IIT रुड़की के वैज्ञान‍िकों ने खोजा एंटीबायोटिक रेजिस्टेंस का तोड़, जानिए- इस नई दवा के फायदे

IIT रुड़की और नॉर्वे के वैज्ञानिकों की टीम ने एक ऐसी दवा की खोज की है जो उन बैक्टीरिया से लड़ सकती है जो मौजूदा एंटीबायोटिक्स का मुकाबला कर लेते हैं. इस नई दवा ने एंटीबायोटिक रेजिस्टेंस की जंग में नई उम्मीद जगाई है. इसे ‘कंपाउंड 3b’ नाम दिया गया है. असल में ये खोज उन इंफेक्शन्स के लिए नया इलाज ला सकती है, जिन पर अब तक की दवाएं बेअसर हो चुकी हैं.

कंपाउंड 3b: बैक्टीरिया का काल

IIT रुड़की के बायोसाइंसेज और बायोइंजीनियरिंग डिपार्टमेंट की प्रोफेसर रंजना पठानिया के नेतृत्व में हुए इस शोध में नॉर्वे की UiT ट्रॉम्सो यूनिवर्सिटी की प्रोफेसर एनेट बेयर की टीम ने भी अहम रोल निभाया. कंपाउंड 3b एक खास तरह की दवा है जो ‘लैक्टमेज इनहिबिटर’ की कैटेगरी में आती है. ये उस एंजाइम को ब्लॉक करती है जो KPC-2 पैदा करने वाले क्लेबसिएला न्यूमोनिया बैक्टीरिया को एंटीबायोटिक्स को तोड़ने की ताकत देता है.

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ये बैक्टीरिया विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO) की सबसे खतरनाक और इलाज में मुश्किल बैक्टीरिया की लिस्ट में है. कंपाउंड 3b मेरॉपेनेम नामक एंटीबायोटिक के साथ मिलकर इस बैक्टीरिया को खत्म करता है. प्रोफेसर पठानिया ने बताया कि ये दवा मेरॉपेनेम की ताकत को फिर से जागृत करती है जिससे रेजिस्टेंट इंफेक्शन्स का इलाज संभव हो सकता है. 

कैसे काम करता है कंपाउंड 3b?

कंपाउंड 3b एक बोरोनिक एसिड आधारित दवा है जो बैक्टीरिया के एंजाइम (स्पेसिफिकली सेर70) के साथ रासायनिक बंधन बनाकर उसे निष्क्रिय कर देता है. ये बंधन अस्थायी होता है जिससे एंजाइम हमेशा के लिए खराब नहीं होता और दवा का टॉक्सिसिटी रिस्क भी कम रहता है. 

इसकी खासियत है कि ये तेजी से बैक्टीरिया को टारगेट करता है और लंबे समय तक उसे कंट्रोल में रखता है. पहले की लैक्टमेज इनहिबिटर्स से ये इसलिए अलग है क्योंकि इसे KPC-2 के लिए खास तौर पर ऑप्टिमाइज किया गया है. इसमें कुछ रासायनिक बदलाव (जैसे कार्बोक्सिलेट की जगह फॉस्फोनेट्स या सल्फोनेट्स का इस्तेमाल) किए गए, जिससे ये ज्यादा स्थिर, घुलनशील और प्रभावी बन गया. ये नैनोमोलर पोटेंसी के साथ काम करता है यानी बहुत कम मात्रा में भी असरदार है.

क्या थीं चुनौतियां?

कंपाउंड 3b को बनाना आसान नहीं था. सबसे बड़ी चुनौती थी इसे इंसानी कोशिकाओं के लिए सुरक्षित बनाना. रिसर्चर्स को ये सुनिश्चित करना था कि ये दवा सिर्फ बैक्टीरिया के एंजाइम को टारगेट करे न कि इंसानी सेरिन प्रोटिएज को नुकसान पहुंचाए. इसके लिए कई रासायनिक बदलाव किए गए ताकि टॉक्सिसिटी कम हो और असर बरकरार रहे. जानवरों पर टेस्टिंग में एक और दिक्कत आई दवा की घुलनशीलता (solubility). रिसर्चर्स ने पानी और DMSO के अलग-अलग अनुपात का इस्तेमाल कर इस समस्या को हल किया जिससे दवा की स्थिरता बनी रही और ये जानवरों में डोजिंग के लिए फिट हो गई.

