నేచర్ బయోమెడికల్ ఇంజనీరింగ్‌లో ప్రచురించబడిన పరిశోధన, సురక్షితమైన మరియు మరింత ప్రభావవంతమైన చికిత్సలను రూపొందించడంలో ఒక ముఖ్యమైన ముందడుగును సూచిస్తుంది.
పరిశోధనా బృందం ప్రొటెగ్రిన్-1ని రీ-ఇంజనీర్ చేయడానికి చాట్‌జిపిటి వెనుక ఉన్న సాంకేతికత మాదిరిగానే పెద్ద భాషా నమూనా (ఎల్‌ఎల్‌ఎమ్‌ని) ఉపయోగించింది. సహజంగా పందులచే ఉత్పత్తి చేయబడిన ఈ శక్తివంతమైన యాంటీబయాటిక్, బ్యాక్టీరియాను చంపడంలో ప్రభావవంతంగా ఉంది, అయితే ఇది గతంలో మానవ వినియోగానికి చాలా విషపూరితమైనది.
ప్రొటెగ్రిన్-1ని సవరించడం ద్వారా, మానవ కణాలపై దాని హానికరమైన ప్రభావాలను తొలగిస్తూ దాని యాంటీ బాక్టీరియల్ లక్షణాలను సంరక్షించాలని పరిశోధకులు లక్ష్యంగా పెట్టుకున్నారు.
దీనిని సాధించడానికి, బృందం అధిక-నిర్గమాంశ పద్ధతి ద్వారా ప్రొటెగ్రిన్-1 యొక్క 7,000 వైవిధ్యాలను రూపొందించింది, భద్రతను మెరుగుపరిచే మార్పులను త్వరగా గుర్తించడానికి వారిని అనుమతిస్తుంది. వారు బాక్టీరియా పొరలను ఎంపిక చేసి, బ్యాక్టీరియాను సమర్థవంతంగా చంపి, మానవ ఎర్ర రక్త కణాలకు హాని కలిగించకుండా వారి సామర్థ్యం కోసం ఈ వైవిధ్యాలను అంచనా వేయడానికి LLMని ఉపయోగించారు. ఈ AI-గైడెడ్ విధానం బ్యాక్టీరియల్లీ సెలెక్టివ్ ప్రొటెగ్రిన్-1.2 (bsPG-1.2) అని పిలువబడే శుద్ధి చేసిన సంస్కరణను రూపొందించడానికి దారితీసింది.
ప్రాథమిక జంతు పరీక్షలలో, bsPG-1.2తో చికిత్స చేయబడిన ఎలుకలు మరియు మల్టీడ్రగ్-రెసిస్టెంట్ బ్యాక్టీరియాతో సోకిన ఎలుకలు ఆరు గంటల్లోనే వాటి అవయవాలలో బ్యాక్టీరియా స్థాయిలలో గణనీయమైన తగ్గింపును చూపించాయి. ఈ ఆశాజనక ఫలితాలు bsPG-1.2 మానవ పరీక్షలకు ముందుకు సాగగలవని సూచిస్తున్నాయి.
క్లాస్ విల్కే, ఇంటిగ్రేటివ్ బయాలజీ ప్రొఫెసర్ మరియు అధ్యయనం యొక్క సహ-సీనియర్ రచయిత, ఔషధ అభివృద్ధిపై AI యొక్క రూపాంతర ప్రభావాన్ని హైలైట్ చేశారు.
"పెద్ద భాషా నమూనాలు ప్రోటీన్ మరియు పెప్టైడ్ ఇంజనీరింగ్‌లో విప్లవాత్మక మార్పులు చేస్తున్నాయి, కొత్త ఔషధాలను అభివృద్ధి చేయడం మరియు ఇప్పటికే ఉన్న వాటిని మరింత సమర్థవంతంగా మెరుగుపరచడం సాధ్యపడుతుంది. ఈ సాంకేతికత సంభావ్య కొత్త చికిత్సలను గుర్తించడమే కాకుండా క్లినికల్ అప్లికేషన్‌కి వారి మార్గాన్ని వేగవంతం చేస్తుంది, ”విల్కే చెప్పారు.
