प्रतिजैविकं : शोध आणि बोध (भाग १)

- डॉ. प्रगती अभ्यंकर apragati10@gmail.com

पेनिसिलिननं प्रतिजैविकयुगाची (अँटिबायोटिक्स) सुरुवात झाली. त्याआधी जिवाणूंपासून होणाऱ्या अनेक रोगांसाठी - न्यूमोनिया, डांग्या खोकला, संधिवाताचा ताप, परमा - परिणामकारक औषधोपचारच नव्हते. त्या काळात अशा वेगवेगळ्या आजारांच्या रुग्णांनी रुग्णालयं भरलेली असायची व उपचार माहीत नसल्यामुळे ‘दैवावर हवाला’ हाच उपाय होता. प्रतिजैविकांचा शोध लागला आणि जणू काही औषधविज्ञानात क्रांतीच झाली.

प्रतिजैविकं ही जिवाणू आणि बुरशी यांची तयार केलेली अशी संयुगं असतात, ज्यांद्वारे जिवाणूंच्या अन्य प्रकारांना मारणं, त्यांची वाढ थांबवणं किंवा त्यांच्या वाढीशी स्पर्धा करणं शक्य असतं. प्रतिजैविकांचा शोध लागण्यापूर्वीही, ती परिचित होण्यापूर्वीही त्यांचा उपयोग नकळतपणे अनेक शतकांपासून केला जात होता. पुरातन काळात इजिप्तमध्ये जखमेवर बुरशीयुक्त पाव बांधल्याचे दाखले आढळतात. त्या बुरशीनं तयार केलेल्या प्रतिजैविकांमुळेच कदाचित जखमा न चिघळता बऱ्या होत असाव्यात. मात्र, १९२८ मध्ये ॲलेक्झांडर फ्लेमिंग यांनी पहिल्या प्रतिजैविकाचा, म्हणजेच पेनिसिलिनचा, शोध लावला. फ्लेमिंग हे लंडन येथील सेंट मेरीज् रुग्णालयात जिवाणू-शास्त्राचे प्राध्यापक होते. ता. तीन सप्टेंबर १९२८ ला हा अद्भुत शोध लागला. सुटीहून परत आल्यावर फ्लेमिंग यांनी स्टेफिलोकॉकस या जिवाणूची वाढ बघण्यासाठी प्रयोगशाळेतील पेट्री डिशेस बघायला सुरुवात केली. हा जिवाणू त्वचेसंबंधीचे काही रोग, तसंच घसा बसणं, खवखवणं, दुखणं असे आजार पसरवतो.

त्या वेळी फ्लेमिंग यांच्या लक्षात आलं की, एका पेट्री डिशमध्ये बुरशीची वाढ झाली होती व त्या बुरशीच्या आजूबाजूला स्टेफिलोकॉकस हा जिवाणू वाढू शकला नव्हता. ही बुरशी म्हणजे पेनिसिलियम नोटेटम आहे हे नंतर स्पष्ट झालं. या बुरशीनं असं काही तरी तयार केलं होतं, ज्यामुळे जिवाणूंची वाढ रोखली गेली होती किंवा ते मारले गेले होते. फक्त स्टेफिलोकॉकसच नव्हे तर, इतरही अनेक जिवाणू या बुरशीच्या संपर्कात आल्यावर मारले जातात, हे फ्लेमिंग यांनी सिद्ध केलं.

बुरशीच्या स्रावातून पेनिसिलिन वेगळं करायचं अवघड काम फ्लेमिंग यांनी त्यांचे सहायक स्टुअर्ट क्रेडॉक व फ्रेडरिक रिडले यांच्यावर सोपवलं. मात्र, पेनिसिलिनचा रेणू फारच अस्थिर असल्यामुळे त्याचं विलगीकरण अवघड होतं.

फ्लेमिंग यांचा हा शोध ‘ब्रिटिश जर्नल ऑफ एक्सपेरिमेंटल पॅथॉलॉजी’मध्ये जून १९२९ मध्ये प्रकाशित झाला; परंतु त्यात उपचार म्हणून पेनिसिलिनच्या उपयोगाचा पुसट उल्लेख होता. कालांतरानं त्याला इतकं महत्त्व येईल याची फ्लेमिंग यांनाही कल्पना नसावी.

त्या वेळी पेनिसिलिनचा उपयोग संवेदनशील व असंवेदनशील जिवाणू वेगळे करण्यासाठीच केला जात असे; परंतु त्यामुळेच पेनिसिलिनबाबत कुतूहल कायम राहिलं. अन्य बऱ्याच संशोधकांनी पेनिसिलिन शुद्ध स्वरूपात वेगळं करण्याचे प्रयत्न केले; परंतु त्यात फारसं यश आलं नाही.

