Are Current Critical Concentrations for Mycobacterium tuberculosis Drug Susceptibility Testing in Egg-Based Media Adequate? Insights from Phenotypic and Genotypic Analyses

तपेदिक (टीबी) एक प्राचीन दुश्मन है जो आज भी हर साल लाखों जानें ले लेता है, मुख्य रूप से इसलिए क्योंकि इसे पैदा करने वाले बैक्टीरिया उन दवाओं को अनदेखा करना सीख सकते हैं जो उन्हें मारने के लिए बनाई गई हैं। जब कोई रोगी संक्रमित होता है, तो डॉक्टरों को यह निर्धारित करना होता है कि कौन सी दवाएं काम करेंगी और कौन सी विफल होंगी, इस प्रक्रिया को ड्रग ससेप्टिबिलिटी टेस्टिंग (दवा संवेदनशीलता परीक्षण) कहा जाता है। दशकों से, इसे करने का सबसे विश्वसनीय तरीका प्रयोगशाला में बैक्टीरिया को उगाना और यह देखना रहा है कि वे विभिन्न एंटीबायोटिक दवाओं के प्रति कैसी प्रतिक्रिया देते हैं। हालांकि, यह पारंपरिक तरीका धीमा है, उत्तर देने में अक्सर कई सप्ताहों का समय लेता है, और इसके लिए विशेष उपकरणों और महंगे घटकों की आवश्यकता होती है जो हमेशा उन स्थानों पर उपलब्ध नहीं होते जहाँ यह रोग सबसे अधिक प्रचलित है। हाल के वर्षों में, वैज्ञानिकों ने तेजी से काम करने वाले आनुवंशिक परीक्षणों की ओर रुख किया है जो बैक्टीरिया के डीएनए में विशिष्ट परिवर्तनों की तलाश करते हैं, इस उम्मीद में कि बैक्टीरिया के बढ़ने का इंतजार किए बिना प्रतिरोध का पूर्वानुमान लगाया जा सके। फिर भी, ये आनुवंशिक परीक्षण पूर्ण नहीं हैं; वे प्रतिरोध के सूक्ष्म रूपों को मिस कर सकते हैं या हानिरहित आनुवंशिक विविधताओं को खतरनाक खतरों के रूप में चिह्नित कर सकते हैं। शोधकर्ताओं के सामने मुख्य प्रश्न यह है कि क्या पुराने, धीमे तरीकों को बेहतर बनाया जा सकता है ताकि वे स्वर्ण मानक (गोल्ड स्टैंडर्ड) बने रहें, या क्या वे आधुनिक तपेदिक की लड़ाई में भरोसे के लायक होने के लिए बहुत त्रुटिपूर्ण हैं।

ब्राजील में शोधकर्ताओं की एक टीम ने अंडे पर आधारित माध्यम (मीडिया) का उपयोग करके बैक्टीरिया को उगाने वाली एक क्लासिक प्रयोगशाला तकनीक का पुनरीक्षण करके इस प्रश्न का उत्तर देने का प्रयास किया। यह माध्यम, जिसे ओगावा-कुदोह के रूप में जाना जाता है, दशकों से उपयोग किया जाता रहा है, विशेष रूप से जापान में, लेकिन आधुनिक दवाओं के प्रति प्रतिरोध को सटीक रूप से मापने की इसकी क्षमता का नवीनतम अंतरराष्ट्रीय मानकों के विरुद्ध पूरी तरह से परीक्षण नहीं किया गया था। वैज्ञानिकों ने तपेदिक बैक्टीरिया के साठ-पाँच अलग-अलग स्ट्रेन (प्रकारों) को एकत्र किया, जिनमें से कुछ को विभिन्न दवाओं के प्रति प्रतिरोधी के रूप में जाना जाता था और अन्य संवेदनशील के रूप में। फिर उन्होंने इन स्ट्रेन को एक कठोर तुलना के अधीन किया, जिसमें अंडे पर आधारित विधि, एक अत्यधिक सटीक तरल-आधारित विधि जिसे वर्तमान संदर्भ मानक माना जाता है, और ज्ञात उत्परिवर्तनों (म्यूटेशन) को स्कैन करने वाले कई आनुवंशिक परीक्षणों का उपयोग करके आमने-सामने परीक्षण किया गया। लक्ष्य यह देखना था कि क्या अंडा-आधारित दृष्टिकोण वास्तव में प्रतिरोधी बैक्टीरिया और वास्तव में संवेदनशील बैक्टीरिया के बीच विश्वसनीय रूप से अंतर कर सकता है, और यह निर्धारित करना कि क्या आनुवंशिक परीक्षण कुछ ऐसा मिस कर रहे हैं जिसे बढ़ते हुए बैक्टीरिया प्रकट कर सकते हैं।

इस तुलना के परिणाम आश्चर्यजनक रूप से स्पष्ट थे। जब शोधकर्ताओं ने बैक्टीरिया को रोकने के लिए आवश्यक दवा की सटीक मात्रा को मापा, तो अंडा-आधारित विधि और तरल संदर्भ मानक एक-दूसरे के साथ लगभग पूरी तरह से सहमत थे। सैकड़ों मापों में से केवल दो उदाहरण ऐसे थे जहाँ दोनों बढ़ने वाली विधियों के बीच अंतर देखा गया। सहमति का यह स्तर बताता है कि अंडा-आधारित माध्यम रिफैम्पिसिन, आइसोनियाज़िड और कई नई एंटीबायोटिक दवाओं जैसे प्रमुख दवाओं के प्रति प्रतिरोध का पता लगाने में तरल प्रणालियों के समान ही सक्षम है। टीम अंडा माध्यम के भीतर प्रत्येक दवा के लिए विशिष्ट थ्रेशोल्ड (सीमा), या कट-ऑफ पॉइंट स्थापित करने में सक्षम रही। उदाहरण के लिए, उन्होंने निर्धारित किया कि बीस मिलीग्राम प्रति लीटर रिफैम्पिसिन की सांद्रता वह बिंदु है जहाँ अंडा माध्यम में बैक्टीरिया प्रतिरोध दिखाना शुरू करता है, जो एक ऐसा निष्कर्ष है जो अन्य वातावरणों में बैक्टीरिया के व्यवहार के बारे में ज्ञात तथ्यों के अनुरूप है।

