Acinetobacter baumannii. ছবির উৎস: Vader1941 / Wikimedia / CC BY-SA 4.0
বিশ্বব্যাপী প্রতি বছর প্রায় 5 মিলিয়ন মানুষ অ্যান্টিবায়োটিক প্রতিরোধের কারণে মারা যায়, তাই ড্রাগ-প্রতিরোধী স্ট্রেনগুলির বিরুদ্ধে লড়াই করার জন্য নতুন পদ্ধতিগুলি জরুরিভাবে প্রয়োজন।
স্ট্যানফোর্ড ইউনিভার্সিটি স্কুল অফ মেডিসিন এবং ম্যাকমাস্টার ইউনিভার্সিটির গবেষকরা এই সমস্যা সমাধানের জন্য জেনারেটিভ কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা ব্যবহার করছেন।সিন্থেমল (সিন্থেটিক অণুর জন্য) নামে একটি নতুন মডেল ছয়টি পদার্থের গঠন এবং রাসায়নিক সূত্র তৈরি করে নতুন ওষুধ অ্যাসিনেটোব্যাক্টর বাউমানিনির ড্রাগ-প্রতিরোধী স্ট্রেনগুলিকে হত্যা করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যা জীবাণুরোধী প্রতিরোধ-সম্পর্কিত মৃত্যুর জন্য দায়ী নেতৃস্থানীয় প্যাথোজেনগুলির মধ্যে একটি।
গবেষকরা তাদের মডেলিং এবং এই নতুন যৌগগুলির পরীক্ষামূলক বৈধতা বর্ণনা করেন অধ্যয়ন 22 মার্চ পত্রিকায় প্রকাশিত প্রাকৃতিক মেশিন বুদ্ধিমত্তা.
“নতুন অ্যান্টিবায়োটিকগুলি দ্রুত বিকাশের জন্য একটি বিশাল জনস্বাস্থ্যের প্রয়োজন আছে,” বলেছেন জেমস জু, পিএইচডি, বায়োমেডিকাল ডেটা সায়েন্সের সহযোগী অধ্যাপক এবং গবেষণার সহ-সিনিয়র লেখক৷ “আমাদের অনুমান হল যে অনেক সম্ভাব্য অণু রয়েছে যা কার্যকর ওষুধ হয়ে উঠতে পারে, কিন্তু আমরা এখনও সেগুলি তৈরি বা পরীক্ষা করিনি। তাই আমরা কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা ব্যবহার করতে চাই সম্পূর্ণ নতুন অণু ডিজাইন করতে যা প্রকৃতিতে কখনও দেখা যায়নি।”
জেনারেটিভ এআই আবির্ভাবের আগে, একই ধরনের এআই কৌশল বড় ভাষা মডেল চ্যাটজিপিটির মতো, গবেষকরা অ্যান্টিবায়োটিক বিকাশের জন্য বিভিন্ন গণনামূলক পদ্ধতি ব্যবহার করেছেন। তারা বিদ্যমান ওষুধের লাইব্রেরিগুলির মাধ্যমে স্ক্রোল করার জন্য অ্যালগরিদম ব্যবহার করেছিল এবং সেই যৌগগুলিকে চিহ্নিত করেছিল যা নির্দিষ্ট প্যাথোজেনের বিরুদ্ধে লড়াই করতে পারে।
এই প্রযুক্তি, যা 100 মিলিয়ন পরিচিত যৌগ স্ক্রীন করা হয়েছেফলাফল উত্পাদিত, কিন্তু শুধুমাত্র পৃষ্ঠ scratched, সব খুঁজে যৌগ অ্যান্টিব্যাকটেরিয়াল বৈশিষ্ট্য থাকতে পারে।
