उपचार में आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस: जीन थेरेपी, ट्यूमर-मारने वाली दवाओं को इंजेक्ट करने के लिए Google एआई-आधारित टिनी सिरिंज

नयी दिल्ली: शोधकर्ताओं की एक टीम ने जीवाणु इंजेक्शन प्रणाली विकसित करने के लिए Google के एआई उद्यम डीपमाइंड का उपयोग किया है जो कैंसर-मारने वाली दवाओं और जीन थेरेपी सहित प्रोटीन को सीधे मानव कोशिकाओं में इंजेक्ट कर सकता है। मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (एमआईटी) और हार्वर्ड यूनिवर्सिटी सहित टीम ने आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (एआई) टूल अल्फाफोल्ड का उपयोग करके एक छोटे सिरिंज जैसी इंजेक्शन संरचना का निर्माण किया, जो स्वाभाविक रूप से फोटोरहैबडस बैक्टीरिया द्वारा निर्मित होता है जो मुख्य रूप से कीड़ों को संक्रमित करता है।

जर्नल नेचर में वर्णित इन सिरिंज संरचनाओं का उपयोग जीवित चूहों में मानव कोशिकाओं और कोशिकाओं दोनों को उपयोगी प्रोटीन देने के लिए किया गया था। एमआईटी में न्यूरोसाइंस के फेंग झांग प्रोफेसर फेंग झांग प्रोफेसर ने कहा, “चिकित्सीय अणुओं का वितरण दवा के लिए एक बड़ी बाधा है, और हमें इन शक्तिशाली नए उपचारों को शरीर में सही कोशिकाओं में लाने के लिए विकल्पों की एक गहरी बेंच की आवश्यकता होगी।”

“प्रकृति प्रोटीन का परिवहन कैसे करती है, उससे सीखकर, हम एक नया मंच विकसित करने में सक्षम थे जो इस अंतर को दूर करने में मदद कर सकता है।” Photorhabdus बैक्टीरिया मेजबान कोशिकाओं में प्रोटीन इंजेक्ट करने के लिए लगभग 100-नैनोमीटर-लंबी सिरिंज जैसी मशीनों का उपयोग करते हैं ताकि उनके आसपास के जीव विज्ञान को समायोजित करने और उनके अस्तित्व को बढ़ाने में मदद मिल सके। ये मशीनें, जिन्हें एक्स्ट्रासेलुलर कॉन्ट्रैक्टाइल इंजेक्शन सिस्टम (eCIS) कहा जाता है, में एक म्यान के अंदर एक कठोर ट्यूब होती है, जो कोशिका झिल्ली के माध्यम से ट्यूब के अंत में एक स्पाइक चलाती है। यह ट्यूब के अंदर प्रोटीन कार्गो को सेल में प्रवेश करने के लिए मजबूर करता है। ईसीआईएस के एक छोर के बाहर पूंछ के तंतु होते हैं जो कोशिका की सतह पर विशिष्ट रिसेप्टर्स को पहचानते हैं और आगे बढ़ते हैं।

शोधकर्ताओं ने सोचा कि अलग-अलग रिसेप्टर्स को बांधने के लिए पूंछ के तंतुओं को फिर से इंजीनियरिंग करके मानव कोशिकाओं को प्रोटीन देने के लिए उन्हें संशोधित करना संभव हो सकता है। अल्फाफोल्ड का उपयोग करते हुए, जो अपने अमीनो एसिड अनुक्रम से प्रोटीन की संरचना की भविष्यवाणी करता है, शोधकर्ताओं ने Photorhabdus बैक्टीरिया द्वारा उत्पादित एक eCIS के पूंछ के तंतुओं को मानव कोशिकाओं से बाँधने के लिए फिर से डिज़ाइन किया। कॉम्प्लेक्स के दूसरे हिस्से को फिर से इंजीनियरिंग करके, वैज्ञानिकों ने कुछ मामलों में उल्लेखनीय रूप से उच्च दक्षता के साथ, अपने चयन का प्रोटीन देने में सिरिंज को धोखा दिया। टीम ने ईजीएफ रिसेप्टर को व्यक्त करने वाली कैंसर कोशिकाओं को लक्षित करने वाले ईसीआईएस बनाए और दिखाया कि उन्होंने लगभग 100 प्रतिशत कोशिकाओं को मार डाला, लेकिन रिसेप्टर के बिना कोशिकाओं को प्रभावित नहीं किया।

हालांकि दक्षता रिसेप्टर पर आंशिक रूप से निर्भर करती है, सिस्टम को लक्षित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, शोधकर्ताओं ने कहा कि निष्कर्ष विचारशील इंजीनियरिंग के साथ सिस्टम के वादे को प्रदर्शित करते हैं। शोधकर्ताओं ने जीवित चूहों में मस्तिष्क को प्रोटीन देने के लिए एक ईसीआईएस का भी उपयोग किया – जहां यह एक पता लगाने योग्य प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को उत्तेजित नहीं करता था, यह सुझाव देता है कि ईसीआईएस एक दिन सुरक्षित रूप से मनुष्यों को जीन थेरेपी देने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।