हॉवर्ड फ्लोरे, अर्नस्ट् चेन आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी पेनिसिलिन या प्रयोगशाळेतील ‘कुतूहला’चं रूपांतर जीव वाचवणाऱ्या औषधांमध्ये करण्याचं महत्त्वाचं संशोधन सुरू केलं. हे कार्य ऑक्सफर्ड विद्यापीठाच्या ‘सर विलियम डन स्कूल ऑफ पॅथॉलॉजी’मध्ये सुरू झालं. ही १९३९ ची गोष्ट.

तेव्हा दुसऱ्या महायुद्धाचे वारे वाहत होते, त्यामुळे संशोधन करणं अवघड जात होतं.

प्राण्यांवरच्या प्रयोगांसाठी आठवड्याला पाचशे लिटरपर्यंत पेनिसिलिनची गरज भासत होती. मिळेल त्या भांड्यात ही प्रक्रिया केली जात असे. जणू ऑक्सफर्ड विद्यापीठाचं रूपांतर पेनिसिलिन तयार करणाऱ्या कारखान्यातच झालं होतं. त्याच दरम्यान जैवरसायनतज्ज्ञ नॉर्मन हीटले आणि एडवर्ड अब्राहम यांनी शुद्ध स्वरूपात पेनिसिलिन मिळवण्यासाठी वेगवेगळ्या पद्धतींचा वापर केला. अनेक नवीन प्रयोग केले.

पेनिसिलिनचा उपयोग अत्यंत घातक अशा स्ट्रेप्टोकॉकस या जिवाणूविरुद्ध होऊ शकतो, असं सन १९४० मध्ये फ्लोरे यांनी प्रयोगान्ती सिद्ध केलं. त्यानंतर १२ फेब्रुवारी १९४१ रोजी त्रेचाळीसवर्षीय पोलीस अधिकारी अल्बर्ट ॲलेक्झांडर यांना ऑक्सफर्ड विद्यापीठात तयार झालेल्या पहिल्या पेनिसिलिनचा डोस दिला गेला. त्यांना जखमेतून जिवाणूंचा संसर्ग झाला होता व पेनिसिलिन दिल्यामुळे त्यांना बराच उतार पडला होता. मात्र, नंतर पेनिसिलिन उपलब्ध होऊ न शकल्यामुळे त्यांचा मृत्यू झाला. त्यानंतर मात्र बऱ्याच रुग्णांवर यशस्वी प्रयोग झाले आणि मग दुसऱ्या महायुद्धातील ब्रिटिश सैनिकांसाठी त्याचा उपयोग करायची तयारी सुरू झाली. ‘ग्लॅक्सो’ आणि ‘केमबोल बिशप’ या दोन ब्रिटिश कंपन्यांनी मोठ्या प्रमाणावर पेनिसिलिन तयार करण्याचं आव्हान स्वीकारलं. ब्रिटनमध्ये मोठ्या प्रमाणावर पेनिसिलिनचं उत्पादन अशक्य असल्यामुळे फ्लोरे आणि हीटले यांनी अमेरिकेकडे धाव घेतली. अमेरिकेतील ‘एनआरआरएल’ या प्रयोगशाळेनं याकामी मोठं साह्य केलं. सन १९४२ मध्ये ‘मर्क’ या कंपनीनं मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन सुरू केलं. त्यानंतर वाढलेली गरज लक्षात घेऊन बऱ्याच कंपन्या पेनिसिलिनच्या उत्पादनात उतरल्या.

प्रतिजैविकं तयार करणारा सार्वजनिक क्षेत्रातील भारतातील पहिला कारखाना ‘हिंदुस्थान अँटिबायोटिक्स लिमिटेड’ हा ता. १० फेब्रुवारी १९५४ ला सुरू झाला व १९५५-५६ मध्ये उत्पादन सुरू झालं. अनेक प्रतिजैविकं - पेनिसिलिन, स्ट्रेप्टोमायसिन, जेटामायसिन इत्यादींचं उत्पादन इथं होतं आणि ते विविध प्रकारांत - म्हणजे गोळ्या, इंजेक्शन, तोंडावाटे घ्यायचे पातळ औषध व कॅप्सूल केलं जातं.

पेनिसिलिन हे ‘दिव्य औषध’ लवकरच लोकप्रिय झालं. ज्याच्या वापरामुळे उपचारांची दिशाच बदलून गेली त्या पेनिसिलिनसारख्या महत्त्वाच्या संशोधनाबद्दल ॲलेक्झांडर फ्लेमिंग, हॉवर्ड फ्लोरे आणि अर्नस्ट् चेन यांना नोबेल पारितोषिकानं सन्मानित करण्यात आलं.

प्रतिजैविकं कशी काम करतात, त्यांचा कसा उपयोग होतो, अतिवापराचे परिणाम काय असतात याविषयी पुढील लेखात...

(लेखिका सूक्ष्मजीवशास्त्राच्या प्राध्यापिका आहेत.)