टेस्टिंग के नतीजे

कंपाउंड 3b का टेस्ट चूहों पर फेफड़ों के इंफेक्शन मॉडल में किया गया जहां KPC-2 पैदा करने वाला क्लेबसिएला न्यूमोनिया था. मेरॉपेनेम के साथ मिलकर इसने बैक्टीरिया की मात्रा को 2 लॉग CFU (कॉलोनी बनाने वाली इकाइयों) से ज्यादा कम किया. ये टेस्ट 24-48 घंटे तक चला जिसमें दवा की खुराक को असल इलाज जैसा रखा गया. नतीजे दिखाते हैं कि ये फेफड़ों के इंफेक्शन्स में खासा असरदार है.

क्लिनिकल ट्रायल्स कितने दूर?

अभी कंपाउंड 3b प्री-क्लिनिकल स्टेज में है. इसे इंसानों पर टेस्ट करने (फेज I क्लिनिकल ट्रायल्स) से पहले फार्माकोकाइनेटिक (PK), फार्माकोडायनामिक (PD), और टॉक्सिकोलॉजी स्टडीज की जरूरत है. अगर फंडिंग और सेफ्टी टेस्ट्स सही रहे, तो इसमें 3-5 साल लग सकते हैं. रेगुलेटरी अप्रूवल की सटीक टाइमलाइन नहीं बताई गई, लेकिन ये लंबी प्रक्रिया होगी.

सिर्फ KPC-2 या और बैक्टीरिया पर भी असर?
कंपाउंड 3b को खास तौर पर KPC-2 के लिए बनाया गया लेकिन ये A, C, और D क्लास के सेरिन बीटा-लैक्टमेज बैक्टीरिया पर भी असर दिखाता है. इसका मतलब है कि ये कार्बापेनेम-रेजिस्टेंट एंटरोबैक्टीरियल्स (जैसे अन्य रेजिस्टेंट बैक्टीरिया) के खिलाफ भी काम कर सकता है. लेकिन मेटालो-बीटा-लैक्टमेज (MBLs) के लिए इसे ऑप्टिमाइज नहीं किया गया, यानी उन पर इसका असर सीमित हो सकता है.

IIT और नॉर्वे की साझेदारी

IIT रुड़की और नॉर्वे की UiT ट्रॉम्सो यूनिवर्सिटी की साझेदारी इस खोज की रीढ़ रही. नॉर्वे की टीम ने स्ट्रक्चर-एक्टिविटी रिलेशनशिप (SAR) एनालिसिस और दवा के सिन्थेसिस में योगदान दिया यानी दवा की रासायनिक संरचना को बेहतर बनाने का काम किया. वहीं, IIT रुड़की ने काइनेटिक स्टडीज, सेल-बेस्ड टेस्ट्स और जानवरों पर इंफेक्शन मॉडल टेस्टिंग की. दोनों टीमें लगातार डेटा और आइडियाज शेयर करती रहीं, जिससे दवा का डिजाइन और टेस्टिंग तेजी से हो सकी. नॉर्वे की सिन्थेटिक एक्सपर्टीज और IIT की बायोलॉजिकल टेस्टिंग ने मिलकर इस दवा को शानदार बनाया.

एंटीबायोटिक्स की उम्र कैसे बढ़ेगी?

कंपाउंड 3b KPC-2 को ब्लॉक करके मेरॉपेनेम को रेजिस्टेंट बैक्टीरिया के खिलाफ फिर से असरदार बनाता है. ये अस्थायी रूप से एंजाइम को निष्क्रिय करता है जिससे मेरॉपेनेम को बैक्टीरिया को मारने का मौका मिलता है. इससे मौजूदा एंटीबायोटिक्स को क्लिनिक में और लंबे समय तक इस्तेमाल किया जा सकता है. साथ ही, ये रेजिस्टेंस फैलने की रफ्तार को भी कम करता है क्योंकि बैक्टीरिया पर कम दबाव पड़ता है.