हालाँकि, अध्ययन ने बैक्टीरिया द्वारा लैब में दिखाए गए व्यवहार और आनुवंशिक परीक्षणों द्वारा किए गए पूर्वानुमान के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर को भी उजागर किया। जबकि दो बढ़ने वाली विधियाँ एक-दूसरे के साथ सहमत थीं, वे अक्सर आनुवंशिक विश्लेषण के साथ असहमत थीं। कई मामलों में, आनुवंशिक परीक्षणों ने उस प्रतिरोध का पता लगाने में विफलता दिखाई जो दवाओं की उपस्थिति में बैक्टीरिया को उगाकर स्पष्ट रूप से देखा जा सकता था। ऐसा इसलिए हुआ क्योंकि आनुवंशिक परीक्षण विशिष्ट, ज्ञात परिवर्तनों की तलाश करते हैं, लेकिन बैक्टीरिया कभी-कभी अन्य, कम सामान्य तंत्रों के माध्यम से प्रतिरोध विकसित कर सकते हैं जिन्हें परीक्षण स्कैन नहीं करते हैं। इसके विपरीत, आनुवंशिक परीक्षणों ने बैक्टीरिया को प्रतिरोधी के रूप में चिह्नित किया जबकि वे वास्तव में संवेदनशील थे, जो अक्सर उन हानिरहित आनुवंशिक विविधताओं के कारण हुआ जो बैक्टीरिया की दवाओं से जीवित रहने की क्षमता को प्रभावित नहीं करती थीं। यह विसंगति विशेष रूप से आइसोनियाज़िड और रिफैम्पिसिन के प्रति बैक्टीरिया की प्रतिक्रिया में देखी गई, जहाँ आनुवंशिक परीक्षणों ने उत्परिवर्तन को मिस किया या हानिरहित उत्परिवर्तनों की गलत व्याख्या की, जिससे यदि केवल उन पर भरोसा किया जाए तो उपचार के निर्णयों में संभावित त्रुटियां हो सकती हैं।

शोधकर्ताओं ने प्रेटोमानिड और बेडक्विलीन जैसी नई दवाओं के लिए इन विधियों के कार्य करने के तरीके का भी पता लगाया। प्रेटोमानिड के लिए, अंडा-आधारित विधि ने अच्छा प्रदर्शन किया, प्रतिरोधी स्ट्रेन को संवेदनशील स्ट्रेन से स्पष्ट रूप से अलग किया। हालाँकि, स्थिति बेडक्विलीन के लिए अलग थी। अंडा-आधारित माध्यम में, बैक्टीरिया दवा की बहुत उच्च सांद्रता में जीवित रहा, जिससे एक विश्वसनीय कट-ऑफ पॉइंट निर्धारित करना कठिन हो गया। वैज्ञानिक संदेह करते हैं कि ऐसा इसलिए है क्योंकि अंडे के माध्यम में पाए जाने वाले प्रोटीन दवा के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, जिससे उस विशिष्ट वातावरण में यह कम प्रभावी हो जाती है। यह निष्कर्ष बताता है कि जबकि अंडा-आधारित विधि कई दवाओं के लिए उत्कृष्ट है, यह बिना किसी अतिरिक्त समायोजन के बेडक्विलीन के परीक्षण के लिए उपयुक्त नहीं हो सकती है।

अंततः, यह अध्ययन पुष्टि करता है कि पुराना अंडा-आधारित तरीका तपेदिक के लिए दवा प्रतिरोध का पता लगाने के लिए एक शक्तिशाली और विश्वसनीय उपकरण बना हुआ है। यह उन प्रयोगशालाओं के लिए एक व्यावहारिक विकल्प प्रदान करता है जिनके पास सबसे महंगी तरल कल्चर प्रणालियों तक पहुँच नहीं है, बशर्ते वे प्रत्येक दवा के लिए नए स्थापित थ्रेशोल्ड का उपयोग करें। यह शोध इस बात पर जोर देता है कि हालांकि आनुवंशिक परीक्षण तेज़ और उपयोगी हैं, वे अभी भी बैक्टीरिया को वास्तव में उगाने और उपचार के प्रति उनकी प्रतिक्रिया देखने की आवश्यकता को प्रतिस्थापित नहीं कर सकते हैं। आनुवंशिक मानचित्र अधूरे हैं, और जीवित बैक्टीरिया अक्सर वे रहस्य प्रकट करते हैं जो केवल डीएनए नहीं दिखा सकता। प्रत्येक दवा के लिए नए स्थापित थ्रेशोल्ड के विरुद्ध अंडा-आधारित माध्यम को मान्य करके, शोधकर्ताओं ने अधिक सटीक और सुलभ परीक्षण के लिए एक मार्ग प्रदान किया है, यह सुनिश्चित करते हुए कि रोगियों को सही उपचार मिले, यहाँ तक कि उन सीमित संसाधनों वाले क्षेत्रों में भी जहाँ यह रोग सबसे अधिक प्रचलित है।