लेखक : डॉ. योगेश शौचे
गेल्या दहा वर्षांत इतर पर्यावरणीय संस्थांबरोबरच, किंबहुना त्याहीपेक्षा खूप जास्त संशोधन माणसाच्या शरीराशी निगडित असलेल्या जीवाणूंवर झाले आहे. हे जीवाणू आहार, जीवनशैली, भौगोलिक परिस्थिती, वय यानुसार कसे बदलतात? पचन क्रिया, मेंदूची वाढ, स्मरणशक्ती, स्वभाव, मनःस्थिती यांच्यावर ते कसे परिणाम करतात? यावर भरपूर संशोधन झाले आहे.
मंगळवारी (ता. २८ फेब्रुवारी) असलेल्या जागतिक विज्ञान दिनानिमित्त मानवी आरोग्याशी असलेल्या जीवाणूंच्या संबंधांचा मागोवा….
ता. २५ फेब्रुवारी २०३०
आरव आणि नेहा त्यांच्या दहा वर्षांच्या आरोहला घेऊन डॉक्टरांकडे चालले होते. आरोहची ॲथलीट होण्याची खूप इच्छा होती. आरव, नेहाचासुद्धा त्याला पूर्ण पाठिंबा होता. पण अनेक टॉनिक, प्रोटीन सर्व काही घेऊनही त्याचा स्टॅमिना पुरेसा नव्हता. मग आरवच्या एका मित्राने त्यांना नवीनच आलेल्या जीवाणू उपचार पद्धतीबद्दल सांगितले म्हणून त्यांनी डॉ. भानूंची भेट घेतली होती. पहिल्या भेटीत त्यांनी आरोहाच्या पोटातल्या मायक्रोबायोमची तपासणी करून तो रिपोर्ट आणायला सांगितले होते. आज तो रिपोर्ट बघून ते पुढे काय करायचे ते सांगणार होते.
डॉक्टरांनी तो रिपोर्ट नीट बघितला आणि म्हणाले, ‘बाकी सगळे तर ठीक आहे. पण त्याच्या पोटात वेलिओनेला जातीचे जीवाणू कमी आहेत म्हणून त्याला लवकर थकवा येतो. इतर पोषणाबरोबरच त्याला हे जीवाणू देणेही आवश्यक आहे. आपण ते देऊ. निश्चित फायदा होईल.’
….२०३५मध्ये आरोहची राष्ट्रीय स्पर्धेसाठी निवड झाली. आता तो ऑलिंपिकची स्वप्ने पाहत आहे.
हो, ही कुठलीही अतिरंजित कल्पना नाही! अशा तऱ्हेची उपचार पद्धती अगदी आपल्या दाराशी उभी आहे. भविष्यात जवळपास सर्वच आजारांवर आपल्या शरीरात नैसर्गिकरित्या सापडणारे जीवाणू वापरून उपचार करणे शक्य होणार आहे. आपण सध्या घेत असलेल्या औषधांचे दुष्परिणाम त्यामुळे टळणार आहेत, आणि स्वस्त, नैसर्गिक आणि खात्रीलायक उपचार मिळणे विज्ञानामुळे लवकरच शक्य होणार आहे.
माणूस व सूक्ष्मजीव सृष्टीचे सहजीवन
जीवाणू हा सध्या डोळ्यांना न दिसणाऱ्या सूक्ष्मजीवांचा एक प्रकार आहे. कोरोनासारखे विषाणू, बुरशी, मलेरिया/डिसेंट्रीला कारणीभूत असणारे एकपेशीय जीव ही सूक्ष्मजीवांची इतर उदाहरणे. हे जीवाणू सर्वत्र असतात, पण डोळ्यांना दिसत नसल्याने आपल्याला त्यांचे अस्तित्त्व लक्षात येत नाही. हवा, पाणी, माती याबरोबरच आपल्या शरीराच्या सर्व भागांवरही ते असतात. नाक, कान, पचनसंस्था, कातडी, तोंड, फुप्फुस अशा सगळ्या अवयवांत ते असतात. त्यांचा एक अविभाज्य भाग बनून राहतात.