“রাসায়নিক স্থান বিশাল,” কাইল সোয়ানসন বলেছেন, স্ট্যানফোর্ডের কম্পিউটেশনাল সায়েন্সের ডক্টরেট ছাত্র এবং গবেষণার সহ-প্রধান লেখক। “লোকেরা অনুমান করে 10 এর কাছাকাছি60 সম্ভাব্য ওষুধের মতো অণু। অতএব, 100 মিলিয়ন সমগ্র স্থান কভার করার জন্য যথেষ্ট নয়। “
ওষুধের বিকাশের হ্যালুসিনেশন
জেনারেটিভ এআই-এর “হ্যালুসিনেট” বা পাতলা বাতাস থেকে উত্তর তৈরি করার প্রবণতা একটি বর হতে পারে। ওষুধের আবিষ্কার, কিন্তু সোয়ানসন বলেন, নতুন ওষুধ তৈরি করতে এই ধরনের কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা ব্যবহার করার পূর্বের প্রচেষ্টায় এমন যৌগ তৈরি হয়েছে যা বাস্তব বিশ্বে তৈরি করা অসম্ভব। গবেষকদের SyntheMol-এর ক্রিয়াকলাপগুলির চারপাশে রেললাইন স্থাপন করা দরকার, এটি নিশ্চিত করে যে মডেল দ্বারা কল্পনা করা যে কোনও অণু ল্যাবে সংশ্লেষিত হতে পারে।
“আমরা কম্পিউটেশনাল কাজ এবং ভিজা ল্যাব বৈধতার মধ্যে ফাঁক সেতু করার চেষ্টা করে এই সমস্যাটি সমাধান করি,” সোয়ানসন বলেন।
মডেলটিকে 130,000 টিরও বেশি আণবিক বিল্ডিং ব্লকের একটি লাইব্রেরি এবং বৈধ রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলির একটি সেট ব্যবহার করে সম্ভাব্য ওষুধ তৈরির প্রশিক্ষণ দেওয়া হয়। এটি শুধুমাত্র চূড়ান্ত যৌগ তৈরি করে না, সেই বিল্ডিং ব্লকগুলি ব্যবহার করার জন্য নেওয়া পদক্ষেপগুলিও তৈরি করে, যা গবেষকদের ওষুধ তৈরির জন্য রেসিপিগুলির একটি সেট দেয়।
গবেষকরা এ. বাউমান্নির বিরুদ্ধে বিভিন্ন রাসায়নিকের অ্যান্টিব্যাকটেরিয়াল কার্যকলাপের বিদ্যমান ডেটার উপর মডেলটিকে প্রশিক্ষণ দিয়েছেন। এই গাইড এবং তাদের বিল্ডিং ব্লকের শুরুর সেট দিয়ে সজ্জিত, SyntheMol প্রায় 25,000 সম্ভাব্য অ্যান্টিবায়োটিক এবং 9 ঘন্টারও কম সময়ে তৈরির রেসিপি তৈরি করেছে। ব্যাকটেরিয়াগুলিকে দ্রুত নতুন যৌগগুলির প্রতিরোধী হয়ে উঠতে বাধা দেওয়ার জন্য, গবেষকরা তারপরে ফলের যৌগগুলিকে ফিল্টার করেছিলেন যেগুলি শুধুমাত্র বিদ্যমান যৌগগুলির থেকে পৃথক।
“এখন আমাদের কাছে শুধুমাত্র সম্পূর্ণ নতুন অণুই নেই, তবে কীভাবে সেগুলি তৈরি করা যায় সে সম্পর্কে আমাদের কাছে স্পষ্ট নির্দেশাবলী রয়েছে,” জু বলেছেন।
নতুন রাসায়নিক স্থান