క్లిష్టమైన ఆరోగ్య సవాళ్లను పరిష్కరించడానికి AI ఎలా ఉపయోగించబడుతుందో పురోగతి నొక్కి చెబుతుంది.
పరిశోధనా బృందం ప్రొటెగ్రిన్-1ని రీ-ఇంజనీర్ చేయడానికి చాట్‌జిపిటి వెనుక ఉన్న సాంకేతికత మాదిరిగానే పెద్ద భాషా నమూనా (ఎల్‌ఎల్‌ఎమ్‌ని) ఉపయోగించింది. సహజంగా పందులచే ఉత్పత్తి చేయబడిన ఈ శక్తివంతమైన యాంటీబయాటిక్, బ్యాక్టీరియాను చంపడంలో ప్రభావవంతంగా ఉంది, అయితే ఇది గతంలో మానవ వినియోగానికి చాలా విషపూరితమైనది.
ప్రొటెగ్రిన్-1ని సవరించడం ద్వారా, మానవ కణాలపై దాని హానికరమైన ప్రభావాలను తొలగిస్తూ దాని యాంటీ బాక్టీరియల్ లక్షణాలను సంరక్షించాలని పరిశోధకులు లక్ష్యంగా పెట్టుకున్నారు.
దీనిని సాధించడానికి, బృందం అధిక-నిర్గమాంశ పద్ధతి ద్వారా ప్రొటెగ్రిన్-1 యొక్క 7,000 వైవిధ్యాలను రూపొందించింది, భద్రతను మెరుగుపరిచే మార్పులను త్వరగా గుర్తించడానికి వారిని అనుమతిస్తుంది. వారు బాక్టీరియా పొరలను ఎంపిక చేసి, బ్యాక్టీరియాను సమర్థవంతంగా చంపి, మానవ ఎర్ర రక్త కణాలకు హాని కలిగించకుండా వారి సామర్థ్యం కోసం ఈ వైవిధ్యాలను అంచనా వేయడానికి LLMని ఉపయోగించారు. ఈ AI-గైడెడ్ విధానం బ్యాక్టీరియల్లీ సెలెక్టివ్ ప్రొటెగ్రిన్-1.2 (bsPG-1.2) అని పిలువబడే శుద్ధి చేసిన సంస్కరణను రూపొందించడానికి దారితీసింది.
ప్రాథమిక జంతు పరీక్షలలో, bsPG-1.2తో చికిత్స చేయబడిన ఎలుకలు మరియు మల్టీడ్రగ్-రెసిస్టెంట్ బ్యాక్టీరియాతో సోకిన ఎలుకలు ఆరు గంటల్లోనే వాటి అవయవాలలో బ్యాక్టీరియా స్థాయిలలో గణనీయమైన తగ్గింపును చూపించాయి. ఈ ఆశాజనక ఫలితాలు bsPG-1.2 మానవ పరీక్షలకు ముందుకు సాగగలవని సూచిస్తున్నాయి.
క్లాస్ విల్కే, ఇంటిగ్రేటివ్ బయాలజీ ప్రొఫెసర్ మరియు అధ్యయనం యొక్క సహ-సీనియర్ రచయిత, ఔషధ అభివృద్ధిపై AI యొక్క రూపాంతర ప్రభావాన్ని హైలైట్ చేశారు.
"పెద్ద భాషా నమూనాలు ప్రోటీన్ మరియు పెప్టైడ్ ఇంజనీరింగ్‌లో విప్లవాత్మక మార్పులు చేస్తున్నాయి, కొత్త ఔషధాలను అభివృద్ధి చేయడం మరియు ఇప్పటికే ఉన్న వాటిని మరింత సమర్థవంతంగా మెరుగుపరచడం సాధ్యపడుతుంది. ఈ సాంకేతికత సంభావ్య కొత్త చికిత్సలను గుర్తించడమే కాకుండా క్లినికల్ అప్లికేషన్‌కి వారి మార్గాన్ని వేగవంతం చేస్తుంది, ”విల్కే చెప్పారు.
క్లిష్టమైన ఆరోగ్య సవాళ్లను పరిష్కరించడానికి AI ఎలా ఉపయోగించబడుతుందో పురోగతి నొక్కి చెబుతుంది.