अशा जीवाणूंच्या अस्तित्त्वाविषयी जरी कित्येक वर्षांपासून कल्पना असली, तरी वर उल्लेख केलेल्या संशोधनाला गेल्या दहाएक वर्षांत चालना मिळाली आहे. त्याचे मुख्य कारण म्हणजे एकूणच जीवाणू सृष्टीतले एक टक्क्यांपेक्षा कमी जीवाणू आपल्याला माहिती आहेत. कारण फक्त तेवढेच प्रयोगशाळेत अभ्यासांसाठी वाढवता येतात. उरलेले ९९ टक्के जीवणू आजपर्यंत तरी प्रयोगशाळेत वाढवता आलेले नाहीत. त्यांची माहिती आपल्याला केवळ त्यांच्या डीएनएवरून कळते. ह्या दशकाच्या सुरुवातीला डीएनए क्रम तपासणीच्या नव्या, सोप्या, स्वस्त आणि जलद पद्धती उपलब्ध झाल्या, त्यामुळे या प्रयोगशाळेत न वाढणाऱ्या जीवाणूंवरच्या संशोधनाला चालना मिळाली.
गेल्या दहा वर्षांत इतर पर्यावरणीय संस्थांबरोबरच, किंबहुना त्यापेक्षाही खूप जास्त संशोधन माणसाच्या शरीराशी निगडित असलेल्या जीवाणूंवर झाले आहे. आहार, जीवनशैली, भौगोलिक परिस्थिती, वय यानुसार हे जीवाणू कसे बदलतात? पचन क्रिया, मेंदूची वाढ, स्मरणशक्ती, स्वभाव, मनःस्थिती यांच्यावर ते कसे परिणाम करतात? यावर भरपूर संशोधन झाले आहे. संसर्गजन्य रोगांबरोबरच जीवनशैलीमुळे होणाऱ्या आजारांतही त्यांची भूमिका असल्याचे या संशोधनांमधून स्पष्ट आले आहे.
पोटातले जीवाणू आणि जीवनशैली आजार
मधुमेह, स्थूलत्व, हृदयरोग इ. अनेक आजारांचा संबंध जीवनशैलीशी जोडला गेला आहे. व्यायामाचा अभाव, चुकीचा आहार यामुळे हे आजार होतात, असे दिसते आणि ते बरोबरही आहे. पण अलीकडच्या संशोधनातून या आजारांत जीवाणूंचीही भूमिका असल्याचे दिसून आले आहे. पोटातले जीवाणू आपण खाल्लेल्या अन्नाचे पचन करून त्यातून आपल्याला उपयुक्त अशी अनेक द्रव्ये तयार करत असतात. आपले अन्न हेच त्यांचेही अन्न असते. त्यामुळे आपण जर चुकीचा आहार घेतला, तर त्यांनाही चुकीचा आहार मिळतो आणि त्यामुळे अयोग्य जीवाणूची संख्या पोटात वाढते, चांगल्या जीवाणूंची संख्या कमी होते, परिणामी आजार होतात. कुठल्या आजारात कुठले जीवाणू वाढतात, कुठले कमी होतात यावर भरपूर माहिती आज आपल्याकडे उपलब्ध आहे. फक्त मधुमेहाचाच विचार केला, तर मधुमेह झाल्यानंतर होणाऱ्या इतर आजारांशीही विशिष्ट जीवाणूचा संबंध दिसून आला आहे. याच्याही पुढे जाऊन अनेक मनोविकार, मज्जासंस्थेचे आजार (पर्किनसन्स, अल्झायमर, ऑटिझम, पक्षाघात) यांसारख्या अनेक आजारांत पोटातल्या जीवाणूचा संबंध दाखवला गेला आहे. वाढत्या वयानुसार जीवाणू कसे बदलतात, त्यांचा वृद्ध व्यक्तींच्या जीवनमानावर काय परिणाम होतो याचाही अभ्यास होत आहे.