গবেষকরা ব্যাকটেরিয়া মারার সম্ভাবনাময় 70 টি যৌগ নির্বাচন করেছেন এবং ইউক্রেনীয় রাসায়নিক কোম্পানির সাথে সহযোগিতা করেছেন এনামাইন তাদের সংশ্লেষণ করতে। কোম্পানী দক্ষতার সাথে এই যৌগগুলির মধ্যে 58টি তৈরি করতে সক্ষম হয়েছিল, এবং যখন গবেষকরা তাদের ল্যাবে পরীক্ষা করেছিলেন, তখন তাদের মধ্যে ছয়টি এ. বাউমান্নির ওষুধ-প্রতিরোধী স্ট্রেনকে মেরে ফেলেছিল। নতুন যৌগগুলি সংক্রমণের জন্য সংবেদনশীল অন্যান্য সংক্রামক ব্যাকটেরিয়ার বিরুদ্ধে অ্যান্টিব্যাকটেরিয়াল কার্যকলাপও দেখিয়েছে। এন্টিবায়োটিক প্রতিরোধেরEscherichia coli, Klebsiella pneumoniae এবং MRSA সহ।
বিজ্ঞানীরা ইঁদুরের ছয়টি যৌগের মধ্যে দুটির বিষাক্ততা পরীক্ষা করতে সক্ষম হন কারণ বাকি চারটি পানিতে দ্রবণীয় ছিল না। তারা যে দুটি পরীক্ষা করেছিল তা নিরাপদ বলে মনে হয়েছিল; Zou বলেছেন যে পরবর্তী পদক্ষেপটি হল অ্যাসিনেটোব্যাক্টর বাউমানি দ্বারা সংক্রামিত ইঁদুরের উপর ওষুধগুলি পরীক্ষা করা যাতে তারা ভিভোতে কাজ করে কিনা।
এই ছয়টি যৌগ একে অপরের থেকে এবং বিদ্যমান অ্যান্টিবায়োটিক থেকে খুব আলাদা। গবেষকরা জানেন না কিভাবে তাদের অ্যান্টিব্যাকটেরিয়াল বৈশিষ্ট্যগুলি আণবিক স্তরে কাজ করে, তবে এই বিবরণগুলি অন্বেষণ করলে অন্যান্য অ্যান্টিবায়োটিকের বিকাশের সাথে প্রাসঙ্গিক সাধারণ নীতিগুলি পাওয়া যেতে পারে।
“এই AI সত্যিই আমাদের রাসায়নিক স্থানের একটি সম্পূর্ণ নতুন অংশ ডিজাইন এবং শিক্ষা দিচ্ছে যা মানুষ আগে কখনও অন্বেষণ করেনি,” Zou বলেছেন।
Zou এবং Swanson এছাড়াও SyntheMol উন্নত করছে এবং এর পরিধি প্রসারিত করছে।তারা ড্রাগ আবিষ্কারের জন্য মডেলটি ব্যবহার করতে অন্যান্য গবেষণা গোষ্ঠীর সাথে সহযোগিতা করছে হৃদরোগ এবং পরীক্ষাগার গবেষণার জন্য নতুন ফ্লুরোসেন্ট অণু তৈরি করুন।
অধিক তথ্য:
কাইল সোয়ানসন এট আল।, সহজে সংশ্লেষিত এবং কাঠামোগতভাবে অভিনব অ্যান্টিবায়োটিকের ডিজাইন এবং বৈধতার জন্য জেনারেটিভ এআই, প্রাকৃতিক মেশিন বুদ্ধিমত্তা (2024)। DOI: 10.1038/s42256-024-00809-7
দ্বারা প্রদান করা হয়
স্ট্যানফোর্ড ইউনিভার্সিটি মেডিকেল সেন্টার
উদ্ধৃতি: জেনারেটিভ এআই অ্যান্টিবায়োটিক-প্রতিরোধী ব্যাকটেরিয়ার বিরুদ্ধে সম্ভাব্য নতুন ওষুধ তৈরি করে (2024, মার্চ 28), 18 এপ্রিল, 2024, https://techxplore.com/news/2024-03-generative-ai-potial- drugs-antibiotic থেকে সংগৃহীত। html
এই নথিটি কপিরাইট দ্বারা সুরক্ষিত। ব্যক্তিগত অধ্যয়ন বা গবেষণার উদ্দেশ্যে ন্যায্য লেনদেনের স্বার্থ ছাড়া লিখিত অনুমতি ছাড়া কোনো অংশ পুনরুত্পাদন করা যাবে না। বিষয়বস্তু শুধুমাত্র রেফারেন্স জন্য.
(ট্যাগস-অনুবাদ
উৎস লিঙ্ক
