ধূমপান ফুসফুসকে আটকে দিতে পারে, এমনকি যারা কখনও ধূমপান করেননি তাদের জন্যও। এটি পাওয়া গেছে যে 1900 এর দশকের গোড়ার দিকে ধূমপানের অভ্যাস এখনও সিস্টিক ফাইব্রোসিসে আক্রান্ত ব্যক্তিদের ক্ষতি করে, তামাক ব্যবহারকারী বা তাদের পরিবারের নয়।
সিস্টিক ফাইব্রোসিস (সিএফ) একটি উত্তরাধিকারসূত্রে প্রাপ্ত রোগ যা এই রোগে আক্রান্ত ব্যক্তিদের শ্লেষ্মা ঝিল্লিকে পুরু এবং আঠালো করে তোলে। তাদের ফুসফুস ব্যাকটেরিয়ার জন্য একটি প্রজনন স্থল হয়ে ওঠে যা সুস্থ মানুষের প্রতিরোধ ব্যবস্থা দ্বারা সহজেই পরাজিত হয়। সিএফ-এ আক্রান্ত ব্যক্তিরা প্রায়ই ফুসফুসের সংক্রমণ রোধ করতে অ্যান্টিবায়োটিক গ্রহণ করেন, কিন্তু অ্যান্টিবায়োটিক সবকিছুকে মেরে ফেলে না। একটি ব্যাকটেরিয়া নামক মাইকোব্যাকটেরিয়াম অ্যাবসেসাস (M. abscessus) অনেক সাধারণ ওষুধের বিরুদ্ধে প্রতিরোধী এবং গত কয়েক দশকে এটি সিএফ সম্প্রদায়ের একটি প্লেগ হয়ে উঠেছে।
কয়েক বছর আগে, বিজ্ঞানীরা কীভাবে কলেরা বিকশিত হয়েছিল তা নিয়ে গবেষণা শুরু করেছিলেন। বিশ্লেষণ করে M. abscessus বিশ্বজুড়ে মানুষের কাছ থেকে সংগৃহীত জিনোম, গবেষকরা গত শতাব্দীতে ব্যাকটেরিয়ামের বিস্তার ট্র্যাক করেছেন। তারা এটি খুঁজে পেয়েছে 1950 এর দশকের আগে – চিকিৎসার অগ্রগতি সিএফ আক্রান্ত ব্যক্তিদের শৈশবকাল বেঁচে থাকার অনুমতি দেওয়ার আগে –M. abscessus ইতিমধ্যে সারা বিশ্বে ছড়িয়ে পড়েছিল, এবং পুরানো মানুষের স্বাস্থ্যের শত্রুকে দায়ী করা হয়েছিল। ধূমপায়ীদের ফুসফুস একটি জলাধার তৈরি করেছে যেখানে প্যাথোজেন বাস করতে পারে এবং সংখ্যাবৃদ্ধি করতে পারে এবং এই জলাধারটি দ্রুত খালি হয়ে যায় যখন সিস্টিক ফাইব্রোসিসে আক্রান্ত ব্যক্তিরা বয়ঃসন্ধিকালে বসবাস শুরু করে।
এই অপ্রত্যাশিত সংযোগ স্থাপনের জন্য হাজার হাজার জিনোমের সম্পূর্ণ জিনোমের সিকোয়েন্সিং প্রয়োজন ছিল M. abscessus সারা বিশ্বের স্ট্রেন এবং বিজ্ঞানীরা যারা গবেষণায় জড়িত নন তারা বলছেন যে তাদের শ্রমের ফল।
নরওয়েজিয়ান ইনস্টিটিউট অফ পাবলিক হেলথের সংক্রামক রোগের গবেষক ভেগার্ড এলডহোম বলেছেন, “এটি খুব স্পষ্ট – এটি একটি আবিষ্কার।”
“এটি সত্যিই একটি সুন্দর কাগজ,” বলেছেন ভেরিটি হিল, এডিনবার্গ বিশ্ববিদ্যালয়ের আণবিক এপিডেমিওলজিস্ট। “সত্যিই মার্জিত এবং সত্যিই ভাল চিন্তা করা।”
কুকুরটিকে উল্টে দিতে
বিজ্ঞানীরা ভেবেছিলেন M. abscessus পরিবেশে তাদের বেশির ভাগ সময় কাটায় এবং ক্ষতিগ্রস্ত ফুসফুসে আক্রান্ত ব্যক্তিরা যখন দূষিত মাটি বা পানির সংস্পর্শে আসে তখন তারা সংক্রমিত হয়। এটা গোড়ামী পাঁচ বছর আগে পরিবর্তিত সংক্রামক রোগ গবেষক জুলিয়ান পারহিল এবং আন্দ্রেস ফ্লোটোর নেতৃত্বে একটি দল এটি দেখিয়েছে M. abscessus এটি সিএফ দিয়ে একজন থেকে অন্য ব্যক্তির কাছে প্রেরণ করা যেতে পারে এবং সিএফ চিকিত্সা কেন্দ্রগুলি সংক্রমণের জন্য হটস্পট ছিল।
