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ग्रुप ए स्ट्रेप्टोकोकस पाइोजेन्स और मानव प्लाज्मा प्रोटीन के कार्यात्मक संपर्क का विशलेषण

ग्रुप ए स्ट्रेप्टोकोकस पाइोजेन्स का चुनाव?

ग्रुप ए स्ट्रेप्टोकोकस (GAS) एक मानव विशिष्ट जीवाणु है, जो मनुष्यों में स्थानीय से लेकर आक्रामक संक्रमणों तक विविध प्रभाव पैदा करता है। GAS गले में खराश ग्रसनीशोथ का कारक माना जाता है, लेकिन यह रक्त प्रवाह में प्रवेश करने पर मनुष्यों में जीवन के लिए खतरा और गंभीर स्थिति भी उत्पन्र कर सकता है। एक आक्रामक GAS संक्रमण की अधिक गंभीर अभिव्यक्तियों में से एक सेप्सिस है। आक्रामक बैक्टीरिया से लड़ने के लिए, मानव प्रतिरक्षा कोशिकाएं संक्रमण की प्रगति को नियंत्रित करने के लिए रासायनिक पदार्थों को रक्त प्रवाह में छोड़ती हैं। हालांकि, कभी-कभी संक्रमण के दौरान इन पदार्थों के लिए शरीर की प्रतिक्रिया (GAS मध्यस्थ संक्रमण सहित) नियंत्रण से बाहर हो जाती है, जिससे संभवतः सूजन हो जाती है जिसके परिणामस्वरूप सेप्सिस होता है। गंभीर सेप्सिस सेप्टिक सदमे को जन्म दे सकता है जहां मानव रक्त संचार प्रणाली व्यापक रूप से प्रभावित होती है, जिस कारण रक्तचाप में असामान्य गिरावट और रोगी की मृत्यु जैसे गंभीर दुष्प्रभाव सामने आते है।

Rudd et al., 2020 द्वारा Lancet मे प्रकाशित एक अध्ययन के अनुसार विश्व स्तर पर लगभग 49 मिलियन लोग सेप्सिस से पीड़ित हैं, और लगभग 11 मिलियन सेप्सिस से मरते हैं जो लगभग 20% मृत्यु दर है। इसलिए सेप्सिस किसी भी अन्य गंभीर बीमारी, जैसे कि कैंसर की ही तरह जानलेवा बीमारी है।

GAS के विशेष तथ्य

GAS का प्रमुख विषैला कारक एम-प्रोटीन है। एम-प्रोटीन सतह से जुड़े हुए प्रोटीन होते हैं जो सतह से बैक्टीरिया के आसपास 500 Å तक फैले हुए होते हैं। एम-प्रोटीन में विस्तारित समानांतर अल्फा हेलिक्स होते हैं, जो बैक्टीरिया के बाहर घने फाइब्रिलर कोट को जन्म देते हैं; कभी-कभी एम-प्रोटीन बैक्टीरिया की सतह से भी झडने लगते है। एम-प्रोटीनों का एक अत्यधिक परिवर्तनशील क्षेत्र है, जिसके परिणामस्वरूप एम-प्रोटीन के विभिन्न संस्करण हैं और इसी कारणवश GAS के विभिन्न सीरोटाइप को जन्म देते हैं। अब तक अलग-अलग एम-प्रोटीनों कि संरचना के आधार पर GAS के लगभग 220 सेरोटाइप बताए गए हैं।

मेरी भूमिका

मैं Prof. Johan Malmströms अनुसंधान समूह में Lund विश्वविद्यालय के बायोमेडिकल सेंटर (बीएमसी) में अपना शोध कर रहा हूं। मेरी पीएचडी परियोजना इस घातक मानव रोगज़नक़ पर आधारित है। अपनी परियोजना में मैं इस सवाल का जवाब खोजने की कोशिश कर रहा हूं कि मानव रक्त में इन जीवाणुओं के अस्तित्व की सुविधा क्या है? बैक्टीरिया कैसे जीवित रहता है और कैसे मनुष्यों में संक्रमण का कारण बनता है, यह समझने के लिए कि मैं मानव प्लाज्मा में विभिन्न एम-प्रोटीन के बीच गठित प्रोटीन-प्रोटीन इंटरैक्शन को समझने पर ध्यान केंद्रित करता हूं। इसे प्राप्त करने के लिए मैं जिस मुख्य तकनीक का उपयोग कर रहा हूं वह मात्रात्मक प्रोटीन मास स्पेक्ट्रोस्कोपी है। मास स्पेक्ट्रोमेट्री-आधारित प्रोटिओमिक्स एक दृष्टिकोण है जिसका उपयोग व्यापक रूप से पसंद के किसी भी नमूने में प्रोटीन की पहचान करने के लिए किया जाता है। अपने काम में, मैंने विभिन्न एम-प्रोटीन को संयोजक प्रोटीन के रूप में व्यक्त किया है और उन्हें शुद्ध किया है। 2019 की शुरुआत में Prof. Dirk Linke’s के अनुसंधान समूह में मेरी secondment के दौरान ओस्लो में इन संयोजक एम-प्रोटीनों की शुद्धि की गई। मानव प्लाज्मा प्रोटीनों के साथ इन व्यक्त एम-प्रोटीनों की interaction को समझने के लिए, मैं पुल-डाउन प्रयोगों का उपयोग कर रहा हूं। पुल-डाउन प्रयोगों के बाद इंटर-कॉम्प्लेक्सिंग कॉम्प्लेक्स का विश्लेषण उच्चतम इंटरैक्शन पार्टनर्स के लिए मास स्पेक्ट्रोमेट्री द्वारा किया जाता है।

सार्वजनिक पहुँच

फरवरी 2020 की शुरुआत में हमारी प्रयोगशाला में एक बैचलर और एक मास्टर कक्षा के छात्र एक सप्ताह के लिए हमारे शोध समूह में थे। पुल-डाउन प्रयोगों को करने में, मास स्पेक्ट्रोमेट्री के लिए नमूने तैयार करने में और मास स्पेक्ट्रोमीटर के संचालन मैं उनका मार्गदर्शन कर रहा हूं। पिछले सप्ताह मैनें संक्रमण चिकित्सा विभाग में अपना कार्य प्रस्तुत भी किया था। Lund शहर के केंद्र में एक सुंदर कैथेड्रल है – Lunds Domkyrka। Lund के पास कुछ समुद्र तट भी हैं। मई में Lund कि यात्रा तक के समय के लिये मेरी यात्रा के दौरान की कुछ तस्वीरों का आनंद लिजिये। मुझे मई में Lund के लिए ViBrANT टीम की यात्रा का इंतजार है!!