२०२३ : वैद्यकीय संशोधनाची झेप

२०२३ ची अखेर आता लवकरच होत आहे. या संपूर्ण वर्षातील आधुनिक वैद्यकातील संशोधनाचा वार्षिक आढावा घेणारे हे सदर यंदापासून चालू करतोय. त्यात आपण वैद्यकाच्या काही महत्वाच्या क्षेत्रातील संशोधनांवर नजर टाकू. अशा विविध संशोधनांची ३ गटांमध्ये वर्गवारी करतो :
• रोगनिदान पद्धती
• रोगोपचार व प्रतिबंध
• वैद्यकीय तंत्रज्ञान आणि उपकरणे

• रोगनिदान पद्धती

१. कर्करोगाचे अत्यंत लवकरच्या अवस्थेत(शून्यावस्था) निदान झाल्यास त्यावरील उपचार प्रभावी ठरतात आणि रुग्णाचे आयुष्य सुसह्य होते. असे निदान करण्यासाठी सोप्या व सुटसुटीत चाचणीचा शोध गेली काही वर्षे चालू आहे. या संदर्भात भारतातील एका संशोधनाने यंदा बरीच प्रगती केली आहे. मुंबईतील Epigeneres Biotechnology या वैज्ञानिक संस्थेने एका परदेशी संस्थेच्या सहकार्याने HrC या नावाची सुटसुटीत रक्तचाचणी विकसित केलेली आहे. या नावामागच्या इतिहासाला भारतीय संदर्भ आहे.

HrC हे नाव या संस्थेच्या संचालकांच्या मेहुण्यांची आठवण म्हणून दिलेले आहे. ते मेहुणे म्हणजे महाराष्ट्रातील माजी उच्चपदस्थ पोलीस अधिकारी (ADGP) हिमांशु रॉय (=Hr). रॉयना कर्करोग झालेला होता आणि तो पार मेंदूत पसरला होता. त्यातून त्यांना नैराश्य आल्याने त्यांनी 2018 मध्ये आत्महत्या केली. या घटनेने व्यथित होऊन त्यांच्या मेव्हण्यानी प्रस्तुत संशोधनाचा ध्यास घेतला. कर्करोगाच्या शून्यावस्थेत काही विशिष्ट प्रकारच्या पेशी रक्तात संचार करतात. रुग्णाच्या रक्ताच्या नमुन्यावरून त्या शोधता येतात. त्यांचे अस्तित्व रक्तात दिसून आल्यास शरीरातील अनेक प्रकारच्या कर्करोगांची चाहूल लागते. म्हणून या चाचणीला pan cancer रक्तचाचणी असे म्हटले जाते. रोगनिदानाव्यतिरिक्त या चाचणीचा उपयोग, कर्करोग उपचारानंतर पुन्हा तो रोग उद्भवतो आहे का, हे तपासण्यासाठी सुद्धा होऊ शकतो. सध्या या संशोधनाने चांगली गती घेतलेली आहे.

2. जंतुसंसर्ग रोगांचे झटपट निदान : अशा रोगांमध्ये संबंधित आजार कोणत्या जिवाणू किंवा विषाणूने झालेला आहे हे जाणणे महत्त्वाचे असते. या संदर्भातील प्रचलित खात्रीशीर चाचण्यांमध्ये रुग्णाचा रक्तनमुना प्रयोगशाळेत पाठवला जातो आणि त्या चाचण्यांना बराच वेळ देखील लागतो. त्याऐवजी डॉक्टरांच्या खोलीतच रुग्णाचा नमुना घेऊन तिथल्या तिथे वीस मिनिटात नवीन चाचणी करता येणार आहे. या चाचणी तंत्रज्ञानात (p-LFAs) नॅनोकणांचा वापर केलेला आहे. हे कण रक्तातील विशिष्ट जंतूचा अँटीजन किंवा त्या विरोधी अँटीबोडीज चटकन ओळखू शकतात. नवी चाचणी जुन्यापेक्षा 1000 पट अधिक संवेदनशील असेल. ही चाचणी पुरेशी विकसित झाल्यानंतर त्यासाठी रुग्णाच्या शिरेतून रक्त घ्यायची देखील गरज नसेल. वेदनारहित सूक्ष्मसुयांच्या मदतीने त्वचेवरून देखील नमुना घेता येईल. या चाचणीचा उपयोग जंतूसंसर्गाव्यतिरिक्त अन्य दाहजनक आजारांत (उदा. rheumatoid arthritis) देखील करता येईल.

