आनुवंशिक रूप से इंजीनियर वायरस ने एक लड़की की जान बचाने के लिए बैक्टीरिया को मार डाला

जब इसाबेल होल्डवे ने फेफड़े के प्रत्यारोपण के बाद एक गंभीर जीवाणु संक्रमण विकसित किया, तो उसके पास इलाज के लिए कुछ विकल्प थे। संक्रमण उसके पूरे शरीर में फैल गया और एंटीबायोटिक दवाओं के लिए प्रतिरोधी था। हालांकि, उसने आनुवंशिक रूप से इंजीनियर वायरस की बदौलत एक अद्भुत रिकवरी की, जिसने बैक्टीरिया को मार डाला।

इसाबेल होल्डवे 15 साल की थीं, जब सिस्टिक फाइब्रोसिस के कारण उनका फेफड़े का प्रत्यारोपण हुआ था। चूंकि अंग प्रत्यारोपण के लिए रोगियों को अपनी प्रतिरक्षा प्रणाली को दबाने वाली दवाएं लेने की आवश्यकता होती है, होल्डवे संक्रमण के लिए अतिसंवेदनशील था। डॉक्टरों का मानना ​​है कि उसके पास पहले से ही था माइकोबैक्टीरियम फोड़ा उसके सिस्टम में बैक्टीरिया क्योंकि यह सिस्टिक फाइब्रोसिस के रोगियों में आम है।

इम्यूनोसप्रेसेन्ट दवाओं ने बैक्टीरिया को उसके शरीर में नियंत्रण से बाहर होने दिया। उसकी छाती, लीवर, धड़ और शरीर के अन्य हिस्सों में गंभीर संक्रमण हो गया। संक्रमण एंटीबायोटिक दवाओं के लिए प्रतिरोधी था, इसलिए यूके में ग्रेट ऑरमंड स्ट्रीट अस्पताल के डॉक्टरों ने उसे ठीक होने की उम्मीद के साथ उपशामक देखभाल के लिए घर भेज दिया।

होल्डवे की मां ने इलाज के विकल्पों पर ऑनलाइन शोध किया और खोजा फेज थेरेपी. फेज वायरस हैं जो बैक्टीरिया को मार सकते हैं, और शोधकर्ता कई वर्षों से उनके साथ प्रयोग कर रहे हैं। होल्डवे को एक प्रयोगात्मक फेज उपचार मिला जिससे उसकी जान बच गई।

बैक्टीरियोफेज या फेज वायरस हैं जो बैक्टीरिया को मार सकते हैं। हालांकि उनके अलग-अलग आकार और आकार होते हैं, फेज में या तो डीएनए या आरएनए होता है। 1900 के दशक में खोजा गया, फेज ने हैजा जैसे जीवाणु संक्रमण के इलाज में मदद की। हालाँकि, 1928 में पेनिसिलिन की खोज ने ध्यान को चरणों से हटा दिया क्योंकि एंटीबायोटिक्स लोकप्रिय हो गए थे।

चूंकि फेज वायरस हैं, वे एक मेजबान को संक्रमित किए बिना पुन: उत्पन्न नहीं कर सकते हैं। बैक्टीरियोफेज बैक्टीरिया को संक्रमित करने के लिए दो सामान्य प्रक्रियाओं का पालन करते हैं: लाइटिक चक्र और लाइसोजेनिक चक्र। में प्रकाश चक्र, फेज बैक्टीरिया को संक्रमित करते हैं, कोशिकाओं को अपने कब्जे में ले लेते हैं और उनका उपयोग तब तक अधिक फेज बनाने के लिए करते हैं जब तक कि कोशिकाएं नष्ट न हो जाएं या फट न जाएं।

में लाइसोजेनिक चक्र, फेज बैक्टीरिया को संक्रमित करते हैं, उनके डीएनए को बैक्टीरिया की आनुवंशिक जानकारी में सम्मिलित करते हैं, और कोशिकाओं में कोशिका विभाजन के दौरान डीएनए शामिल होता है। फेज डीएनए के इस टुकड़े को प्रोफेज कहा जाता है। यह सक्रिय हो सकता है और फेज बना सकता है, जिससे लिटिक चक्र शुरू हो जाएगा।

हालांकि, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि चरण बहुत विशिष्ट हैं। इसका मतलब है कि प्रत्येक प्रकार एक अलग प्रकार के बैक्टीरिया को संक्रमित करता है। एक एकल फेज केवल बैक्टीरिया की एक प्रजाति पर काम कर सकता है और अन्य पर नहीं।

होल्डवे की मां को फेज थेरेपी के बारे में पता चलने के बाद, ग्रेट ऑरमंड स्ट्रीट अस्पताल के डॉक्टर पिट्सबर्ग विश्वविद्यालय में रिबका डेड्रिक और ग्राहम हैटफुल के साथ जुड़े, जिनके पास का संग्रह था चरण विज्ञान शिक्षा गठबंधन फेज हंटर्स एडवांसिंग जीनोमिक्स एंड इवोल्यूशनरी साइंस (एसईए-फेज) कार्यक्रम, जो एक स्नातक अनुसंधान पाठ्यक्रम है, ने संग्रह को एक साथ रखने में मदद की। केवल मिट्टी में खुदाई करके कई चरणों की खोज की गई।

