നേച്ചർ ബയോമെഡിക്കൽ എഞ്ചിനീയറിംഗിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഗവേഷണം, സുരക്ഷിതവും കൂടുതൽ ഫലപ്രദവുമായ ചികിത്സകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിൽ സുപ്രധാനമായ ഒരു ചുവടുവെപ്പ് അടയാളപ്പെടുത്തുന്നു.
പ്രോട്ടെഗ്രിൻ-1 പുനർ-എഞ്ചിനീയർ ചെയ്യാൻ, ChatGPT-ന് പിന്നിലെ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് സമാനമായ ഒരു വലിയ ഭാഷാ മോഡൽ (LLM) ഗവേഷണ സംഘം ഉപയോഗിച്ചു. പന്നികൾ സ്വാഭാവികമായി ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഈ വീര്യമേറിയ ആൻറിബയോട്ടിക്, ബാക്ടീരിയയെ കൊല്ലുന്നതിൽ ഫലപ്രദമാണ്, എന്നാൽ മുമ്പ് മനുഷ്യ ഉപയോഗത്തിന് വളരെ വിഷമായിരുന്നു.
പ്രോട്ടെഗ്രിൻ-1 പരിഷ്കരിക്കുന്നതിലൂടെ, മനുഷ്യകോശങ്ങളിലെ ദോഷകരമായ ഫലങ്ങൾ ഇല്ലാതാക്കുന്നതിനൊപ്പം അതിൻ്റെ ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ ഗുണങ്ങൾ സംരക്ഷിക്കാനാണ് ഗവേഷകർ ലക്ഷ്യമിടുന്നത്.
ഇത് നേടുന്നതിന്, ഉയർന്ന ത്രൂപുട്ട് രീതിയിലൂടെ പ്രോട്ടെഗ്രിൻ-1-ൻ്റെ 7,000-ലധികം വ്യതിയാനങ്ങൾ ടീം സൃഷ്ടിച്ചു, ഏതൊക്കെ പരിഷ്‌ക്കരണങ്ങൾ സുരക്ഷ വർദ്ധിപ്പിക്കുമെന്ന് പെട്ടെന്ന് തിരിച്ചറിയാൻ അവരെ അനുവദിക്കുന്നു. ബാക്റ്റീരിയൽ മെംബ്രണുകളെ തിരഞ്ഞെടുത്ത് ടാർഗെറ്റുചെയ്യാനും ബാക്ടീരിയകളെ ഫലപ്രദമായി കൊല്ലാനും മനുഷ്യൻ്റെ ചുവന്ന രക്താണുക്കൾക്ക് ദോഷം വരുത്തുന്നത് ഒഴിവാക്കാനുമുള്ള അവരുടെ കഴിവിനായി ഈ വ്യതിയാനങ്ങൾ വിലയിരുത്താൻ അവർ LLM ഉപയോഗിച്ചു. ഈ AI- ഗൈഡഡ് സമീപനം ബാക്ടീരിയൽ സെലക്ടീവ് പ്രോട്ടെഗ്രിൻ-1.2 (bsPG-1.2) എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഒരു പരിഷ്കൃത പതിപ്പ് സൃഷ്ടിക്കുന്നതിലേക്ക് നയിച്ചു.
പ്രാഥമിക മൃഗ പരീക്ഷണങ്ങളിൽ, bsPG-1.2 ഉപയോഗിച്ച് ചികിത്സിച്ചതും മൾട്ടിഡ്രഗ്-റെസിസ്റ്റൻ്റ് ബാക്ടീരിയ ബാധിച്ചതുമായ എലികൾ ആറ് മണിക്കൂറിനുള്ളിൽ അവയുടെ അവയവങ്ങളിലെ ബാക്ടീരിയയുടെ അളവിൽ ഗണ്യമായ കുറവ് കാണിച്ചു. bsPG-1.2 മനുഷ്യ പരീക്ഷണങ്ങളിലേക്ക് മുന്നേറാൻ സാധ്യതയുണ്ടെന്ന് ഈ വാഗ്ദാന ഫലങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
ഇൻ്റഗ്രേറ്റീവ് ബയോളജി പ്രൊഫസറും പഠനത്തിൻ്റെ സഹ-സീനിയർ രചയിതാവുമായ ക്ലോസ് വിൽക്ക്, മയക്കുമരുന്ന് വികസനത്തിൽ AI യുടെ പരിവർത്തനപരമായ സ്വാധീനം എടുത്തുകാണിച്ചു.
“വലിയ ഭാഷാ മോഡലുകൾ പ്രോട്ടീനിലും പെപ്റ്റൈഡ് എഞ്ചിനീയറിംഗിലും വിപ്ലവം സൃഷ്ടിക്കുന്നു, ഇത് പുതിയ മരുന്നുകൾ വികസിപ്പിക്കാനും നിലവിലുള്ളവ കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമായി മെച്ചപ്പെടുത്താനും സാധ്യമാക്കുന്നു. ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ സാധ്യമായ പുതിയ ചികിത്സകളെ തിരിച്ചറിയുക മാത്രമല്ല, ക്ലിനിക്കൽ ആപ്ലിക്കേഷനിലേക്കുള്ള അവരുടെ പാത വേഗത്തിലാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ”വിൽക്കെ പറഞ്ഞു.