…या माहितीचा फायदा
या अभ्यासाचे भरपूर प्रत्यक्ष-अप्रत्यक्ष फायदे आहेत. जीवाणूंच्या संख्येत होणाऱ्या बदलांचा माग घेऊन आजारांची शक्यता असण्याचा अंदाज लवकर बांधता येईल का? जीवाणूंचा वापर आजारांवर उपचार म्हणून करता येईल का? अशा अनेक पैलूंवर यशस्वी संशोधन झाले आहे. त्या संशोधनाच्या व्यावसायिक वापरासाठी युरोप, अमेरिकेत अनेक यशस्वी स्टार्टअप सुरू झाले आहेत, पुढेही अनेक येतील. मार्केट ॲण्ड मार्केट्स संस्थेच्या अहवालानुसार, मायक्रोबायोमविषयक उत्पादनांची बाजारपेठ आज २६.९ कोटी डॉलर आहे, तर २०२९मध्ये १३७ कोटी डॉलरपर्यंत वाढेल असा अंदाज आहे.
भारतातील स्थिती
पण हे जीवाणू भौगोलिक परिस्थितीनुसार बदलत असल्याने हे निष्कर्ष स्थानसापेक्ष आहेत. म्हणजेच भौगोलिक स्थानानुसार ते बदलणार. त्यामुळे चांगले जीवाणू कोणते आणि ते कुठल्या आजारात कसे बदलतात हेसुद्धा भौगोलिक स्थानानुसार बदलणार. म्हणून असे अभ्यास जगाच्या प्रत्येक भागात होणे आवश्यक आहे. अमेरिका, ऑस्ट्रेलिया, चीन, जपान, अनेक युरोपीय देशांनी असे देशव्यापी अभ्यास कधीच पूर्ण केले आहेत. निरोगी व्यक्तींच्या पोटात असणाऱ्या जीवाणूंबरोबरच कुठल्या आजारात कोणत्या प्रकारचे जीवाणू वाढतात किंवा कमी होतात, याची अचूक माहिती त्यांना आहे.
त्या तुलनेत भारतात मात्र असे अभ्यास फारसे झालेले नाहीत. विविधतेच्या दृष्टीने विचार केला तर भौगोलिक परिस्थिती, त्या अनुषंगाने येणाऱ्या विविध आहारपद्धती, आहारातली प्रांतीय विविधता, आनुवंशिक विविधता या सगळ्याच अंगांनी भारतात प्रचंड वैविध्य आहे. संपूर्ण जगात जेवढी विविधता आहे, तेवढीच एकट्या भारतात आहे, असे म्हटले जाते. त्यामुळे या विविधतेचा तेवढाच सखोल अभ्यास होणे आवश्यक आहे. पण त्यासाठी तेवढेच आर्थिक पाठबळ हवे. परदेशात अशा अभ्यासासाठी खासगी दाते, उद्योग यांच्याकडूनही आर्थिक साहाय्य मिळते. पण आपल्याकडे मात्र फक्त सरकारी मदतीवरच अवलंबून राहावे लागते.
वर्ष २०२०मध्ये भारत सरकारच्या जैवतंत्रज्ञान विभागाच्या अर्थसाहाय्याने पुण्याच्या राष्ट्रीय कोशिका विज्ञान केंद्राने निरोगी भारतीय व्यक्तींच्या पोटातील जीवाणूंची माहिती गोळा करण्याचा देशव्यापी प्रकल्प हाती घेतला. दिल्लीची अखिल भारतीय आयुर्विज्ञान संस्था, सावित्रीबाई फुले पुणे विद्यापीठाचे मानव वंशशास्त्र व आरोग्य विज्ञान विभाग, पुण्याचेच केईएम रुग्णालयाचे संशोधन केंद्र, इंफाळची जीव संसाधन व स्थायी विकास संस्था, चेन्नईची एसआरएम वैद्यकीय संशोधन संस्था आणि बंगळूरची युनिव्हर्सिटी ऑफ ट्रान्स-डिसिप्लिनरी हेल्थ सायन्सेस ॲण्ड टेक्नॉलॉजी यांचाही त्यात सहभाग आहे.
