బ్యాక్టీరియాకు బ్యాడ్ టైం!

సాక్షి, స్పెషల్‌ డెస్క్‌: బ్యాక్టీరియా ఇన్ఫెక్షన్ల చికిత్సకు మానవాళి దశాబ్దాలుగా యాంటీబయోటిక్స్‌ వినియోగిస్తుండటంతో ఆ మందులకు నిరోధకత పెంచుకొని మొండి బ్యాక్టీరియా ‘సూపర్‌ బగ్స్‌’గా మారిన నేపథ్యంలో పరిశోధకులు కొత్త యాంటీబయోటిక్స్‌ కనుగొనడానికి కృత్రిమ మేధ (ఏఐ) సాయం తీసుకుంటున్నారు. ప్రపంచ ప్రఖ్యాత యూనివర్సిటీ మసాచూసెట్స్‌ ఇన్‌స్టిట్యూట్‌ ఆఫ్‌ టెక్నాలజీ (ఎంఐటీ)లో మెడికల్, బయోలాజికల్‌ ఇంజనీరింగ్‌ ప్రొఫెసర్‌ అయిన జేమ్స్‌ జె. కాలిన్స్‌ నేతృత్వంలోని బృందం 

ఈ దిశగా పరిశోధనలు సాగిస్తోంది. ఏయే రసాయన అణువులు బ్యాక్టీరియాను చంపగలవు.. ఏవి చంపలేవు అనే సమాచారాన్ని జనరేటివ్‌ ఏఐ మోడల్‌కు అందించడం ద్వారా అత్యంత ప్రభావవంతమైన యాంటీబయోటిక్స్‌ తయారీకి అవసరమైన రసాయన సమ్మేళనాన్ని పొందే మార్గాన్ని ఈ బృందం కనుగొంది.

ప్రయోగం సాగింది ఇలా..
తమ ప్రయోగంలో భాగంగా కాలిన్స్‌ బృందం ఇప్పటికే తెలిసిన యాంటీబయోటిక్స్‌ రసాయన నిర్మాణాలను ఉపయోగించి ఒక జనరేటివ్‌ ఏఐ మోడల్‌కు శిక్షణ ఇచ్చింది. యాంటీబయాటిక్‌ అణువులు ఎలా పనిచేస్తాయో జనరేటివ్‌ ఏఐ మోడల్‌ నేర్చుకొని దాని ఆధారంగా 4.5 కోట్లకు­పైగా రసాయన నిర్మాణాల పనితీరును పరిశీలించింది. కేవలం మూడు రోజుల వ్యవధిలోనే హాలిసిన్‌ అనే యాంటీబయోటిక్‌ క్యాండిడేట్‌ (చక్కెర వ్యాధికి మందుగా ఉప­యోగించేందుకు వీలుగా గతంలో ప్రీ–క్లినికల్, క్లినికల్‌ ప్ర­యో­గాల్లో వాడిన ఒక రసాయన అణువు) మొండి బ్యాక్టీ­రియాకు విరుగుడుగా పనిచేస్తుందని గుర్తించింది. 

ప్రస్తుత యాంటీబయోటిక్స్‌ రసాయన నిర్మాణాలతో పోలిస్తే హాలిసిన్‌ రసాయన నిర్మాణం పూర్తి భిన్నమైనది కావడం విశేషం. దీంతో కాలిన్స్‌ బృందం హాలిసన్‌ను మొండి బ్యాక్టీరియా సహా వివిధ రకాల బ్యాక్టీరి­యాలపై పరీక్షించగా ఇది వాటి శక్తి ఉత్పత్తిని దెబ్బతీయడం ద్వారా సమర్థంగా నాశనం చేసింది. ఎంఐటీ శాస్త్రవేత్తలు చేపట్టిన మరో అధ్యయనంలో పూర్తిగా కొత్త యాంటీబయోటిక్‌ అణువులను సృష్టించడానికి జెనరేటివ్‌ ఏఐని ఉపయోగించారు. 

ఈ ఏఐ మోడల్‌ 3.6 కోట్లకుపైగా రసాయన సమ్మేళనాలను రూపొందించి పరీక్షించింది. ఎంఆర్‌ఎస్‌ఏ, గొనేరియా వంటి మొండి ఇన్ఫెక్షన్లకు వ్యతిరేకంగా పనిచేసే రసాయన అణువులను ఇది గుర్తించింది. ఈ సమ్మేళనాలకు ప్రస్తుతమున్న ఏ రకమైన యాంటీబయోటిక్స్‌తోనూ పోలిక లేదు. ఇవి బ్యాక్టీరియా కణ త్వచాన్ని దెబ్బతీయడం ద్వారా వాటిని నాశనం చేస్తాయి.

పార్కిన్సన్‌ వ్యాధి చికిత్స కోసం..
పార్కిన్సన్‌ వ్యాధికి మెరుగైన మందులను కనుగొనే ప్రయత్నాల్లో భాగంగా 2024లో కేంబ్రిడ్జ్‌ యూనివర్సిటీ బయోఫిజిక్స్‌ ప్రొఫెసర్‌ మిచెల్‌ వెండ్రూస్కోలో, ఆయన సహచరులు మెషీన్‌ లెర్నింగ్‌ను ఉపయోగించారు. చివరకు ఈ ప్రక్రియ ద్వారా ఐదు ఆశాజనకమైన అణువులను గుర్తించారు. మరోవైపు హార్వర్డ్‌ మెడికల్‌ స్కూల్‌లో ఒక ఏఐ మోడల్‌ దాదాపు 8,000 మందులను గుర్తించింది. వాటిని 17,000 కంటే ఎక్కువ అనారోగ్య సమస్యలకు తిరిగి ఉపయోగించే అవకాశం ఉంది.

ప్రారంభ దశల్లోనే ఏఐ దోహదం..
మందులకు సంబంధించిన ముఖ్యమైన సమాచారం ఫార్మా కంపెనీల వద్ద ప్రైవేట్‌గా ఉండటంతో పరిశోధకులకు ఆ సమాచారం అందుబాటులో ఉండట్లేదు. ఫలితంగా లక్ష్యాలను గుర్తించడం, అణువులను పరిశీలించడం వంటి ప్రారంభ దశల్లోనే ప్రస్తుతం ఏఐ దోహదపడుతోంది. దీంతో ఏఐ ద్వారా కనుగొనే అనేక మందులు రోగులకు చేరడానికి కొన్నేళ్లు పట్టే అవకాశం ఉంది. కాగా, 2017–22 మధ్యకాలంలో 12 కొత్త యాంటీబయోటిక్స్‌ మాత్రమే ఆమోదం పొందగా వాటిలో ఎక్కువ భాగం ఇప్పటికే అందుబాటులో ఉన్న మందుల మాదిరిగానే ఉన్నాయి.