Blood transcriptomic signatures in children with tuberculosis in a treatment-shortening trial

तपेदिक (टीबी) एक प्राचीन दुश्मन है जो आज भी हर साल लाखों जानें लेता है, लेकिन जब यह बच्चों पर हमला करता है, तो यह एक अनूठी पहेली पेश करता है। वयस्कों के विपरीत, जो अक्सर लैब में परीक्षण के लिए बलगम (थूक) निकाल सकते हैं, छोटे बच्चे शायद ही कभी इस तरल पदार्थ का उत्पादन करते हैं। उनके शरीर में बैक्टीरिया की मात्रा बहुत कम होती है, जिससे बीमारी का पता लगाना कठिन और दवा के प्रति इसकी प्रतिक्रिया को ट्रैक करना और भी कठिन हो जाता है। दशकों तक, डॉक्टरों ने यह सुनिश्चित करने के लिए कि संक्रमण पूरी तरह से खत्म हो गया है, सभी बच्चों को छह महीने का मानक दवा कोर्स दिया। हालांकि, इस एक समान दृष्टिकोण का अर्थ यह है कि कई बच्चे, जिन्हें तेजी से ठीक किया जा सकता था, अनावश्यक रूप से लंबे समय तक दवा ले रहे हैं, जिससे वे दुष्प्रभावों के प्रति संवेदनशील होते हैं और परिवारों पर लंबे उपचार का बोझ बढ़ता है। चिकित्सा जगत लंबे समय से बिना बलगम के शरीर के भीतर देखने का एक तरीका खोज रहा था, एक ऐसा जैविक संकेत जो उन्हें सटीक रूप से बता सके कि उनका उपचार कब काम कर रहा है और कब इलाज रोकना सुरक्षित है।

शोधकर्ताओं की एक टीम ने इस संकेत को खोजने के लिए हाल ही में रक्त की ओर रुख किया। उन्होंने "ट्रांसक्रिप्टोम" (transcriptome) पर ध्यान केंद्रित किया, जो अनिवार्य रूप से कोशिका के भीतर के हजारों निर्देशों का एक स्नैपशॉट है जो उसे बताते हैं कि क्या करना है। जब शरीर तपेदिक जैसे संक्रमण से लड़ता है, तो प्रतिरक्षा प्रणाली बैक्टीरिया से लड़ने के लिए विशिष्ट जीन को सक्रिय करती है ताकि प्रोटीन का उत्पादन किया जा सके। रक्त के नमूने में इन जीनों की गतिविधि को मापकर, वैज्ञानिक देख सकते हैं कि शरीर कितनी कड़ी लड़ाई लड़ रहा है। यह दृष्टिकोण बिना मरीज के कुछ भी बाहर निकालने (बलगम के रूप में) के उपचार की निगरानी करने का एक तरीका प्रदान करता है। शोधकर्ता यह जानना चाहते थे कि क्या रक्त के ये संकेत उन्हें न केवल यह बता सकते हैं कि बच्चे को तलेदिक है, बल्कि यह भी कि संक्रमण दवाओं के प्रति कितनी जल्दी प्रतिक्रिया दे रहा है, जिससे संभावित रूप से कुछ बच्चों के लिए उपचार के समय को कम किया जा सके जबकि अन्य को पूर्ण कोर्स पर रखा जा सके।

यह अध्ययन SHINE नामक एक बड़े नैदानिक परीक्षण के भीतर आयोजित किया गया था, जिसमें गैर-गंभीर तपेदिक वाले बच्चों के लिए चार महीने के उपचार की तुलना मानक छह महीने के उपचार से की गई थी। शोधकर्ताओं ने दक्षिण अफ्रीका के 198 बच्चों के एक समूह पर ध्यान केंद्रित किया जो इस परीक्षण का हिस्सा थे। उन्होंने उपचार की शुरुआत में, दो सप्ताह बाद, आठ सप्ताह बाद और अपनी थेरेपी के बिल्कुल अंत में इन बच्चों से रक्त के नमूने एकत्र किए। शुरुआत में, बच्चों को विशेषज्ञों के एक स्वतंत्र पैनल द्वारा तीन समूहों में वर्गीकृत किया गया था: वे जिनमें तपेदिक की पुष्टि हुई थी, वे जिनमें अनकन्फर्म्ड (अपुष्ट) तपेदिक था (जहाँ बीमारी होने की संभावना थी लेकिन लैब परीक्षण द्वारा सिद्ध नहीं हुई थी), और वे जिनमें तपेदिक होने की संभावना बहुत कम थी। टीम ने समय के साथ पैटर्न कैसे बदलते हैं यह देखने के लिए रक्त के नमूनों में 88 विशिष्ट जीनों की गतिविधि को मापा।