३. झोपेतील श्वसन-अवरोध (sleep apnea) : ही एक त्रासदायक समस्या असून काहींच्या बाबतीत गंभीर होऊ शकते. तिचे निदान करण्यासाठी सध्याच्या ज्या पद्धती आहेत त्यामध्ये त्वचेवर विविध प्रकारचे संवेदक लावावे लागतात आणि ते रुग्णासाठी कटकटीचे असते. या संदर्भात एका सोप्या चाचणीवर संशोधन चालू आहे. यामध्ये एक संवेदक बसवलेली विशिष्ट कॅप्सूल रुग्ण तोंडावाटे घेतो. पुढे ती कॅप्सूल पचनसंस्थेत गेल्यानंतर त्यातील यंत्रणेमार्फत (accelerometer) त्याच्या झोपेतील नाडीचे ठोके, श्वसनगती आणि त्यातील अडथळ्यांचा कालावधी या महत्त्वाच्या गोष्टी सहज मोजल्या जातात. कालांतराने ही कॅप्सूल शौच्यावाटे बाहेर पडते. ही पद्धत विकसित झाल्यास अशा रुग्णांसाठी ते सुखावह असेल. या चाचणीचा उपयोग झोपेच्या विकाराव्यतिरिक्त दमा आणि अन्य दीर्घकालीन श्वसनरोधांच्या (COPD) निदानासाठीही करता येईल.

(झोपेतील श्वसन-अवरोधाचे सध्याचे उपकरणे वापरून केलेले उपचारही तसे कटकटीचे आहेत. त्या दृष्टीने या आजारावरील औषधाचा शोधही घेतला जात आहे. त्या संदर्भातील प्रयोग नुकतेच सुरू झाले. श्वसनमार्गातील स्नायूंवर परिणाम करणाऱ्या एका औषधद्वयीची चाचणी या संदर्भात चालू आहे).

• रोगोपचार व प्रतिबंध
१. औषध निर्मितीची आधुनिक संकल्पना : बऱ्याच आजारांच्या मुळाशी पेशींमधील कुठल्या ना कुठल्या प्रथिनाची समस्या असते. कधी ते प्रथिन अति प्रमाणात तर कधी ते खूप कमी प्रमाणात तयार होते. सर्वप्रथम पेशीत प्रथिन तयार कसे होते ते पाहू.
प्रथिनाच्या निर्मितीचा मूलभूत संदेश DNA मध्ये असतो त्या आदेशानुसार एक विशिष्ट mRNA तयार होतो. हा रेणू मूळ संदेशाचे रूपांतरण करतो आणि अखेरीस प्रथिन तयार होते.

सध्याच्या वापरातील बहुसंख्य औषधे कुठल्या ना कुठल्या प्रथिनाच्या क्रियांवर परिणाम करतात – क्रिया वाढवतात/कमी करतात. म्हणजेच प्रचलित औषधे वरील यंत्रणेच्या शेवटच्या टप्प्यात काम करतात. या ऐवजी औषध निर्मिती करताना, ‘जर त्या प्रथिनाची निर्मितीच थांबवता आली तर?’ असा एक विचार पुढे आलेला आहे. या संकल्पनेत siRNA या प्रकारचे रेणू औषध म्हणून वापरले जातात. शरीरात गेल्यानंतर ते संबंधित mRNA निष्प्रभ करून टाकतात. त्यामुळे अपेक्षित असलेल्या प्रथिनाची निर्मितीच थांबते. या प्रकारचे औषध इंजेक्शन रूपात दिल्यास त्याचा परिणाम दीर्घकाळ (काही महीने) टिकतो असे आढळले आहे. परिणामी रोज गोळ्या घेण्यापासून रुग्णाची सुटका होऊ शकते.
असे एक औषध (Zilebesiran) सध्या उच्च रक्तदाबाच्या रुग्णांवर प्रायोगिक स्वरूपात वापरले गेलेले आहे. भविष्यातील सखोल संशोधनानंतर या नव्या संकल्पनेचे भवितव्य स्पष्ट होईल.
(https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2208391)

२. क्षयरोग प्रतिबंधाची नवी लस : क्षयरोग हा विकसनशील देशांचा ज्वलंत आरोग्य प्रश्न ! सध्या त्याच्या प्रतिबंधासाठी ‘बीसीजी’ ही एकमेव लस उपलब्ध आहे. ती शक्यतो बालक जन्मताच त्याला दिली जाते. या लसीमुळे मिळणारे संरक्षण काही प्रमाणातच आहे. ते संरक्षण साधारण मुलांच्या शालेय वयापर्यंत पुरते. अजून एक मुद्दा. क्षयरोगाचे अनेक प्रकार आहेत. बीसीजीमुळे मिळणारे संरक्षण, मेंदू आवरणाचा आणि शरीरभर पसरणारा क्षयरोग यांच्या बाबतीत यशस्वी झाले आहे. परंतु मोठेपणी होणाऱ्या फुफ्फुसांच्या क्षयरोगाच्या बाबतीत ते तितकेसे उपयुक्त ठरलेले नाही. त्या दृष्टीने आधुनिक तंत्रज्ञान वापरून क्षयरोगावरील नव्या प्रकारची लस करण्याचे प्रयत्न गेल्या काही वर्षांपासून चालू आहेत. अशा सुमारे 15 संशोधन प्रकल्पांपैकी 3 लसी यंदा संशोधनाच्या प्रगत टप्प्यात आल्यात.
((https://www.nejm.org/doi/10.1056/NEJMoa1803484)

