाले तर त्यावर बेतलेली औषधे व प्रणाल्या व्यवहारात आणायच्या दृष्टीने हालचाली सुरू होतील. मात्र, आजच्या घडीला, प्रतिजैविक प्रतिकारासंबंधात (antibiotic resistance) चाललेल्या अनेक संशोधनांपैकी हे संशोधन खूपच आशादायक आहे असे दिसत आहे.