ফলাফল একটি বিস্ময়কর ছিল. তখন গবেষকরা জেনেটিক্স সম্পর্কে তেমন কিছু জানতেন না M. abscessus. পারহিল এবং ফ্লোটো তাদের জিনোম ক্রমানুসারে সাজাতে শুরু করে M. abscessus একটি একক সিএফ কেন্দ্রে চিকিত্সা করা লোকেদের মধ্যে পাওয়া স্ট্রেনগুলি দেখতে পাওয়া যায় যে তারা কতটা বৈচিত্র্য খুঁজে পাবে এবং এই জেনেটিক পরিবর্তনশীলতা ভাইরাসের সাথে সম্পর্কিত কিনা। তারা ধরে নিয়েছিল যে প্রতিটি সংক্রামিত ব্যক্তি পরিবেশ থেকে স্বাধীনভাবে প্যাথোজেন দ্বারা সংক্রামিত হয়েছিল, তাই জিনোমগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হবে। পরিবর্তে, বেশিরভাগ জিনোম একই রকম বা এমনকি অভিন্ন ছিল। পার্কহিল বলেন, “আমরা সত্যিই অবাক হয়েছিলাম যে এই রোগীদের একে অপরের সাথে সংক্রামিত হওয়ার সত্যিই শক্তিশালী প্রমাণ ছিল।”
কিন্তু এখানেই শেষ নয় M. abscessus চিকিত্সা কেন্দ্রের মধ্যে সংক্রমণের বিস্তার দ্বারা ব্যাখ্যা করা যেতে পারে। কিছু জিনোম এতটাই মিল ছিল যে সেগুলিকে পরিবেশ থেকে নেওয়া যেত না, কিন্তু কেন্দ্রের অন্য লোকেদের থেকে সরাসরি আসার জন্য তারা খুব আলাদা ছিল। তারা কোথাথেকে এসেছে?
একটি বড় অধ্যয়ন
“যেকোন প্রশ্নের উত্তর সর্বদা আরও তথ্য, ” পার্কহিল বলেছেন। তার দল তাদের জিনোমগুলোকে ক্রমানুসারে সাজিয়েছে M. abscessus রোগজীবাণু কীভাবে ছড়ায় তা বোঝার জন্য বিশ্বজুড়ে 1,000 টিরও বেশি লোকের থেকে স্ট্রেনগুলিকে বিচ্ছিন্ন করা হয়েছে – কিছু সিএফ সহ, কিছু অন্যান্য ফুসফুসের আঘাতের সাথে।
ভাইরাসের বিস্তার ট্র্যাক করার জন্য অনুরূপ পদ্ধতি ব্যবহার করে, হিল বলেছেন, অনেক জেনেটিক সিকোয়েন্স দিয়ে সজ্জিত, “আপনি আসলে একটি পারিবারিক গাছ তৈরি করছেন।” জিনগতভাবে অনুরূপ ব্যাকটেরিয়া, যেমন ভাইবোন একটি পারিবারিক গাছের একই শাখা ধরে রাখে। আনুমানিক কত ঘন ঘন এটা জানতে M. abscessus জিনোম একটি নতুন মিউটেশন অর্জন করে, যা গবেষকদের গাছে তারিখ যোগ করার অনুমতি দেয়।
এটি 1960 এর দশকে একটি গাছের গুল্ম হয়ে ওঠে। M. abscessus দ্রুত পরিবর্তিত হতে শুরু করে এবং শাখাগুলির একটি ঘন নেটওয়ার্ক সৃষ্টি করে। সময় সিএফ-এর চিকিত্সার জন্য কেন্দ্র স্থাপনের সাথে জড়িত, যা শৈশবকালে সিএফ-এ আক্রান্ত ব্যক্তিদের বাঁচতে এবং একে অপরের সাথে যোগাযোগ করতে দেয়। “আপনি ব্যাকটেরিয়ার বসবাসের জন্য একটি বাসা তৈরি করেন – এই বাসাটি সিএফযুক্ত মানুষের ফুসফুসে – এবং এটি একটি সংক্রমণ রুটও,” পার্কহিল বলেছিলেন। যাদের সিএফ আছে তাদের জন্য ভালো এম. ফোড়া, অতএব, এটা যৌক্তিক যে প্যাথোজেনটি শতাব্দীর মাঝামাঝি সময়ে উপস্থিত হয়েছিল।
যাইহোক, গাছের শিকড়গুলি অনেক দূরে চলে যায় এবং এটি গবেষকদের অবাক করে দিয়েছিল যে গাছটি কী কারণে ছড়িয়েছে। M. abscessus আধুনিক সিএফ চিকিত্সা উপলব্ধ হওয়ার আগে, যখন বেশিরভাগ ভুক্তভোগী মানুষ খুব অল্প বয়সে মারা যায়?
