कैंसर के परिणामों से जुड़े गंध जीनों की खोज में एआई की मदद

ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं की एक टीम ने हाल ही में एआई का उपयोग करके कोलोन कैंसर और विशिष्ट गंध-संवेदनशील जीनों की अभिव्यक्ति के बीच एक संभावित लिंक की खोज की है। जैसा कि Phys.org रिपोर्ट करता है, ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय और ज्यूरिख विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने हाल ही में एक एआई मॉडल की मदद से खोज की है कि कोलोन कैंसर कोशिकाओं में विशिष्ट गंध-संवेदनशील जीनों की अभिव्यक्ति खराब परिणामों की संभावना को बढ़ाती है।

जीन्स तब व्यक्त किए जाते हैं जब हमारे डीएनए में पाए जाने वाले जानकारी का उपयोग प्रोटीन जैसे अणुओं को बनाने के लिए किया जाता है। जीन अभिव्यक्ति अक्सर यह नियंत्रित करती है कि कितने प्रोटीन बनाए जाते हैं और कब बनाए जाते हैं, चालू/बंद स्विच के रूप में कार्य करते हैं। मानवों में लगभग 400 जीन्स होते हैं जो हमारी गंध के लिए जिम्मेदार होते हैं, लेकिन अध्ययन के लिए महत्वपूर्ण बात यह है कि ये जीन्स नाक के अलावा शरीर के अन्य भागों में भी व्यक्त किए जाते हैं। यदि ये गंध जीन्स व्यक्त किए जाते हैं, तो इसका मतलब है कि इन जीन्स के लिए निर्देश पढ़े जा रहे हैं और उन्हें लागू किया जा रहा है। वैज्ञानिक कोशिकाओं में परिवर्तन करके जीन्स की अभिव्यक्ति के स्तर को नियंत्रित कर सकते हैं और उनका उपयोग कर सकते हैं।

हाल ही में मॉलिक्यूलर सिस्टम्स बायोलॉजी में प्रकाशित अध्ययन का नेतृत्व ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय के इंस्टीट्यूट ऑफ बायोमेडिकल इंजीनियरिंग के डॉ. हेबा साइलेम ने किया था। साइलेम और उनके सहयोगियों ने यह देखने के लिए कोशिकाओं के शरीर में संगठन का अध्ययन किया कि कैंसर शरीर में ऊतक संरचना के नुकसान का कारण बनता है। प्रभावी उपचार विकसित करने के लिए, वैज्ञानिकों को यह समझने की आवश्यकता है कि कौन से जीन्स ऊतक परिवर्तन में भूमिका निभाते हैं। शोध दल ने कंप्यूटर विजन एल्गोरिदम का उपयोग कोशिका नमूनों के संगठन में परिवर्तन का पता लगाने के लिए किया। एआई मॉडल को रोबोटिक माइक्रोस्कोपी द्वारा एकत्र किए गए छवि डेटा दिया गया था, जिसमें कोलोन कैंसर कोशिकाओं की लाखों छवियां शामिल थीं।

शोध दल ने तब प्रत्येक कोलोन कैंसर कोशिका में प्रत्येक जीन की अभिव्यक्ति को कम करने के लिए प्रयोग किया। जीन्स और उनकी अभिव्यक्ति में परिवर्तन करने के बाद, शोधकर्ताओं ने पाया कि गंध-संवेदनशील जीन्स कोशिकाओं के संरेखण और प्रसार के साथ मजबूती से संबंधित प्रतीत होते हैं। ऐसा लगता है कि गंध जीनों की अभिव्यक्ति को कम करने से कोशिकाओं के प्रसार को नियंत्रित किया जा सकता है और उनकी गतिशीलता को कम किया जा सकता है। दूसरी ओर, गंध जीनों की उच्च अभिव्यक्ति स्तर के साथ कोशिका गतिशीलता में वृद्धि हो सकती है।

साइलेम ने बताया कि गंध जीन्स कैंसर कोशिकाओं के लिए एक “छठी इंद्रिय” की तरह हैं जो उन्हें ट्यूमर वातावरण से बाहर निकलने और रोगी के शरीर के अन्य क्षेत्रों में फैलने में मदद करते हैं। साइलेम ने यह भी बताया कि एआई इस खोज में कितना महत्वपूर्ण था। शोधकर्ताओं द्वारा उपयोग किए जाने वाले एआई मॉडल ने शोध की गति को बहुत बढ़ा दिया। एआई मॉडल, जीन कार्यों और उपस्थिति के एक बड़े डेटाबेस पर प्रशिक्षित, छवियों में विशिष्ट प्रकार की कोशिकाओं की पहचान करने के कार्य को स्वचालित करने में सक्षम है। साइलेम ने बताया:

“विकसित एआई सिस्टम का उपयोग करके, हम अब इन प्रयोगों से बहुत कुछ सीख सकते हैं और कैंसर में ऊतक संरचना को बदलने वाले जीनों की पहचान को तेज कर सकते हैं।

CRIPSR (क्लस्टर्ड रेगुलरली इंटरस्पेस्ड शॉर्ट पैलिंड्रोमिक रिपीट्स), जीन-एडिटिंग तकनीक, कोशिका में लगभग 20,000 जीन्स के लिए जीन अभिव्यक्ति स्तरों को कम करने का प्राथमिक तरीका है ताकि यह देखा जा सके कि जीन अभिव्यक्ति कैंसर कोशिकाओं पर कैसे प्रभाव डालती है। जीन-एडिटिंग तकनीक में प्रगति के साथ मिलकर, साइलेम और उनके सहयोगियों द्वारा किए गए शोध से विभिन्न प्रकार के कैंसर में विभिन्न जीन्स की भूमिका की पहचान करने के नए तरीके संभव हो सकते हैं, जो नए प्रकार के उपचारों को संभव बना सकते हैं।