भारतातल्या दहा जैवभौगोलिक भागांपैकी चार भागातल्या फक्त सतरा वेगवेगळ्या समूहांचा अभ्यास त्यात होत आहे. यात जाणीवपूर्वक अशा काही जमातींचा समावेश करण्यात आला आहे, की ज्यांचा आधुनिक जगाशी काहीही संबंध आलेला नाही. या १७ समूहातील प्रत्येकी २०० जणांचे राहणीमान, आहार, जीवनशैली इत्यादी माहिती गोळा करून त्यांच्या पोटातल्या जीवाणूंचा अभ्यास केला जात आहे. आयुर्वेदीय प्रकृती संकल्पनाही जठरातल्या अग्नीशी निगडित असल्याने आयुर्वेदिक प्रकृती व पोटातले जीवाणू यांचा परस्पर संबंध आहे का, हेदेखील बघितले जात आहे. त्याचबरोबर मधुमेह, पोटाचे काही आजार यांमध्ये जीवाणू कसे बदलतात, यावरही काही संशोधन प्रसिद्ध झाले आहे. परंतु देशाची व्याप्ती बघता उपलब्ध माहिती फारच अपुरी आहे असे म्हणावे लागेल.
पोटातल्या जीवाणूंचा माग घेण्याचा अभिनव मार्ग
माणसाच्या शरीरातून मैला बाहेर जाताना त्याबरोबर पोटातले सगळे सूक्ष्मजीव; जीवाणू, विषाणूसुद्धा बाहेर टाकले जातात. त्यात पोटात नैसर्गिकरित्या असणाऱ्या सूक्ष्मजीवांबरोबरच रोग निर्माण करणारे सूक्ष्मजीवही असतात. ते मैल्याबरोबर सांडपाण्यात येतात. त्यामुळे सांडपाण्याचा अभ्यास करून त्यातून त्या विशिष्ट भागात असणाऱ्या संसर्गजन्य रोगांचा तपास करण्याची कल्पना पुढे आली.
संसर्गजन्य रोगांचा मागोवा घेण्यासाठी सांडपाण्याचा अभ्यास
रोगाची साथ चालू असताना पोलिओचा विषाणू सांडपाण्यात सापडतो, हे १९३०पासूनच माहिती होते. त्यामुळे पोलिओचा प्रसार रोखण्याच्या जागतिक प्रयत्नात सांडपाण्याच्या नियमित अभ्यासाने महत्त्वाची भूमिका बजावली.
पोलिओचा प्रसार रोखण्यासाठी सांडपाण्याची तपासणी करण्याची योजना जागतिक आरोग्य संघटनेने २००१मध्ये सुरू केली. मुंबईत ती अजूनही चालू आहे. त्यासाठी भारतीय आयुर्विज्ञान संशोधन मंडळाची एक वेगळी संस्थाच होती. आता तिचे पुण्यातल्या राष्ट्रीय विषाणू संस्थेत विलीनीकरण झाले आहे. इस्राईलमध्ये २०१३ साली केवळ सांडपाण्याच्या तपासातून परत पोलिओच्या विषाणूचा प्रसार होत असल्याचे दिसले आणि वेळीच तो आटोक्यात आणला गेला. सांडपाण्याच्या नियमित तपासणीमुळेच कोणलाही पोलिओ न होता हा विषाणू वेळीच रोखणे शक्य झाले. चीनमध्ये मादक द्रव्यांचा प्रसार रोखण्यासाठीसुद्धा सांडपाण्याच्या अभ्यासाचा वापर केला गेला. सेवन केलेल्या मादक द्रव्यांचा निचरा लघवीद्वारे होत असल्याने सांडपाण्याचा तपास करून मादक द्रव्यांचा वापर करणाऱ्यांचा मागोवा घेणे शक्य होते.
कोरोना काळात तर सांडपाण्याच्या तपासाने अतिशय महत्त्वाची भूमिका बजावली. कोरोनाचा विषाणूही सांडपाण्यात सापडत असल्याने, महासाथीच्या सुरुवातीलाच त्याचा मागोवा घेण्यासाठीही सांडपाण्याची तपासणी करायला सुरुवात झाली होती. दुबईमध्ये परदेशातून येणाऱ्या विमानांच्या सांडपाण्याची तपासणी करून प्रवासात कोरोनाचे रुग्ण होते का हे बघितले गेले. अनेक विद्यापीठे व मोठ्या गृहप्रकल्पांतूनही तिथल्या रहिवाशांत कोरोनाचा प्रसार झाला आहे का ही बघण्यासाठी सांडपाणी तपासले गेले. भारतातही असे प्रयत्न अनेक ठिकाणी झाले. बंगळूरमध्ये तर अनेक संस्थांनी एकत्र येऊन केवळ कोरोनाच नाही, तर आरोग्याशी निगडित असलेल्या सर्वच तपासण्या, उदाहरणार्थ घातक रसायने, इतर संसर्गजन्य रोगांचे जीवाणू/विषाणू ह्या सर्वांचा नियमितपणे मागोवा घेण्यासाठी एक समूह तयार केला आहे.
