Pathogen profiling of inflammatory eye diseases with metagenomic deep sequencing in a tertiary referral center

जब आँख में सूजन आ जाती है, तो दुनिया तेज़ी से धूसर और धुंधली हो सकती है। यूवेइटीस (uveitis) के रूप में जानी जाने वाली यह स्थिति, विश्व स्तर पर अंधापन का एक प्रमुख कारण है, फिर भी कई रोगियों के लिए, इस सूजन के पीछे का कारण एक रहस्य बना रहता है। डॉक्टर पारंपरिक रूप से लक्षित परीक्षणों (targeted tests) का उपयोग करके विशिष्ट संदिग्धों की तलाश करके इस पहेली को सुलझाने का प्रयास करते हैं, ठीक वैसे ही जैसे यह देखने के लिए कि क्या कोई चाबी किसी विशिष्ट ताले में फिट बैठती है। वे सामान्य वायरस या बैक्टीरिया की तलाश कर सकते हैं, लेकिन यदि अपराधी कुछ दुर्लभ, असामान्य या प्रयोगशाला में उगाने में कठिन है, तो ये मानक परीक्षण अक्सर खाली हाथ लौट आते हैं। यह रोगियों को बिना स्पष्ट निदान और बिना सही उपचार के छोड़ देता है, क्योंकि सूजन अनियंत्रित रूप से जारी रहती है। मेटाजीनोमिक डीप सीक्वेंसिंग (metagenomic deep sequencing) नामक एक नया दृष्टिकोण समस्या को देखने का एक अलग तरीका प्रदान करता है। किसी एक ज्ञात संदिग्ध की तलाश करने के बजाय, यह विधि तरल नमूने में मौजूद हर चीज़ की आनुवंशिक सामग्री को पढ़ती है, जिससे वैज्ञानिक किसी भी जीवित जीव—बैक्टीरिया, वायरस, कवक (fungi), या परजीवी—की पहचान कर सकते हैं, बिना यह जाने कि वे पहले से क्या खोज रहे हैं।

दक्षिण-पूर्वी संयुक्त राज्य अमेरिका के एक प्रमुख नेत्र देखभाल केंद्र में किए गए एक अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने इस व्यापक-स्पेक्ट्रम दृष्टिकोण को अज्ञात नेत्र सूजन से पीड़ित इकतालीस रोगियों पर लागू किया। टीम ने इन रोगियों की आँखों के अंदर से तरल पदार्थ एकत्र किया, जिसमें आँख के सामने के कक्ष (front chamber) या पीछे के हिस्से से नमूने लिए गए, और उन्हें गहन आनुवंशिक विश्लेषण के लिए एक विशेष प्रयोगशाला में भेजा। जबकि रोगी मानक चिकित्सा परीक्षणों, जैसे कि कल्चर और विशिष्ट वायरल परीक्षणों से भी गुजरे थे, शोधकर्ता यह देखना चाहते थे कि क्या नई सीक्वेंसिंग विधि उन रोगजनकों (pathogens) को ढूंढ सकती है जिन्हें पारंपरिक उपकरणों ने छोड़ दिया था। परिणामों से पता चला कि लगभग चार में से एक रोगी में एक पता लगाने योग्य संक्रामक जीव मौजूद था जिसे मानक परीक्षणों ने पहचानने में विफल रहा।

अध्ययन में पाया गया कि इस रोगी समूह में नेत्र सूजन के कारण पहले की तुलना में कहीं अधिक विविध थे। इकतालीस व्यक्तियों में से, सीक्वेंसिंग ने ग्यारह रोगियों में बारह रोगजनक उदाहरणों की पहचान की, जो क्लेबसिएला न्यूमोनिया (Klebsiella pneumoniae) और स्ट्रैप्टोकोकस न्यूमोनिया (Streptococcus pneumoniae) जैसे बैक्टीरिया, वैरिसेला ज़ोस्टर (Varicella Zoster) और रूबेला (Rubella) जैसे वायरस, कैंडिडा पैरासाइलोसिस (Candida parapsilosis) जैसे कवक, और यहाँ तक कि टॉक्सोकैरा कैनिस (Toxocara canis) जैसे परजीवियों सहित विभिन्न प्रजातियों का प्रतिनिधित्व करते थे। उन ग्यारह रोगियों में से सात, जिनमें संक्रमण का परीक्षण सकारात्मक आया था, में इस नई विधि ने ही सफलतापूर्वक कीटाणु की पहचान की। उदाहरण के लिए, आवर्ती सूजन के लंबे इतिहास वाले एक रोगी में रूबेला वायरस आरएनए (rubella virus RNA) पाया गया, एक ऐसा निष्कर्ष जिसे मानक परीक्षणों ने नहीं पकड़ा था। एक अन्य रोगी, जिसकी नेत्र सूजन स्टेरॉयड के प्रति प्रतिक्रिया नहीं दे रही थी, उसमें परजीवी संक्रमण पाया गया जिसकी पुष्टि केवल सीक्वेंसिंग विश्लेषण के बाद हुई। इन मामलों में, वास्तविक कारण की पहचान करने से डॉक्टरों को सही दवा, जैसे कि एंटी-पैरासिटिक दवाओं पर स्विच करने में मदद मिली, जिससे सूजन का समाधान हुआ।

शोधकर्ताओं ने उल्लेख किया कि यह नई विधि आँख के पिछले हिस्से, विट्रियस (vitreous) से नमूना लेने में विशेष रूप से प्रभावी थी, जहाँ इसने एक तिहाई से अधिक नमूनों में रोगजनक पाए। हालाँकि, अध्ययन ने यह भी रेखांकित किया कि यह शक्तिशाली उपकरण नैदानिक निर्णय (clinical judgment) का विकल्प नहीं है। सीक्वेंसिंग विधि इतनी संवेदनशील है कि यह कभी-कभी उन जीवों की आनुवंशिक सामग्री का पता लगा सकती है जो मौजूद तो हैं लेकिन वास्तव में बीमारी का कारण नहीं हैं। इसलिए, डॉक्टरों को परिणामों की सावधानीपूर्वक व्याख्या करनी चाहिए, आनुवंशिक निष्कर्षों को रोगी के लक्षणों और चिकित्सा इतिहास के साथ मिलाना चाहिए। हालाँकि यह अध्ययन अपने छोटे आकार और इस तथ्य से सीमित था कि यह एक एकल रेफरल केंद्र में हुआ था, इसके निष्कर्ष बताते हैं कि यह निष्पक्ष दृष्टिकोण जटिल मामलों के लिए, विशेष रूप से जहाँ अंधापन का कारण अज्ञात रहता है, एक मूल्यवान नैदानिक उपकरण हो सकता है। एक व्यापक जाल बिछाकर, मेटाजीनोमिक डीप सीक्वेंसिंग सूजन वाली आँख के भीतर छिपी सूक्ष्मजीव दुनिया को समझने के लिए एक स्पष्ट मार्ग प्रदान करती है।