MRSA पर हमला करने वाला अणु बनाने वाली IITGN टीम

1928 में लंदन में एलेक्ज़ेंडर फ्लेमिंग की प्रयोगशाला में एक आवारा फफूंद ने स्टैफिलोकोकस ऑरियस की एक कॉलोनी को गलती से नष्ट कर दिया था। इसी से पेनिसिलिन की खोज हुई। लगभग एक सदी बाद, वही बैक्टीरिया अब विश्व स्वास्थ्य संगठन के सबसे भयावह सुपरबग्स में से एक है। मेथिसिलिन-प्रतिरोधी स्टैफिलोकोकस ऑरियस, या MRSA, कई एंटीबायोटिक्स से बचने की क्षमता के लिए मशहूर छह रोगाणुओं के समूह ESKAPE में "S" है। यह त्वचा, रक्तप्रवाह और सर्जिकल-इम्प्लांट संक्रमण का कारण बनता है।

द लांसेट में प्रकाशित 2024 के एक वैश्विक एंटीमाइक्रोबियल प्रतिरोध शोध अध्ययन ने अनुमान लगाया कि 2025 से 2050 के बीच दवा-प्रतिरोधी संक्रमण सीधे तौर पर 39 मिलियन से अधिक लोगों की जान ले सकते हैं। इनमें से प्रतिरोधी स्टैफिलोकोकस संक्रमण सीधे करीब 130,000 मौतों से जुड़े हैं। भारत सहित दक्षिण एशिया पर सबसे भारी बोझ पड़ने का अनुमान है, जहां करीब 11.8 मिलियन मौतें हो सकती हैं।

इसी पृष्ठभूमि में, भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान गांधीनगर (IITGN) से जुड़े एक सहयोगी अध्ययन ने एक प्रयोगशाला-निर्मित अणु डिज़ाइन किया है। यह अधिकतर एंटीबायोटिक्स की पहुंच से बाहर रहे एक एंज़ाइम को निष्क्रिय कर स्टैफिलोकोकस ऑरियस को मार देता है। थाइमिडीन काइनेज नामक यह एंज़ाइम, बैक्टीरिया को अपने DNA की नकल बनाने और मरम्मत के लिए ज़रूरी रासायनिक निर्माण खंडों को दोबारा इस्तेमाल करने में मदद करता है। "ज़्यादातर एंटीबायोटिक्स बैक्टीरिया पर कुछ जाने-पहचाने तरीकों से हमला करते हैं, जैसे उनकी दीवार में छेद करना या प्रोटीन बनाने वाली मशीनरी को जाम करना। मुश्किल यह है कि बैक्टीरिया दशकों से इन हमलों से बचना सीखते आ रहे हैं," IITGN के रसायन विज्ञान और जैविक विज्ञान इंजीनियरिंग विभागों के प्रोफेसर और अध्ययन के प्रमुख लेखक भास्कर दत्ता ने कहा। केमिस्ट्री बायोडायवर्सिटी पत्रिका में प्रकाशित इस अध्ययन में जामिया मिलिया इस्लामिया, जामिया हमदर्द, शीआन जियाओतोंग-लिवरपूल विश्वविद्यालय और अहमदाबाद की कंपनी सुशेन मेडिकामेंटोस के शोधकर्ता भी शामिल थे।

जामिया मिलिया इस्लामिया में एमडी. इम्तियाज़ हसन की टीम द्वारा हाल ही में सुलझाई गई स्टैफिलोकोकस ऑरियस थाइमिडीन काइनेज की क्रिस्टल संरचना के आधार पर, रसायनज्ञों ने एक थियाज़ोल रिंग और एक सल्फोनामाइड समूह से एक नया अणु बनाया। सल्फोनामाइड शुरुआती एंटीबायोटिक्स का एक रासायनिक वंशज है। नौ संश्लेषित उम्मीदवारों में से, DSA3 नामक एक यौगिक ने थाइमिडीन काइनेज के ATP-बाइंडिंग पॉकेट के साथ सबसे मज़बूत संभावित संपर्क दिखाया। यही वह जगह है जहां एंज़ाइम आमतौर पर अपना रासायनिक ईंधन पकड़ता है।

प्रयोगशाला परीक्षणों ने पुष्टि की कि DSA3 थाइमिडीन काइनेज से जुड़कर उसकी गतिविधि को कम करता है। 6.996 माइक्रोमोलर की सांद्रता ने एंज़ाइम की गतिविधि को आधा कर दिया। फ्लोरोसेंस माप और आइसोथर्मल टाइट्रेशन कैलोरीमेट्री नामक एक अलग ताप-आधारित तकनीक, दोनों ने इस बात के और सबूत दिए कि DSA3 एंज़ाइम के साथ एक स्थिर संपर्क बनाता है।