नेचर बायोमेडिकल इंजीनियरिंग में प्रकाशित शोध, सुरक्षित और अधिक प्रभावी उपचार बनाने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है।
अनुसंधान टीम ने प्रोटीन-1 को फिर से इंजीनियर करने के लिए चैटजीपीटी के पीछे की तकनीक के समान एक बड़े भाषा मॉडल (एलएलएम) को नियोजित किया। सूअरों द्वारा प्राकृतिक रूप से निर्मित यह शक्तिशाली एंटीबायोटिक बैक्टीरिया को मारने में प्रभावी था लेकिन पहले मानव उपयोग के लिए बहुत जहरीला था।
प्रोटेग्रिन-1 को संशोधित करके, शोधकर्ताओं का लक्ष्य मानव कोशिकाओं पर इसके हानिकारक प्रभावों को खत्म करते हुए इसके जीवाणुरोधी गुणों को संरक्षित करना था।
इसे प्राप्त करने के लिए, टीम ने उच्च-थ्रूपुट विधि के माध्यम से प्रोटेग्रिन-1 की 7,000 से अधिक विविधताएँ तैयार कीं, जिससे उन्हें तुरंत पहचानने की अनुमति मिली कि कौन से संशोधन सुरक्षा बढ़ा सकते हैं। फिर उन्होंने बैक्टीरिया झिल्ली को चुनिंदा रूप से लक्षित करने, बैक्टीरिया को प्रभावी ढंग से मारने और मानव लाल रक्त कोशिकाओं को नुकसान पहुंचाने से बचने की उनकी क्षमता के लिए इन विविधताओं का मूल्यांकन करने के लिए एलएलएम का उपयोग किया। इस एआई-निर्देशित दृष्टिकोण ने एक परिष्कृत संस्करण का निर्माण किया, जिसे बैक्टीरियल सेलेक्टिव प्रोटेग्रिन-1.2 (बीएसपीजी-1.2) के रूप में जाना जाता है।
प्रारंभिक पशु परीक्षणों में, बीएसपीजी-1.2 से उपचारित और मल्टीड्रग-प्रतिरोधी बैक्टीरिया से संक्रमित चूहों ने छह घंटे के भीतर अपने अंगों में बैक्टीरिया के स्तर में महत्वपूर्ण कमी देखी। ये आशाजनक परिणाम बताते हैं कि bsPG-1.2 संभावित रूप से मानव परीक्षणों के लिए आगे बढ़ सकता है।
इंटीग्रेटिव बायोलॉजी के प्रोफेसर और अध्ययन के सह-वरिष्ठ लेखक क्लॉस विल्के ने दवा विकास पर एआई के परिवर्तनकारी प्रभाव पर प्रकाश डाला।
“बड़े भाषा मॉडल प्रोटीन और पेप्टाइड इंजीनियरिंग में क्रांति ला रहे हैं, जिससे नई दवाओं को विकसित करना और मौजूदा दवाओं को अधिक कुशलता से सुधारना संभव हो गया है। यह तकनीक न केवल संभावित नए उपचारों की पहचान करती है, बल्कि नैदानिक अनुप्रयोग के लिए उनके मार्ग को भी गति देती है, ”विल्के ने कहा।
यह सफलता इस बात को रेखांकित करती है कि गंभीर स्वास्थ्य चुनौतियों से निपटने के लिए एआई का उपयोग कैसे किया जा रहा है।
अनुसंधान टीम ने प्रोटीन-1 को फिर से इंजीनियर करने के लिए चैटजीपीटी के पीछे की तकनीक के समान एक बड़े भाषा मॉडल (एलएलएम) को नियोजित किया। सूअरों द्वारा प्राकृतिक रूप से निर्मित यह शक्तिशाली एंटीबायोटिक बैक्टीरिया को मारने में प्रभावी था लेकिन पहले मानव उपयोग के लिए बहुत जहरीला था।
प्रोटेग्रिन-1 को संशोधित करके, शोधकर्ताओं का लक्ष्य मानव कोशिकाओं पर इसके हानिकारक प्रभावों को खत्म करते हुए इसके जीवाणुरोधी गुणों को संरक्षित करना था।
इसे प्राप्त करने के लिए, टीम ने उच्च-थ्रूपुट विधि के माध्यम से प्रोटेग्रिन-1 की 7,000 से अधिक विविधताएँ तैयार कीं, जिससे उन्हें तुरंत पहचानने की अनुमति मिली कि कौन से संशोधन सुरक्षा बढ़ा सकते हैं। फिर उन्होंने बैक्टीरिया झिल्ली को चुनिंदा रूप से लक्षित करने, बैक्टीरिया को प्रभावी ढंग से मारने और मानव लाल रक्त कोशिकाओं को नुकसान पहुंचाने से बचने की उनकी क्षमता के लिए इन विविधताओं का मूल्यांकन करने के लिए एलएलएम का उपयोग किया। इस एआई-निर्देशित दृष्टिकोण ने एक परिष्कृत संस्करण का निर्माण किया, जिसे बैक्टीरियल सेलेक्टिव प्रोटेग्रिन-1.2 (बीएसपीजी-1.2) के रूप में जाना जाता है।
प्रारंभिक पशु परीक्षणों में, बीएसपीजी-1.2 से उपचारित और मल्टीड्रग-प्रतिरोधी बैक्टीरिया से संक्रमित चूहों ने छह घंटे के भीतर अपने अंगों में बैक्टीरिया के स्तर में महत्वपूर्ण कमी देखी। ये आशाजनक परिणाम बताते हैं कि bsPG-1.2 संभावित रूप से मानव परीक्षणों के लिए आगे बढ़ सकता है।
इंटीग्रेटिव बायोलॉजी के प्रोफेसर और अध्ययन के सह-वरिष्ठ लेखक क्लॉस विल्के ने दवा विकास पर एआई के परिवर्तनकारी प्रभाव पर प्रकाश डाला।
“बड़े भाषा मॉडल प्रोटीन और पेप्टाइड इंजीनियरिंग में क्रांति ला रहे हैं, जिससे नई दवाओं को विकसित करना और मौजूदा दवाओं को अधिक कुशलता से सुधारना संभव हो गया है। यह तकनीक न केवल संभावित नए उपचारों की पहचान करती है, बल्कि नैदानिक अनुप्रयोग के लिए उनके मार्ग को भी गति देती है, ”विल्के ने कहा।
यह सफलता इस बात को रेखांकित करती है कि गंभीर स्वास्थ्य चुनौतियों से निपटने के लिए एआई का उपयोग कैसे किया जा रहा है।
