மார்பக புற்றுநோய்க்கு சரியான மருந்தைக் கணிக்கும் AI கருவி புரோட்டீன்டாக்ஸ்

எல்லா புற்றுநோய் உயிரணுக்களும் மருந்துகளுக்கு ஒரே மாதிரி பதிலளிப்பதில்லை; இதனால் சரியான கட்டிக்கு சரியான சிகிச்சையைத் தேர்ந்தெடுப்பது கடினமான பணியாக உள்ளது. புரோட்டீன்டாக்ஸ் என்ற புதிய AI கருவி, மருந்து கொடுத்த பிறகு புற்றுநோய் உயிரணுவின் புரதங்கள் காலப்போக்கில் எப்படி மாறுகின்றன என்பதைக் கண்காணித்து, அந்த மாறுபாட்டை வைத்து மருந்து பலனளிக்குமா எனக் கணிக்கிறது. ரூய் சன் தலைமையிலான இந்த ஆய்வு நேச்சர் இதழில் வெளியானது. புரோட்டீன்டாக்ஸ் ஓர் AI 'மெய்நிகர் உயிரணு' போல செயல்படுகிறது — அதாவது, ஓர் உயிரணுவின் நடத்தையை கணினி மூலம் உருவகப்படுத்தும் ஒரு சிமுலேஷன்.

இந்தக் குழு, 18 மார்பக புற்றுநோய் உயிரணு வரிசைகளுக்கு, FDA என்ற அமெரிக்க மருந்து கட்டுப்பாட்டு நிறுவனத்தின் அங்கீகாரம் பெற்ற 63 புற்றுநோய் எதிர்ப்பு மருந்துகளையும் 59 இரட்டை-மருந்து கலவைகளையும் கொடுத்தது. இக்குழு 5,585 புரதங்கள் தொடர்பாக 38 மில்லியனுக்கும் அதிகமான புரத அளவீடுகளை சேகரித்தது. மருந்து கொடுப்பதற்கு முன்பும், 6, 24, 48 மணி நேரங்களுக்குப் பிறகும் புரத அளவுகளையும் உயிரணு உயிர்வாழ்வு விகிதத்தையும் அளந்தனர். இந்தக் காலவரிசைத் தரவே, மருந்து செயல்படும்போது புரத அளவுகள் எப்படி மாறுகின்றன என்பதைப் புரோட்டீன்டாக்ஸ் கற்றுக்கொள்ள உதவியது. இது, உயிரணு நடத்தையை ஒற்றைத் தருணமாகப் பார்க்கும் மற்ற பெரும்பாலான AI மாடல்களிலிருந்து வேறுபட்டது.

மரபணு செயல்பாட்டை அடிப்படையாகக் கொண்ட தற்போதுள்ள AI மாடல்களையும், பாரம்பரிய இயந்திரக் கற்றல் முறைகளையும் விட புரோட்டீன்டாக்ஸ் சிறப்பாகச் செயல்பட்டது. பயிற்சியின்போது ஒருபோதும் பார்த்திராத 81 புற்றுநோய் எதிர்ப்பு சேர்மங்களுக்கான பதில்களை இது துல்லியமாகக் கணித்தது. ஹார்மோன் ஏற்பிகள் இல்லாததால் சிகிச்சை செய்வதற்கு கடினமான ஆக்ரோஷமான வகையான ட்ரிபிள்-நெகடிவ் மார்பக புற்றுநோய்க்கு எதிராக, தனித்தனியாக விட சேர்ந்து சிறப்பாகச் செயல்படும் 4 மருந்து சோடிகளையும் இது கண்டறிந்தது. மார்பக புற்றுநோய் உயிரணு வரிசைகளில் மட்டுமே பயிற்சி பெற்றிருந்தாலும், நுரையீரல், பெருங்குடல், கணையம், மெலனோமா புற்றுநோய் உயிரணுக்கள் எப்படி பதிலளிக்கும் என்பதையும் இது கணித்தது.

இந்தப் புரத மாற்றங்களைக் கண்காணித்ததன் மூலம், மருந்து எதிர்ப்புத் திறனுக்கு முக்கிய காரணமாக AKR1C3 என்ற புரதத்தையும் மாடல் கண்டறிந்தது. இந்தப் புரதத்தை அடக்கியபோது, டோசிடாக்செல் என்ற கீமோதெரபி மருந்துக்கு புற்றுநோய் உயிரணுக்களின் உணர்திறன் மீண்டும் ஏற்பட்டது; இது ஒரு உயிரணு-கொல்லும் சோதனை மூலம் உறுதிசெய்யப்பட்டது. மேலும், 501 ட்ரிபிள்-நெகடிவ் மார்பக புற்றுநோய் கட்டிகளின் புரதத் தன்மைகளை ஆராய்ந்து, மீண்டும் வருவதற்கான ஆபத்து மற்றும் நீண்டகால உயிர்வாழ்வு விளைவுகளின் அடிப்படையில் நோயாளிகளைப் பிரிவுகளாகப் பிரித்தது.

நோயாளியின் திசுவிலிருந்து வளர்க்கப்பட்ட சிறு கட்டிகளான ஆர்கனாய்டுகளுக்கு எதிராக 3,000-க்கும் அதிகமான மறுபயன்பாட்டு மருந்துகளைப் புரோட்டீன்டாக்ஸ் பரிசோதித்தது. வழக்கமான கீமோதெரபியை விட மிகக் குறைந்த அளவில் கட்டி உயிரணுக்களைக் கொல்லக்கூடிய நபருக்கேற்ற மருந்து சாத்தியமான தேர்வுகளை இது கண்டறிந்தது. ஒன்றாகச் சேர்ந்து சிறப்பாகச் செயல்படும் புதிய மருந்து கலவைகளையும் இது கண்டறிந்தது.