वैज्ञानिकों ने फेकल माइक्रोबायोटा प्रत्यारोपण के बाद दाता बैक्टीरिया को ट्रैक करने का एक तरीका विकसित किया है

माउंट सिनाई में इकान स्कूल ऑफ मेडिसिन के शोधकर्ताओं और उनके सहयोगियों ने फेकल माइक्रोबायोटा ट्रांसप्लांट (एफएमटी) के बाद लाभकारी बैक्टीरिया को ट्रैक करने के लिए एक नई तकनीक विकसित की है। यह दृष्टिकोण इस बात का एक विस्तृत दृश्य प्रदान करता है कि दाता रोगाणु कैसे मरीजों की आंत में जमा होते हैं और बने रहते हैं – न केवल कौन से बैक्टीरिया ने सफलतापूर्वक उपनिवेश बनाया बल्कि वे समय के साथ कैसे बदलते हैं।

ये अंतर्दृष्टि सुरक्षित और अधिक प्रभावी माइक्रोबायोम-आधारित उपचारों के डिजाइन का मार्गदर्शन कर सकती हैं।

अध्ययन, “फ़ेकल माइक्रोबायोटा ट्रांसप्लांट के बाद स्ट्रेन ट्रैकिंग के लिए लंबे समय से पढ़ा जाने वाला मेटागेनोमिक्स” में प्रकाशित किया गया था प्रकृति सूक्ष्म जीव विज्ञान.

एफएमटी – एक स्वस्थ दाता से रोगी की आंत में मल का स्थानांतरण – क्लॉस्ट्रिडिओइड्स डिफिसाइल संक्रमण के इलाज में अत्यधिक प्रभावी साबित हुआ है और सूजन आंत्र रोग (आईबीडी) और कैंसर जैसी अन्य स्थितियों के लिए भी इसका पता लगाया जा रहा है। फिर भी यह स्पष्ट नहीं है कि कौन से जीवाणु उपभेद दीर्घकालिक पुनर्प्राप्ति के लिए जिम्मेदार हैं और वे अपने नए मेजबान वातावरण में कैसे अनुकूलन करते हैं।

नया दृष्टिकोण लंबे समय से पढ़े जाने वाले डीएनए अनुक्रमण का उपयोग करता है, जो पारंपरिक तकनीकों की तुलना में सूक्ष्म जीव के आनुवंशिक कोड के अधिक लंबे हिस्सों को पढ़ता है, माउंट सिनाई में लॉन्गट्रैक नामक एक कम्प्यूटेशनल विधि विकसित की गई है।

साथ में, वे वैज्ञानिकों को निकटतम संबंधित जीवाणु उपभेदों को भी अलग करने और प्रत्येक के अद्वितीय आनुवंशिक “फिंगरप्रिंट” की पहचान करने की अनुमति देते हैं। यह शोधकर्ताओं को प्रत्यारोपण के समय से लेकर रोगी की आंत में अनुकूलन के पांच साल तक दाता बैक्टीरिया का पालन करने में सक्षम बनाता है।

माउंट सिनाई में इकान स्कूल ऑफ मेडिसिन में जेनेटिक्स और जीनोमिक साइंसेज के प्रोफेसर, वरिष्ठ और संबंधित लेखक गैंग फैंग, पीएचडी कहते हैं, “हम विश्वसनीयता और स्केलेबिलिटी के स्तर के साथ दाता बैक्टीरिया तनाव का पालन कर सकते हैं जो लघु-पठित अनुक्रमण पर आधारित दृष्टिकोण का उपयोग करने से पहले संभव नहीं था।”

“यह हमें इस बात की जानकारी देता है कि मल प्रत्यारोपण के बाद सैकड़ों दाता बैक्टीरिया का क्या होता है, वे नए रोगियों के गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल वातावरण के लिए कैसे अनुकूल होते हैं, और सुरक्षित, अधिक सुसंगत और अंततः अधिक सटीक उपचार की ओर रास्ता दिखाते हैं।”

इस दृष्टिकोण का उपयोग करते हुए, टीम ने माउंट सिनाई में इकान स्कूल ऑफ मेडिसिन में इम्यूनोलॉजी और इम्यूनोथेरेपी के प्रोफेसर, अध्ययन के सह-लेखक जेरेमिया फेथ, पीएचडी के साथ सहयोग किया।

टीम ने सी. डिफिसाइल संक्रमण और आईबीडी के इलाज के लिए एफएमटी दाताओं और प्राप्तकर्ताओं के मल के नमूनों का विश्लेषण किया। उपचार से पहले और बाद में एकत्र किए गए नमूनों, जिनमें से कुछ पांच साल बाद तक लिए गए थे, से पता चला कि कई दाता जीवाणुओं ने पकड़ बना ली और प्राप्तकर्ताओं के माइक्रोबायोम में बने रहे।

डॉ. फैंग कहते हैं, कुछ उपभेदों ने आनुवंशिक उत्परिवर्तन भी प्रदर्शित किया है जो उनके नए मेजबानों के लिए अनुकूलन का संकेत देता है, जिससे पता चलता है कि विभिन्न आंत वातावरण एक व्यक्ति से दूसरे व्यक्ति में बैक्टीरिया के विकास को आकार दे सकते हैं।

यह पता लगाकर कि एफएमटी के बाद कौन से बैक्टीरिया सफलतापूर्वक उपनिवेश बनाते हैं, अध्ययन लाभकारी रोगाणुओं के मिश्रण को व्यवस्थित रूप से पहचानने के लिए एक रोडमैप प्रदान करता है जिसे उपन्यास माइक्रोबायोम हस्तक्षेप के रूप में विकसित किया जा सकता है। ये संपूर्ण मल प्रत्यारोपण को ऐसे उपचारों से प्रतिस्थापित या बेहतर बना सकते हैं जो अधिक सुरक्षित, अधिक पूर्वानुमानित और विनियमित करने में आसान हैं।

डॉ. फैंग कहते हैं, “हमारे निष्कर्ष हमें माइक्रोबायोम के लिए सटीक दवा के करीब लाते हैं।” “अब हम समय के साथ लाभकारी बैक्टीरिया को विश्वसनीय रूप से और बड़े पैमाने पर ट्रैक कर सकते हैं, और महत्वपूर्ण रूप से, प्राप्तकर्ताओं में उनके अनुकूलन में शामिल आनुवंशिक उत्परिवर्तन को समझ सकते हैं – ऐसे उपचारों को डिजाइन करने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम जो प्रभावी और सुसंगत दोनों हैं।”

इसके बाद, शोधकर्ताओं ने बड़े रोगी समूहों और अतिरिक्त बीमारियों के लिए एक ही दृष्टिकोण लागू करने की योजना बनाई है जिसमें आंत माइक्रोबायोम एक भूमिका निभाता है, जो कई मानव स्थितियों में पिछले और भविष्य के एफएमटी अध्ययनों पर आधारित है। उनका लक्ष्य लॉन्गट्रैक का उपयोग करके लाभकारी जीवाणु उपभेदों की पहचान करना है जो अगली पीढ़ी के माइक्रोबियल चिकित्सीय का आधार बन सकते हैं।