या रोगावरील प्रभावी लस तयार करणे हे खूप आव्हानात्मक असून त्यासाठी एखादे दशक सुद्धा खर्ची पडू शकेल. नवी लस तयार झाल्यानंतर ती पौगंडावस्थेत दिल्यास प्रौढपणीच्या क्षयरोगाचा प्रतिबंध करेल अशी अपेक्षा आहे.

3. गाऊट उपचार : गाऊटचे प्रमाण अविकसित देशांमध्ये वेगाने वाढते आहे. बऱ्याच जणांचा आजार प्रचलित औषधांनी आटोक्यात येताना दिसत नाही- विशेषता मधुमेह आणि गाउट या सहव्याधी असताना. हा आजार नियंत्रणात न राहिल्यास प्रत्येक अटॅकगणिक हृदय आणि मेंदूवर देखील विपरीत परिणाम होत राहतो. अशांसाठी काही प्रभावी नवी औषधे विकसित होत आहेत. उदा : AR882, PEGylated uricase (एन्झाइम), interleukin-1beta inhibitors.

4. अ‍ॅस्पिरिनची घोडदौड : मुळात वेदनाशामक आणि दाहप्रतिबंधक गुणधर्म असलेल्या या औषधाच्या शोधाला आता 125 वर्षे उलटली आहेत. रक्तवाहिन्यांमध्ये गुठळीप्रतिबंधक म्हणून देखील त्याचा वापर रूढ आहे. आता एका नव्या दिशेने त्याची घोडदौड सुरू आहे. यकृताच्या आजारांमध्ये steatosis हा एक महत्त्वाचा आजार, ज्यामध्ये यकृतात मोठ्या प्रमाणात मेद साठते. यावर उपचार म्हणून कमी डोसमधील (८१mg) अ‍ॅस्पिरिन देण्याचे प्रयोग यंदा सुरू झालेत. सुरुवातीच्या या प्रयोगांमधले निष्कर्ष आशादायक आहेत (https://www.clinicaltrials.gov/study/NCT04031729?term=low-dose%20aspirin...).

• वैद्यकीय तंत्रज्ञान आणि उपकरणे

१. थर्मल कॅमेरा तंत्रज्ञान : यामध्ये विशिष्ट प्रकारचा संवेदक-कॅमेरा शरीरासमोर धरून शरीर तापमानाची नोंद घेतली जाते. शरीरातल्या अनेक आजारांमध्ये त्वचेच्या तापमानात फरक पडतो या तत्वास अनुसरून thermography तंत्रज्ञान विकसित करण्यात आले. ते रुग्णांच्या दृष्टीने अत्यंत सोपे आणि इजाविरहित तंत्र आहे.
चित्र पहा :

संबंधित कॅमेरा व्यक्तीच्या पुढे धरलेला आहे. त्यातून चेहऱ्याचा व्हिडिओ काढला जातो. पुढे तो व्हिडिओ क्लाऊड सॉफ्टवेअरमध्ये पाठवला जातो. मग कम्प्युटर व्हिजन व मशीन लर्निंगच्या मदतीने शरीरातील काही बिघाडांचा अंदाज येऊ शकतो. उदाहरणार्थ, मधुमेह (प्रकार-२), उच्चरक्तदाब, मेदबिघाड, स्तन-कर्करोग, विविध प्रकारचे संधिवात, इत्यादी. म्हणून अतिशय सोपी असलेली ही इजाविरहित परीक्षा काही आजारांची चाळणी चाचणी म्हणून वापरता येते.
नोव्हेंबर 2023मध्ये भारतातील १३व्या सामाजिक नवकल्पना राष्ट्रीय परिषदेत ‘आरका रिसर्च’ या संशोधन संस्थेला हे तंत्रज्ञान ३ आजारांसाठी विकसित केल्याबद्दल ‘अंजनी माशेलकर पुरस्कार’ प्रदान करण्यात आला. (https://indianexpress.com/article/cities/pune/tech-that-detects-risk-of-...)

