एआई-डिज़ाइन किए गए पेप्टाइड्स एमआरएसए बैक्टीरिया की बाहरी सुरक्षा को तोड़ते हैं

ह्यूस्टन मेथोडिस्ट के नए शोध के अनुसार, एक नव-डिज़ाइन किया गया एआई-संचालित उपकरण एंटीबायोटिक-प्रतिरोधी बैक्टीरिया पर उनकी बाहरी सुरक्षा को तोड़कर हमला करने के लिए उपचार विकसित करने में प्रभावी है।

अध्ययन, में प्रकाशित प्रकृति संचार और मेडिसिन विभाग के ह्यूस्टन मेथोडिस्ट चार्ल्स डब्लू. डंकन जूनियर के अध्यक्ष एमडी, पीएच.डी. एलिफथेरियोस मायलोनाकिस के नेतृत्व में, विवरण दिया गया है कि कैसे शोधकर्ताओं ने रोगाणुरोधी पेप्टाइड्स की पहचान करने के लिए उपकरण का उपयोग किया – छोटे प्रोटीन जो शरीर की प्राकृतिक प्रतिरक्षा प्रणाली का हिस्सा हैं – जो प्रयोगशाला परीक्षणों में मेथिसिलिन-प्रतिरोधी स्टैफिलोकोकस ऑरियस (एमआरएसए) जैसे बैक्टीरिया को प्रभावी ढंग से लक्षित करते हैं।

मायलोनाकिस ने कहा, “एंटीबायोटिक-प्रतिरोधी बैक्टीरिया एक प्रमुख वैश्विक स्वास्थ्य खतरे का प्रतिनिधित्व करते हैं, अनुमानित 2.8 मिलियन संक्रमण और अमेरिका में सालाना 35,000 से अधिक मौतें होती हैं। इस चुनौती को संबोधित करना महत्वपूर्ण है।”

रोगाणुरोधी पेप्टाइड्स प्रतिरोध की संभावना को कम करते हुए इलाज में मुश्किल बैक्टीरिया को लक्षित करने के लिए एक आशाजनक दृष्टिकोण प्रदान करते हैं। हालाँकि, इन अणुओं को सटीकता के साथ डिजाइन करना पारंपरिक रूप से जटिल और समय लेने वाला रहा है। इस पर काबू पाने के लिए, हमने एक एआई-संचालित प्लेटफॉर्म विकसित किया है जो एमआरएसए और अन्य रोगजनकों के खिलाफ सबसे प्रभावी पेप्टाइड्स की पहचान और डिजाइन को सक्षम बनाता है।”

एलिफथेरियोस मायलोनाकिस, ह्यूस्टन मेथोडिस्ट

पहले लेखक फादी शहादेह और बिस्वजीत मिश्रा ने अपने सहयोगियों के साथ मिलकर CAMPER (रैंकिंग के साथ बाधा-संचालित एएमपी इंजीनियरिंग) को डिजाइन किया, जो एक एआई-आधारित प्लेटफॉर्म है जो मशीन लर्निंग को जैविक रूप से सूचित सुविधाओं के साथ एकीकृत करता है। कैंपर उनके भौतिक और रासायनिक गुणों और अनुमानित प्रदर्शन के आधार पर उम्मीदवार पेप्टाइड्स के पुस्तकालयों का मूल्यांकन और रैंक करता है। इस दृष्टिकोण का उपयोग करते हुए, टीम ने एक आशाजनक उम्मीदवार, WP-CAMPER1 की पहचान की, जिसने कम सांद्रता पर एमआरएसए के खिलाफ शक्तिशाली गतिविधि दिखाई और एंटीबायोटिक-प्रतिरोधी संक्रमणों के इलाज के लिए इसकी क्षमता का खुलासा किया।

“आखिरकार, हमारा अध्ययन रिपोर्ट करता है और कैंपर पद्धति को मान्य करता है, पेप्टाइड्स उत्पन्न करने की अपनी क्षमता का प्रदर्शन करता है जो इलाज में मुश्किल और लगातार संक्रमण के खिलाफ प्रभावशीलता दिखाता है। यह जटिल रोगजनकों को लक्षित करने वाले चिकित्सीय विकसित करने के लिए एक स्केलेबल मंच की ओर एक महत्वपूर्ण कदम का प्रतिनिधित्व करता है,” मायलोनाकिस ने कहा।

इस अध्ययन के अन्य सहयोगियों में लुईस ऑस्कर फेलिक्स, चारिलाओस डेलिस, नारचोनै गणेशन और लियांग झांग ह्यूस्टन मेथोडिस्ट से; रक़ेल फेरर-एस्पाडा, एंड्रयू मार्टेंस, यूलियन गौलेवÂ और हार्वर्ड मेडिकल स्कूल से जोहान पॉलसन; राजीव गांधी प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय से अनिंद्य बसु; गैलवेस्टन में टेक्सास विश्वविद्यालय की मेडिकल शाखा से माइकल बी. शेरमन; ब्राउन यूनिवर्सिटी से मंदार नाइक और एथेंस के राष्ट्रीय तकनीकी विश्वविद्यालय और आर्किमिडीज़-एथेना रिसर्च सेंटर से पॉल सोतिरियादिस।