एंटीबायोटिक प्रतिरोधाच्या विरोधात AI-निर्मित व्हायरसचा वापर

एक महत्त्वपूर्ण अध्ययनात, संशोधकांनी एंटीबायोटिक-प्रतिरोधक बॅक्टेरिया विरुद्ध लढण्यासाठी नवीन व्हायरल जीनोम तयार करण्यासाठी कृत्रिम बुद्धिमत्ता (AI) चा वापर केला आहे. जागतिक आरोग्य संघटनेनुसार, एंटीबायोटिक प्रतिरोध एक गंभीर जागतिक आरोग्य धोका आहे, ज्यामध्ये 2023 मध्ये प्रत्येक सहा प्रयोगशाळा-निश्चित बॅक्टेरियल संसर्गांपैकी एक उपचारासाठी प्रतिरोधक होता. हा चिंताजनक आकडा वैज्ञानिकांना नवोन्मेषी उपाय शोधण्यास प्रवृत्त करीत आहे, ज्यामुळे बॅक्टीरिओफेज डिझाइनमध्ये AI चा समावेश झाला आहे.

संशोधन टीमने वायरल जीनोमचे विश्लेषण आणि निर्माण करण्यासाठी Evo 1 आणि Evo 2 नावाचे प्रगत जीनोमिक भाषा मॉडेल वापरले. हे मॉडेल जनरेटिव AI प्रमाणे कार्य करतात, जे वाक्ये तयार करतात, परंतु येथे ते DNA च्या चार न्यूक्लियोटाइड्सचे व्यवस्थापन करतात. या प्रयोगाचे आधारभूत तत्व म्हणजे बॅक्टीरिओफेज ΦX174, ज्याचे जवळजवळ एक शतकभर अध्ययन केले गेले आहे आणि हे Escherichia coli च्या विशिष्ट प्रजातींना संक्रमित करते. AI ने संभाव्य हजारो जीनोम तयार केले, ज्यामध्ये 285 प्रयोगशाळेत त्यांच्या कार्यक्षमता मूल्यांकनासाठी संश्लेषित केले गेले.

संश्लेषित जीनोममधून 16 यशस्वीरित्या बॅक्टीरिओफेज तयार करण्यात सक्षम होते, जे त्यांच्या बॅक्टेरियल मेज़बानांना लक्ष केंद्रित करण्यात प्रभावी होते. विशेष म्हणजे, या इंजिनिअर केलेल्या व्हायरसांनी ज्ञात नैसर्गिक व्हायरसच्या तुलनेत महत्त्वपूर्ण भिन्नता प्रदर्शित केली, ज्यामध्ये अनेक उत्परिवर्तन आणि लांबीतील भिन्नता समाविष्ट होती. यामध्ये काही सुधारणा पूर्वी अनुक्रमित व्हायरसमध्ये कधीही पाहिल्या गेल्या नाहीत, ज्यामुळे virology मध्ये AI च्या नवोन्मेषी क्षमतेचा उलगडा झाला.

या संशोधनाचे परिणाम गहन आहेत, कारण अनेक AI-निर्मित फेज एकत्र करून एंटीबायोटिक-प्रतिरोधक E. coli स्ट्रेनवर सुधारित प्रभावशीलता दर्शवली गेली. चाचण्यांमध्ये, व्हायरल कॉकटेलने फक्त काही संक्रमण राउंडनंतर बॅक्टेरिया वर यशस्वीरित्या हल्ला केला, जो नैसर्गिक फेजच्या समकक्षापेक्षा चांगला होता. हे सुचवते की AI-डिझाइन केलेले व्हायरस सुपरबग्सच्या विरोधात एक नवीन शस्त्र म्हणून कार्य करू शकतात, जे उपचार विकासात वेग आणू शकतात.

तथापि, संशोधकांनी त्यांच्या प्रयोगांमध्ये सुरक्षा महत्वावर जोर दिला, हे सुनिश्चित करताना की Evo 2 प्राणी किंवा वनस्पतींच्या पेशींचा संसर्ग करणाऱ्या व्हायरसांबद्दल "शिकत" नाही. सर्व प्रयोग नियंत्रित वातावरणात केले गेले होते जेणेकरून जोखमी कमी करता येतील. हे अध्ययन जीनोम डिझाइनमध्ये AI च्या भविष्याबद्दल महत्त्वाचे प्रश्न उपस्थित करते, विशेषतः अधिक जटिल जीनोम तयार करण्याच्या संभावनांबद्दल. जरी ही तंत्रज्ञान वैद्यकीय उपचारांना पुढे नेण्यासाठी आशादायक आहे, तरी अनपेक्षित परिणाम टाळण्यासाठी मजबूत सुरक्षा नियमांची आवश्यकता असेल.