२. E-nose उपकरणे : शरीरातील चयापचयातून निर्माण होणाऱ्या रसायनांपैकी काही वायुरूप असतात व ती काही प्रमाणात श्वासातून उत्सर्जित होतात. या नव्या उपकरणांच्या साहाय्याने मानवी श्वासाचे रासायनिक पृथक्करण करता येते. त्यातून संबंधित व्यक्तीचा श्वास-तपशील मांडता येतो. हा तपशील निरोगी अवस्था आणि विविध रोगांमध्ये अर्थातच भिन्न असतो. अशा उपकरणात मानवी वास संवेदनेशी साधर्म्य दाखवणारे रासायनिक संवेदक बसवलेले असतात. त्यांच्यामध्ये श्वास सोडल्यानंतर वायूच्या वासानुसार त्यांचे यथायोग्य पृथक्ककरण संगणकीय पद्धतीने केले जाते. गेल्या काही वर्षांपासून हे संशोधन जोरात आहे.

त्याचा उपयोग खालील आजारांची चाळणी चाचणी म्हणून व्हावा अशी अपेक्षा आहे :
A . विविध प्रकारचे श्वसनरोग : दमा, श्वसनमार्गातील दीर्घकालीन अडथळा, जंतुसंसर्ग आणि फुफ्फुसांचा कर्करोग. या कर्करोगाचे लवकर निदान व्हावे आणि त्याचा प्रकार समजावा या मुद्द्यावर संशोधनात विशेष भर दिलेला आहे.
B. संधिवात
C . आतड्यांचे दाहजनक आजार
D . मूत्रपिंडाचे आजार
या प्रकाराची चाळणी चाचणी रुग्णांसाठी अर्थातच इजाविरहित आणि सुटसुटीत असेल.
.. (https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1752-7163/acb791/pdf#:~:text=....)

३. ‘Smart' Stethoscope: सध्याच्या डिजिटल युगात पारंपरिक Stethoscopeला कृत्रिम बुद्धिमत्तेची जोड देऊन स्मार्ट प्रकारचे सुधारित उपकरण तयार केलेले असून सध्या त्याचे प्रयोग चालू आहेत.

या उपकरणाने फोनोकार्डिओग्राम आणि इसीजी अशा दोन तपासण्या एकाच वेळी करता येतात. सध्या याचा उपयोग प्रसूतीनंतर होणाऱ्या हृदयस्नायू दुर्बलतेच्या (cardiomyopathy) रुग्णतपासणीसाठी केला जात आहे. अशा रुग्णांसाठी या उपकरणाने केलेली चाळणी चाचणी बऱ्यापैकी उपयुक्त असल्याचे दिसले आहे. या चाचणीत काही दोष आढळल्यासच संबंधित रुग्णाची पुढे एकोकार्डिओग्राम ही तपासणी केली जाते. या सोप्या चाळणी चाचणीमुळे एकोकार्डिओग्राम या तपासणीचे प्रमाण सुमारे एक चतुर्थांशवर खाली आणता येईल. भविष्यातील अधिक संशोधनाची उत्सुकता आहे.

शरीरातील विविध यंत्रणा आणि त्यांच्या संबंधित वैद्यकाच्या अनेक शाखांमध्ये निरंतर संशोधन चालू आहे. त्यापैकी काही ठळक संशोधनांची ही होती ओझरती ओळख. गंभीर स्वरूपाच्या आजारांचे निदान लवकरात लवकर होण्यासाठी त्या संदर्भातील चाळणी चाचण्यांना अलीकडे खूप महत्त्व आले आहे. या चाचण्या रुग्णासाठी शक्य तितक्या इजाविरहित आणि सुटसुटीत होतील यावर संशोधनाचा भर दिसून येतो. वैद्यकाच्या अनेक प्रांतांमध्ये कृत्रिम बुद्धिमत्तेचा वापर टप्प्याटप्प्याने होत आहे आणि ते स्वागतार्ह आहे. या आधुनिक विषयाचा आढावा यापूर्वीच स्वतंत्र लेखामध्ये घेतलेला आहे.

शस्त्रक्रियांच्या प्रांतात यंत्रमानवी तंत्रज्ञानाचा अधिकाधिक वापर गेल्या काही वर्षांपासून होत आहे. भारतातही हे तंत्रज्ञान बऱ्यापैकी रूढ झालेले आहे. आजच्या घडीला भारतात अशी ६६ तंत्रज्ञान केंद्रे कार्यरत आहेत.

येणाऱ्या नव्या वर्षात वरील सर्व संशोधनांची अधिक प्रगती होऊन नव्या सुखकर रोगनिदान पद्धती आणि सुधारित औषधोपचार संबंधित रुग्णांना उपलब्ध व्हावेत ही सदिच्छा !

आपणा सर्वांना कायम उत्तम आरोग्य लाभो ही सदिच्छा देखील व्यक्त करतो.
***********************************************************