মানুষের জেনেটিক্সের উপর ভিত্তি করে
পারহিলও জানতেন যে ধূমপায়ীরা সংবেদনশীল M. abscessus এছাড়াও সংক্রমণ এবং দুর্ঘটনাজনিত সহকর্মী ছিল একটি গবেষণা প্রকাশ করেছে দেখায় যে তামাক-সম্পর্কিত ক্যান্সার কোষগুলির বৈশিষ্ট্যগত জেনেটিক মিউটেশন রয়েছে। পার্কহিল ভাবছিলেন যে তিনি একই মিউটেশন সনাক্ত করতে পারেন কিনা M. abscessus.
“আমি সত্যিই বিশ্বাস করিনি যে এটি কাজ করবে,” তিনি বলেছিলেন। যেহেতু ধূমপান-সম্পর্কিত মিউটেশন স্বাক্ষরটি এতই সূক্ষ্ম ছিল, তার ল্যাবটিকে শত শত জিনোম বিশ্লেষণ করতে হয়েছিল যাতে তারা যে স্বাক্ষরগুলি খুঁজে পেয়েছিল তা তামাক এক্সপোজারের প্রকৃত প্রমাণ ছিল। প্রতিটি জিনোমে অক্ষরের সংখ্যার চেয়ে বেশি ডিএনএ রয়েছে মোবি ডিকএইভাবে, গবেষকদের দ্বারা লিখিত একটি কম্পিউটার প্রোগ্রাম সমস্ত তথ্য অধ্যয়ন করতে দিন নেয়। কিন্তু শেষ পর্যন্ত, জিনগত গোলমালের মাধ্যমে তামাকের মিউটেশনের স্বাক্ষর জ্বলে উঠল। দলটি অনুভব করেছিল যে ধূমপায়ীদের কাছে বিশ্বাসযোগ্য তথ্য রয়েছে M. abscessus.
এই গবেষণাটি দেখায় যে গবেষকরা প্রথম মিউটেশন বিশ্লেষণ ব্যবহার করেন যে পরিবেশে প্যাথোজেন বাস করে তা নির্ধারণ করতে। “আমি অবিলম্বে নিশ্চিত ছিলাম না যে এটি এমন কিছু যা তারা প্রমাণ করতে পারে,” এল্ডহোম বলেছিলেন। “কিন্তু এই মিউটেশন স্পেকট্রাম বিশ্লেষণ আসলে বেশ বিশ্বাসযোগ্য।”
“এটি একটি নজির স্থাপন করেছে,” হিল বলেছিলেন। তিনি সন্দেহ করেন যে গবেষণাটি অন্যান্য মাইক্রোবায়োলজিস্টদের অনুরূপ বিশ্লেষণ পরিচালনা করতে অনুপ্রাণিত করবে।
চিকিৎসা প্রভাব
গবেষকরা যখন বোঝেন M. abscessus এটি সিএফ-এ আক্রান্ত ব্যক্তিদের মধ্যে ছড়িয়ে পড়তে পারে, যা রোগ প্রতিরোধের বিষয়ে স্বাস্থ্যকর্মীদের চিন্তাভাবনা পরিবর্তন করেছে। নতুন গবেষণা দেখায় যে সংক্রমণের ঝুঁকি আরও বেশি। কিন্তু জ্ঞান পছন্দ তৈরি করে। পারহিল বলেছেন: “আমরা যত বেশি জানি [routes of] সংক্রমণ আরও বন্ধ করা যেতে পারে।”
সায়মা ম্যাসাচুসেটসের সোমারভিলে অবস্থিত একজন স্বাধীন পণ্ডিত। তিনি যখন লিখছেন না, তখন তিনি শহরে সাইকেল চালানো, ফটোগ্রাফি এবং তায়কোয়ান্দো অধ্যয়ন করতে উপভোগ করেন।