परिणामों ने दिखाया कि रक्त के संकेत शुरुआत में समूहों के बीच अंतर करने में बहुत अच्छे थे। पुष्टि किए गए तपेदिक वाले बच्चों में इन प्रतिरक्षा जीनों की गतिविधि का स्तर उच्चतम था, और जिन बच्चों के चेस्ट एक्स-रे में बीमारी के अधिक गंभीर लक्षण थे, उनमें यह स्तर और भी अधिक था। जिन बच्चों में तपेदिक होने की संभावना कम थी, उनमें स्तर सबसे कम था। जैसे ही उपचार शुरू हुआ, शोधकर्ताओं ने संकेतों की बारीकी से निगरानी की। उन्होंने पाया कि जिन बच्चों को वास्तव में तपेदिक था, उनमें दवा लेने के पहले दो सप्ताह के भीतर जीन गतिविधि में भारी गिरावट आई। उस प्रारंभिक गिरावट के बाद, स्तर स्थिर हो गए और शेष उपचार के दौरान उनमें ज्यादा बदलाव नहीं हुआ। यह तीव्र गिरावट यह दर्शाती है कि दवाएं बैक्टीरिया के कारण होने वाली सूजन को कम करने में तेजी से काम कर रही हैं।

इस जानकारी को और अधिक उपयोगी बनाने के लिए, शोधकर्ताओं ने एक कंप्यूटर एल्गोरिदम का उपयोग करके जीनों का एक नया, सरल सेट खोजा जो विशेष रूप से बच्चों में उपचार की प्रतिक्रिया को ट्रैक कर सके। उन्होंने केवल चार जीनों से बने एक सिग्नेचर (हस्ताक्षर) की पहचान की जो उपचार की शुरुआत और अंत के बीच अंतर कर सकता था। इस नए चार-जीन परीक्षण ने अच्छा प्रदर्शन किया, जिसने पुष्टि किए गए तपेदिक वाले बच्चों में शुरुआत और अंत के बीच सही ढंग से अंतर किया। टीम ने इस नए सिग्नेचर का परीक्षण भारत के एक स्वतंत्र समूह में भी किया, और यह वहां भी सफल रहा, जिससे पता चला कि यह खोज केवल दक्षिण अफ्रीकी समूह का कोई संयोग मात्र नहीं थी। उन्होंने इन चार जीनों पर आधारित एक सरल स्कोरिंग सिस्टम भी विकसित किया। इस प्रणाली में, एक बच्चा प्रत्येक जीन के लिए एक अंक प्राप्त करता है जो "स्वस्थ" स्तर पर वापस आ गया है। उपचार के दूसरे सप्ताह तक, पुष्टि किए गए तपेदिक वाले आधे से अधिक बच्चों ने अधिकतम स्कोर प्राप्त कर लिया था, जो यह दर्शाता है कि उनके शरीर में सूजन काफी हद तक समाप्त हो गई थी।

अध्ययन में यह भी देखा गया कि क्या उपचार की अवधि इन रक्त संकेतों को प्रभावित करती है। पुष्टि किए गए तपेदिक वाले बच्चों में, जो चार महीने के बाद रुक गए थे, उनके उपचार के अंत में उन बच्चों की तुलना में जीन गतिविधि का स्तर थोड़ा अधिक था जिन्होंने छह महीने पूरे किए थे। यह सुझाव देता है कि हालांकि चार महीने अधिकांश के लिए पर्याप्त थे, लेकिन कुछ बच्चों में अभी भी कुछ अवशिष्ट सूजन हो सकती है जिसके लिए पूरे छह महीने की आवश्यकता होती है। शोधकर्ताओं ने नोट किया कि पहले दो सप्ताह के बाद संकेतों में अधिक बदलाव नहीं हुआ, जिसका अर्थ है कि कई बच्चों के लिए, बैक्टीरिया के खिलाफ शरीर की लड़ाई थेरेपी के शुरुआती दौर में ही काफी हद तक समाप्त हो गई थी।

यह कार्य बच्चों का इलाज करने वाले डॉक्टरों के लिए एक आशाजनक नया उपकरण प्रदान करता है। दवा कब रोकनी है, इसका अनुमान लगाने के बजाय, वे जल्द ही एक साधारण रक्त परीक्षण देखकर यह जान पाएंगे कि सूजन समाप्त हुई है या नहीं। अध्ययन बताता है कि कई बच्चों के लिए, उपचार की प्रतिक्रिया तीव्र होती है और इसे हफ्तों के भीतर मापा जा सकता है। हालांकि शोधकर्ता आगाह करते हैं कि यह देखने के लिए कि क्या ये संकेत दोबारा बीमारी होने (रिलैप्स) या उपचार की विफलता की भविष्यवाणी कर सकते हैं, और अधिक काम की आवश्यकता है, लेकिन बिना बलगम के उपचार की निगरानी करने की क्षमता एक महत्वपूर्ण कदम है। यह व्यक्तिगत चिकित्सा (पर्सनलाइज्ड मेडिसिन) के द्वार खोलता है, जहाँ उपचार की अवधि को बच्चे की जैविक प्रतिक्रिया के आधार पर तय किया जा सकता है, जिससे संभावित रूप से कई बच्चों को अनावश्यक महीनों की दवा से बचाया जा सकता है और यह भी सुनिश्चित किया जा सकता है कि जिन्हें लंबे समय तक देखभाल की आवश्यकता है, उन्हें पूरा उपचार मिले।