कृत्रिम बुद्धिमत्ता से सुपरबग निरोधी एंटीबॉयोटिक की पहचान

• एक सौ मिलियन यौगिकों में से पहचान की गयी

• ए आई ने अपने आंकड़ों से सुझाव पेश किये थे

• चूहों पर किया गया प्रयोग सफल साबित हुआ है

राष्ट्रीय खबर

रांचीः दवा की दुनिया में यह परेशानी बढ़ती ही जा रही थी कि अनेक वायरस प्रचलित दवाओं का प्रतिरोधक क्षमता विकसित कर चुके थे। इस दिशा में सबसे अधिक परेशानी टीबी के मरीजों को हुई थी। ठीक उसी तरह मलेरिया के विषाणु भी पूर्व की दवा से मरते नहीं थे। अब हाल के दिनों में कोरोना वायरस के मामले में भी ऐसा ही देखा गया है।

इन चिंताओं के बीच ही आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस के इस्तेमाल ने नये एंटीबॉयोटिक की पहचान हो पायी है। इस विधा का उपयोग करते हुए, एमआईटी और मैकमास्टर यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने एक नए एंटीबायोटिक की पहचान की है जो एक प्रकार के बैक्टीरिया को मार सकता है जो कई दवा प्रतिरोधी संक्रमणों के लिए जिम्मेदार है।

यदि रोगियों में उपयोग के लिए विकसित किया जाता है, तो दवा एक खास प्रजाति के बैक्टीरिया की एक प्रजाति से निपटने में मदद कर सकती है जो अक्सर अस्पतालों में पाई जाती है और इससे निमोनिया, मेनिन्जाइटिस और अन्य गंभीर संक्रमण हो सकते हैं। एसिनेटोबैक्टर लंबे समय तक अस्पताल के दरवाज़ों और उपकरणों पर जीवित रह सकता है, और यह अपने पर्यावरण से एंटीबायोटिक प्रतिरोध जीन ले सकता है।

एमआईटी के एक पूर्व पोस्टडॉक जोनाथन स्टोक्स, जो अब मैकमास्टर विश्वविद्यालय में जैव रसायन और बायोमेडिकल विज्ञान के सहायक प्रोफेसर हैं, कहते हैं, करते हुए लगभग 7,000 संभावित ड्रग कंपाउंड की लाइब्रेरी, जिसे उन्होंने यह मूल्यांकन करने के लिए प्रशिक्षित किया कि क्या कोई रासायनिक यौगिक ए. बॉमनी के विकास को रोकेगा।

एमआईटी के मेडिकल इंजीनियरिंग और विज्ञान संस्थान (आईएमईएस) और जैविक इंजीनियरिंग विभाग में मेडिकल इंजीनियरिंग और विज्ञान के टर्मियर प्रोफेसर जेम्स कोलिन्स कहते हैं, यह खोज आगे इस आधार का समर्थन करती है कि एआई अच्छी एंटीबायोटिक दवाओं के लिए हमारी खोज को काफी तेज और विस्तारित कर सकता है। पेपर के प्रमुख लेखक मैकमास्टर विश्वविद्यालय के स्नातक छात्र गैरी लियू और डेनिस कैटाकुटन और हाल ही में मैकमास्टर स्नातक ख़ुशी राठौड़ हैं।

पिछले कई दशकों में, कई रोगजनक बैक्टीरिया मौजूदा एंटीबायोटिक दवाओं के लिए तेजी से प्रतिरोधी बन गए हैं, जबकि बहुत कम नए एंटीबायोटिक्स विकसित किए गए हैं। नए एंटीबायोटिक दवाओं की पहचान करने के लिए इस विधि का उपयोग किया जा सकता है जिनकी रासायनिक संरचना किसी भी मौजूदा दवाओं से अलग है।

शोधकर्ताओं ने ई. कोलाई के विकास को बाधित करने वाली रासायनिक संरचनाओं की पहचान करने के लिए 100 मिलियन से अधिक यौगिकों से एक अणु उत्पन्न किया। यह अणु न केवल ई. कोलाई बल्कि कई अन्य जीवाणु प्रजातियों को भी मार सकता है जो उपचार के लिए प्रतिरोधी हैं। जिससे यह पता चला कि मशीन-लर्निंग दृष्टिकोण जटिल एंटीबायोटिक खोज कार्यों के लिए अच्छी तरह से काम कर सकते हैं।

शोधकर्ताओं ने सबसे पहले लगभग 7,500 विभिन्न रासायनिक यौगिकों के लिए एक लैब डिश में उगाए। फिर उन्होंने प्रत्येक अणु की संरचना को मॉडल में डाला। उन्होंने मॉडल को यह भी बताया कि क्या प्रत्येक संरचना बैक्टीरिया के विकास को रोक सकती है या नहीं। एक बार मॉडल के प्रशिक्षित हो जाने के बाद, शोधकर्ताओं ने इसका उपयोग 6,680 यौगिकों के एक सेट का विश्लेषण करने के लिए किया, जो पहले नहीं देखा था।

इस विश्लेषण में, जिसमें दो घंटे से भी कम समय लगा, कुछ सौ शीर्ष हिट मिले। शोधकर्ताओं ने प्रयोगशाला में प्रयोगात्मक रूप से परीक्षण करने के लिए 240 को चुना। उन परीक्षणों में नौ एंटीबायोटिक्स मिले, जिनमें से एक बहुत शक्तिशाली था। यह यौगिक, जिसे मूल रूप से मधुमेह की एक संभावित दवा के रूप में खोजा गया था।

चूहों में किए गए अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने दिखाया कि दवा, जिसे उन्होंने अबाउसीन नाम दिया है, ए. बॉमनी के कारण होने वाले घाव के संक्रमण का इलाज कर सकती है। उन्होंने प्रयोगशाला परीक्षणों में यह भी दिखाया कि यह मानव रोगियों से अलग किए गए विभिन्न प्रकार के दवा प्रतिरोधी ए. बॉमनी स्ट्रेन के खिलाफ काम करता है।

आगे के प्रयोगों से पता चला कि दवा लिपोप्रोटीन तस्करी के रूप में जानी जाने वाली प्रक्रिया में हस्तक्षेप करके कोशिकाओं को मार देती है, जिसका उपयोग कोशिकाएं कोशिका के अंदर से प्रोटीन को कोशिका के लिफाफे तक ले जाने के लिए करती हैं। शोधकर्ता अन्य प्रकार के दवा प्रतिरोधी संक्रमणों के लिए संभावित एंटीबायोटिक दवाओं की पहचान करने के लिए अपने मॉडलिंग दृष्टिकोण का उपयोग करने की भी योजना बना रहे हैं।