पिट्सबर्ग विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं के पास प्रयोग के लिए चरण थे, लेकिन वे नहीं जानते थे कि वास्तव में कौन से लोग मार डालेंगे माइकोबैक्टीरियम फोड़ा बैक्टीरिया जो होल्डवे को संक्रमित करते हैं। उन्होंने बैक्टीरिया को विकसित करने और विभिन्न चरणों के साथ इसका इलाज करने में सप्ताह बिताए। 2018 में, एक बैक्टीरियोफेज जिसे उन्होंने मड्डी कहा, एक पेट्री डिश में बैक्टीरिया को मार डाला।

हालांकि मड्डी एक महत्वपूर्ण खोज थी, शोधकर्ताओं को पता था कि बैक्टीरिया भी फेज के लिए प्रतिरोधी बन सकते हैं। वे किशोर के संक्रमण के इलाज के लिए लाइटिक चक्र का उपयोग करने में सक्षम कई चरणों को खोजना चाहते थे। महीनों बाद, उन्होंने पाया कि ज़ोएजे और बीपी भी बैक्टीरिया को प्रभावित कर सकते हैं। टीम को ज़ोएजे और बीपी को आनुवंशिक रूप से संशोधित करना पड़ा ताकि उन्हें लाइसोजेनिक के बजाय लाइटिक बनाया जा सके। उन्होंने होल्डवे के लिए इन तीन चरणों का ड्रग कॉकटेल बनाया।

पिट्सबर्ग विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने अपने फेज कॉकटेल को लंदन के ग्रेट ऑरमंड स्ट्रीट अस्पताल में भेज दिया। इस बिंदु तक, होल्डवे का संक्रमण फैलता रहा था, और उसके बचने की 1% संभावना थी। अस्पताल के डॉक्टरों ने उसे फेज का IV दिया और कुछ का इस्तेमाल साल्वे में किया, जिसे उन्होंने उसकी त्वचा पर लगाया।

होल्डवे नौ दिनों के बाद अस्पताल छोड़ने में सक्षम था। उसकी कलाई के घाव दूर हो गए, उसकी त्वचा में सुधार हुआ और उसका लीवर बेहतर हो गया। वह आज भी फेज थेरेपी प्राप्त कर रही है। डॉक्टरों ने नोट किया कि उसने "लगभग कोई साइड इफेक्ट नहीं" फेज से। हालांकि, शोधकर्ता इस समय इसे पूर्ण इलाज कहने से कतराते हैं।

हालांकि अतीत में अन्य लोगों को फेज थेरेपी के साथ इलाज किया गया है, जो होल्डवे के मामले को अद्वितीय बनाता है वह आनुवंशिक रूप से इंजीनियर बैक्टीरियोफेज का उपयोग है। शोधकर्ताओं ने चरणों में एक जीन को हटा दिया और कोई नया नहीं जोड़ा।

जीवाणु संक्रमण के लिए एक प्रभावी उपचार के रूप में फेज थेरेपी का समर्थन करने से पहले वैज्ञानिक बड़े नैदानिक ​​अध्ययन देखना चाहते हैं। होल्डअवे जैसे उपाख्यानात्मक मामले आशा प्रदान करते हैं लेकिन आपके स्थानीय फ़ार्मेसी में जल्द ही फ़ैज़ बेचे जाने के लिए पर्याप्त नहीं हैं।

शोधकर्ताओं ने यह भी चेतावनी दी है कि फेज थेरेपी अत्यधिक विशिष्ट है। होल्डवे के शरीर में संक्रमण को मारने वाले चरण बैक्टीरिया के एक अलग तनाव वाले रोगी के लिए काम नहीं करते थे। रुचि के बावजूद, बैक्टीरिया के लिए मौजूद लोगों की तुलना में फेज लाइब्रेरी अभी भी अपेक्षाकृत छोटी हैं। उन्हें एक स्वीकृत उपचार बनने के लिए, बहुत अधिक शोध करना होगा।

एक चीज जो फेज शोधकर्ताओं को उम्मीद देती है, वह है उनके क्षेत्र में बढ़ती दिलचस्पी तेज होने के कारण एंटीबायोटिक प्रतिरोध दुनिया भर में। जिन संक्रमणों का इलाज एक एंटीबायोटिक से किया जाता था, वे अब कई दवाओं के प्रति प्रतिरोधी हो रहे हैं। हालांकि, उपचार के रूप में फेज का उपयोग करना आसान नहीं है और कई चुनौतियों के साथ आते हैं। उदाहरण के लिए, इसे अलग करने और सही फेज खोजने में समय लगता है जो प्रत्येक प्रकार के बैक्टीरिया को मार सकता है।

पारंपरिक एंटीबायोटिक दवाओं के बजाय फेज का उपयोग करने के फायदे हैं। फेज मानव की कोशिकाओं पर हमला नहीं करते हैं और बैक्टीरिया के लिए अत्यधिक विशिष्ट होते हैं। वे आंत माइक्रोबायोम को बाधित नहीं करेंगे और विशिष्ट एंटीबायोटिक दवाओं जैसी पाचन समस्याओं का कारण बनेंगे। फेज एंटीबायोटिक-प्रतिरोधी बैक्टीरिया पर भी काम करते हैं, और बैक्टीरिया के लिए फेज के लिए प्रतिरोध विकसित करना कठिन होता है क्योंकि उनकी कोशिकाएं नष्ट हो जाती हैं। फेज थेरेपी में भविष्य में व्यक्तिगत उपचार के रूप में काफी संभावनाएं हैं।