നിർണായകമായ ആരോഗ്യ വെല്ലുവിളികളെ നേരിടാൻ AI എങ്ങനെ ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നുവെന്ന് ഈ മുന്നേറ്റം അടിവരയിടുന്നു.
പ്രോട്ടെഗ്രിൻ-1 പുനർ-എഞ്ചിനീയർ ചെയ്യാൻ, ChatGPT-ന് പിന്നിലെ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് സമാനമായ ഒരു വലിയ ഭാഷാ മോഡൽ (LLM) ഗവേഷണ സംഘം ഉപയോഗിച്ചു. പന്നികൾ സ്വാഭാവികമായി ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഈ വീര്യമേറിയ ആൻറിബയോട്ടിക്, ബാക്ടീരിയയെ കൊല്ലുന്നതിൽ ഫലപ്രദമാണ്, എന്നാൽ മുമ്പ് മനുഷ്യ ഉപയോഗത്തിന് വളരെ വിഷമായിരുന്നു.
പ്രോട്ടെഗ്രിൻ-1 പരിഷ്കരിക്കുന്നതിലൂടെ, മനുഷ്യകോശങ്ങളിലെ ദോഷകരമായ ഫലങ്ങൾ ഇല്ലാതാക്കുന്നതിനൊപ്പം അതിൻ്റെ ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ ഗുണങ്ങൾ സംരക്ഷിക്കാനാണ് ഗവേഷകർ ലക്ഷ്യമിടുന്നത്.
ഇത് നേടുന്നതിന്, ഉയർന്ന ത്രൂപുട്ട് രീതിയിലൂടെ പ്രോട്ടെഗ്രിൻ-1-ൻ്റെ 7,000-ലധികം വ്യതിയാനങ്ങൾ ടീം സൃഷ്ടിച്ചു, ഏതൊക്കെ പരിഷ്‌ക്കരണങ്ങൾ സുരക്ഷ വർദ്ധിപ്പിക്കുമെന്ന് പെട്ടെന്ന് തിരിച്ചറിയാൻ അവരെ അനുവദിക്കുന്നു. ബാക്റ്റീരിയൽ മെംബ്രണുകളെ തിരഞ്ഞെടുത്ത് ടാർഗെറ്റുചെയ്യാനും ബാക്ടീരിയകളെ ഫലപ്രദമായി കൊല്ലാനും മനുഷ്യൻ്റെ ചുവന്ന രക്താണുക്കൾക്ക് ദോഷം വരുത്തുന്നത് ഒഴിവാക്കാനുമുള്ള അവരുടെ കഴിവിനായി ഈ വ്യതിയാനങ്ങൾ വിലയിരുത്താൻ അവർ LLM ഉപയോഗിച്ചു. ഈ AI- ഗൈഡഡ് സമീപനം ബാക്ടീരിയൽ സെലക്ടീവ് പ്രോട്ടെഗ്രിൻ-1.2 (bsPG-1.2) എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഒരു പരിഷ്കൃത പതിപ്പ് സൃഷ്ടിക്കുന്നതിലേക്ക് നയിച്ചു.
പ്രാഥമിക മൃഗ പരീക്ഷണങ്ങളിൽ, bsPG-1.2 ഉപയോഗിച്ച് ചികിത്സിച്ചതും മൾട്ടിഡ്രഗ്-റെസിസ്റ്റൻ്റ് ബാക്ടീരിയ ബാധിച്ചതുമായ എലികൾ ആറ് മണിക്കൂറിനുള്ളിൽ അവയുടെ അവയവങ്ങളിലെ ബാക്ടീരിയയുടെ അളവിൽ ഗണ്യമായ കുറവ് കാണിച്ചു. bsPG-1.2 മനുഷ്യ പരീക്ഷണങ്ങളിലേക്ക് മുന്നേറാൻ സാധ്യതയുണ്ടെന്ന് ഈ വാഗ്ദാന ഫലങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
ഇൻ്റഗ്രേറ്റീവ് ബയോളജി പ്രൊഫസറും പഠനത്തിൻ്റെ സഹ-സീനിയർ രചയിതാവുമായ ക്ലോസ് വിൽക്ക്, മയക്കുമരുന്ന് വികസനത്തിൽ AI യുടെ പരിവർത്തനപരമായ സ്വാധീനം എടുത്തുകാണിച്ചു.
“വലിയ ഭാഷാ മോഡലുകൾ പ്രോട്ടീനിലും പെപ്റ്റൈഡ് എഞ്ചിനീയറിംഗിലും വിപ്ലവം സൃഷ്ടിക്കുന്നു, ഇത് പുതിയ മരുന്നുകൾ വികസിപ്പിക്കാനും നിലവിലുള്ളവ കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമായി മെച്ചപ്പെടുത്താനും സാധ്യമാക്കുന്നു. ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ സാധ്യമായ പുതിയ ചികിത്സകളെ തിരിച്ചറിയുക മാത്രമല്ല, ക്ലിനിക്കൽ ആപ്ലിക്കേഷനിലേക്കുള്ള അവരുടെ പാത വേഗത്തിലാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ”വിൽക്കെ പറഞ്ഞു.
നിർണായകമായ ആരോഗ്യ വെല്ലുവിളികളെ നേരിടാൻ AI എങ്ങനെ ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നുവെന്ന് ഈ മുന്നേറ്റം അടിവരയിടുന്നു.