शहरी रहिवाशांच्या पोटातील जीवाणूंची माहिती घेण्यासाठी सांडपाण्याचा अभ्यास
संसर्गजन्य रोगांबरोबरच एखाद्या शहरात किंवा शहराच्या विशिष्ट भागात राहण्याऱ्या रहिवाशांच्या पोटातल्या जीवाणूंचा एकत्रित अभ्यास करण्यासाठी सांडपाण्याचा अभ्यास करण्याची कल्पना अमेरिकेतल्या वूड हॉल प्रयोगशाळेतल्या मायकेल सोगीन यांनी मांडली. एक लाख लोकांच्या पोटातले जीवाणू स्वतंत्रपणे तपासण्याऐवजी त्या क्षेत्रातले सांडपाणी तपासले, तर त्या एक लाख लोकांच्या पोटातल्या जीवाणूंचे सामायिक चित्र आपल्याला कमी खर्चात व कमी वेळेत मिळते, अशी साधी कल्पना. अमेरिकेतल्या ७१ शहरांतल्या सांडपाण्याचा अभ्यास करून त्यांनी त्या त्या शहरात राहणाऱ्या लोकांच्या पोटातल्या जीवाणूंविषयी खात्रीशीर चित्र उभे करता येते असे सिद्ध केले.
राष्ट्रीय कोशिका विज्ञान केंद्रातल्या संशोधकांनीही असाच प्रयोग नुकताच भारतातही केला. देशाच्या विविध भागातल्या २१ शहरांतून त्यांनी मैला निस्सारण केंद्रातून सांडपाण्याचे ४७ नमुने गोळा करून त्या शहरांतल्या नागरिकांच्या पोटातल्या जीवाणूंचा अंदाज घेण्याचा यशस्वी प्रयोग केला. शहराची लोकसंख्या, लोकसंख्येतली वैविध्यता, तिथे घेतला जाणारा आहार यानुसार वेगवेगळ्या जीवाणूंचे संख्याधिक्य बदलत असल्याचे त्यांना दिसले. उत्तर, दक्षिण, पूर्व, पश्चिम व ईशान्य भारतात असा फरक दिसून आला.
परंतु या अभ्यासाचे सगळ्यात मोठे वैशिष्ट्य म्हणजे, इथेच न थांबता त्यांनी केंद्रीय आरोग्य व कुटुंब कल्याण खात्याकडे उपलब्ध असलेल्या माहितीचा वापर करून त्या शहरांच्या कुठल्या भागात कुठल्या असंसर्गजन्य आजारांचे प्रमाण किती आहे, ते बघून सांडपाण्यात आढळणारे माणसांच्या पोटातले जीवाणू आणि हे आजार यांचा काही संबंध आहे का ते बघितले. मधुमेह, स्थूलत्व, ॲनिमिया या आजारांचा प्रादुर्भाव आणि काही विशिष्ट जीवाणू यांचा संबंध असल्याचे संशोधकांना दिसले. या जीवाणूंचा त्या आजारांशी प्रत्यक्ष संबंध नेमका किती आहे हे आज आपल्याला माहिती नाही. तो कदाचित पुढे सापडेल. पण भविष्यात अशा अनेक रोगांचा प्रादुर्भाव देशाच्या/ राज्याच्या/ शहराच्या कुठल्या भागात आहे, कुठले जीवाणू त्याच्याशी निगडित आहेत, ते बघून पुढे ह्या माहितीचा वापर जीवाणू उपचार पद्धती किंवा रोग निदानासाठी करता येणे शक्य होईल.
पुढची काही वर्षे आपल्या शरीरातले जीवाणू व मानवी आरोग्य यांचा घनिष्ट संबंध जास्त स्पष्ट होऊन नवनवीन तंत्रज्ञाने येणार हे निश्चित!
