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आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस जीन थेरेपी के लिए वायरस में सुधार करता है

डिपेंडोविर्यूज़, या एडवोविर्यूज़ (एएवी) के साथ "संबद्ध" parvoviruses, अमेरिका में बहुत उपयोगी उपकरण हैं जीन थेरेपी। ऐसा इसलिए है क्योंकि वे डीएनए को कोशिका में स्थानांतरित कर सकते हैं और मनुष्यों के लिए हानिरहित हैं। इसलिए, उन्हें बीमारियों से लड़ने के लिए आवश्यक आनुवंशिक जानकारी के वाहक के रूप में उपयोग किया जाता है।

छवि स्रोत: पिक्साबे

हालांकि, गंभीर सीमाएं हैं, जिसका मतलब है कि उनका उपयोग वर्तमान में गंभीर रूप से प्रतिबंधित है और सभी रोगी उनका उपयोग नहीं कर सकते हैं, इसलिए हर कोई जीन थेरेपी प्राप्त नहीं कर सकता है। इनमें से पहली सीमा सीमित क्षमता है एएवी, कोशिकाओं को जोड़ने के लिए। दूसरी सीमा मानव प्रतिरक्षा प्रणाली है। यह अनुमान है कि एक के खिलाफ 50-70% लोग एएवी संक्रमण प्रतिरोधी हैं क्योंकि वे पहले ही इस वायरस के किसी रूप के संपर्क में आ चुके हैं। उनके मामले में, जीन थेरेपी काम नहीं करती है क्योंकि प्रतिरक्षा प्रणाली के पास ऐसा करने का समय होता है वाइरस नष्ट करने से पहले यह सेल में प्रवेश करता है और इसके साथ थेरेपी को अंजाम देने के लिए आवश्यक जेनेटिक सामग्री। जीन थेरेपी में अनुसंधान के सबसे महत्वपूर्ण क्षेत्रों में से एक इसलिए करने का प्रयास है प्रतिरक्षा प्रणाली को बाहर करना।


डॉ हार्वर्ड विश्वविद्यालय के जॉर्ज चर्च के साथ काम किया Google अनुसंधान और डायनो थेरेप्यूटिक्स एक गहरी सीखने की तकनीक AAV वायरस के कैप्सिड (प्रोटीन शेल) के बहुत भिन्न प्रकारों को डिजाइन करने के लिए उपयोग किया जाता है। शोधकर्ताओं ने वायरल जीनोम सीक्वेंस पर ध्यान केंद्रित किया जो एक महत्वपूर्ण प्रोटीन खंड के लिए कोड है जो लक्ष्य कोशिकाओं के संक्रमण और वायरस द्वारा वायरस की मान्यता में केंद्रीय भूमिका निभाता है। प्रतिरक्षा प्रणाली निभाता है।


विशेषज्ञों ने दिखाया कि यह कृत्रिम बुद्धि के उपयोग से संभव है, बड़ी संख्या में विभेदित है कैप्सिड्स उसके बाद प्रतिरक्षा प्रणाली के हमले से बचने की उनकी क्षमता के लिए परीक्षण किया जा सकता है। शोधकर्ताओं ने एक पर एक छोटी मात्रा में डेटा के साथ शुरुआत की कैप्सिड200.000 वेरिएंट को लक्षित करने के लिए।


हमारे शोध से स्पष्ट है कि हम परिचित हैं मशीन लर्निंग प्रकृति में मौजूद की तुलना में कहीं अधिक बड़ी संख्या में डिजाइन कर सकते हैं। हम अपनी तकनीक को परिष्कृत करने के लिए न केवल वाहक बना सकते हैं जो प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा हमलों का सामना कर सकते हैं, बल्कि चुनिंदा ऊतक प्रकारों को अधिक कुशलतापूर्वक और चुनिंदा रूप से संलग्न करने के लिए भी कर सकते हैं, “एरिक केल्सिक, पीएचडी, निदेशक और डायनो थैरेपिक्स के सह-संस्थापक ने कहा।
नेचर में प्रकाशित एक पेपर से, हम सीखते हैं कि एआई द्वारा डिजाइन किए गए कैप्सिड के प्रारंभिक मूल्यांकन में पाया गया कि लगभग 60% काम कर सकते हैं। यह एक महत्वपूर्ण कदम है। रैंडम म्यूटाजेनेसिस का उपयोग वर्तमान में कैप्सिड्स को अलग करने के लिए किया जाता है, जिसमें प्रयोग करने योग्य कैप्सिड्स का प्रतिशत 1% से कम होता है।
जितना अधिक हम एएवी के प्राकृतिक स्वरूप से विचलित होते हैं, उतनी ही संभावना है कि प्रतिरक्षा प्रणाली इसे पहचान नहीं पाएगी, सैम सिनाई, पीएचडी को जोड़ता है, जो कि डायनो थेरेप्यूटिक्स के दूसरे संस्थापक हैं, जिन्होंने टीम का नेतृत्व किया था कंप्यूटर मॉडलिंग प्रदर्शन किया। हालांकि, सफलता की कुंजी एक कैप्सिड बना रही है, जो डीएनए पेलोड को स्थिर रूप से ले जा सकती है। एक प्राप्त करने के पारंपरिक तरीके कैप्सिड्स बहुत समय और संसाधन गहन हैं, और बहुत कम उपयोग योग्य हैं कैप्सिड्स प्राप्त करें। यहाँ, हालांकि, हम जल्दी से एक बड़ी विविधता पा सकते हैं एएवी कैप्सिड्स जीत, जो आगे के विकास के लिए आधार है जीन चिकित्सा अधिक लोगों के लिए उपलब्ध हैं। ”