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मानव जीनोम अनुक्रमण और गहरे शिक्षण से कोरोनावायरस के लिए एक टीका निकल सकता है – राय
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एआई समुदाय को जेनेटिसिस्टों के साथ मिलकर कोरोनावायरस से सबसे ज्यादा खतरे में पड़ने वाले लोगों के लिए एक इलाज ढूंढना चाहिए। एक संभावित इलाज में एक व्यक्ति की कोशिकाओं को हटाना, डीएनए को संपादित करना और फिर कोशिकाओं को वापस डालना शामिल हो सकता है, अब उम्मीद है कि एक सफल प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के साथ। यह वर्तमान में अन्य टीकों के लिए काम किया जा रहा है।
पहला कदम पूरे मानव आबादी के एक बड़े हिस्से से पूरे मानव जीनोम को अनुक्रमित करना होगा।
मानव जीनोम अनुक्रमण
पहले मानव जीनोम को अनुक्रमित करने में 2.7 अरब डॉलर की लागत आई और लगभग 15 साल लगे। वर्तमान में एक पूरे मानव को अनुक्रमित करने की लागत में काफी गिरावट आई है। 2015 में यह लागत 4000 डॉलर थी, अब यह लागत प्रति व्यक्ति 1000 डॉलर से कम है। यह लागत अर्थव्यवस्था के पैमाने पर विचार करने पर कुछ प्रतिशत अंकों में और गिर सकती है।
हमें दो प्रकार के रोगियों के जीनोम को अनुक्रमित करने की आवश्यकता है:
- कोरोनावायरस से संक्रमित; लेकिन स्वस्थ
- कोरोनावायरस से संक्रमित; लेकिन खराब प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया
यह अनुमान लगाना असंभव है कि कौन सा डेटा बिंदु सबसे मूल्यवान होगा, लेकिन प्रत्येक अनुक्रमित जीनोम एक डेटासेट प्रदान करेगा। अधिक डेटा, अधिक विकल्प होंगे जीनोम में डीएनए परिवर्तनों को स्थित करने के लिए जो शरीर की बीमारी वेक्टर के प्रति प्रतिरोधकता को बढ़ाते हैं।
वर्तमान में राष्ट्र इस प्रकोप से अरबों डॉलर खो रहे हैं, प्रति मानव जीनोम 1000 डॉलर की लागत तुलना में कम है। दोनों आबादी के खंडों के लिए कम से कम 1,000 स्वयंसेवक अनुसंधानकर्ताओं को महत्वपूर्ण मात्रा में बड़े डेटा से लैस करेंगे। यदि परीक्षण का आकार एक क्रम द्वारा बढ़ जाता है, तो एआई के पास और भी अधिक प्रशिक्षण डेटा होगा जो सफलता की संभावना को कई क्रमों द्वारा बढ़ा देगा। अधिक डेटा, बेहतर है, जो कि 10,000 स्वयंसेवकों के लक्ष्य को निर्धारित करने का कारण है।
मशीन लर्निंग
जबकि मशीन लर्निंग की कई कार्यात्मकताएं मौजूद होंगी, गहरे शिक्षण का उपयोग डेटा में पैटर्न खोजने के लिए किया जाएगा। उदाहरण के लिए, यह एक अवलोकन हो सकता है कि कertain डीएनए परिवर्तन उच्च प्रतिरक्षा से मेल खाते हैं, जबकि अन्य उच्च मृत्यु दर से मेल खाते हैं। न्यूनतम हम सीखेंगे कि मानव आबादी के कौन से खंड अधिक संवेदनशील हैं और उन्हें पृथक करना चाहिए।
इस डेटा को डिकोड करने के लिए एक कृत्रिम तंत्रिका नेटवर्क (एएनएन) को क्लाउड पर स्थित किया जाएगा, और दुनिया भर से अनुक्रमित मानव जीनोम अपलोड किए जाएंगे। समय की आवश्यकता को देखते हुए, समांतर कम्प्यूटिंग एएनएन के लिए आवश्यक समय को कम कर देगी।
हम यहां तक कि एक कदम आगे बढ़ सकते हैं और एएनएन द्वारा सॉर्ट किए गए आउटपुट डेटा को लेकर इसे एक अलग प्रणाली में फीड कर सकते हैं जिसे पुनरावृत्ति तंत्रिका नेटवर्क (आरएनएन) कहा जाता है। आरएनएन सुदृढ़ शिक्षण का उपयोग करके पहचानता है कि प्रारंभिक एएनएन द्वारा चुना गया कौन सा जीन एक सिम्युलेटेड वातावरण में सबसे सफल है। सुदृढ़ शिक्षण एजेंट पूरी प्रक्रिया को एक सिम्युलेटेड सेटिंग बनाने के लिए गेमिफाई करेगा, जिसमें यह परीक्षण किया जाएगा कि कौन से डीएनए परिवर्तन अधिक प्रभावी हैं।
एक सिम्युलेटेड वातावरण एक आभासी गेम वातावरण की तरह है, जिसे कई एआई कंपनियां अपने पिछले अनुभव के आधार पर लाभ उठा सकती हैं जो एस्पोर्ट्स में जीतने के लिए एआई एल्गोरिदम डिज़ाइन करने में सफल रही हैं। इसमें डीपमाइंड और ओपनएआई जैसी कंपनियां शामिल हैं।
वे कंपनियां अपने अंतर्निहित आर्किटेक्चर का उपयोग करके एक सिम्युलेटेड वातावरण बना सकती हैं, जीन संपादन का परीक्षण कर सकती हैं और सीख सकती हैं कि कौन से संपादन विशिष्ट वांछित परिवर्तनों की ओर ले जाते हैं।
एक बार जब जीन की पहचान हो जाती है, तो एक अन्य प्रौद्योगिकी का उपयोग संपादन करने के लिए किया जाता है।
सीआरआईएसपीआर
हाल ही में, पहला अध्ययन जिसमें मानव शरीर के अंदर डीएनए संपादित करने के लिए सीआरआईएसपीआर का उपयोग किया गया था, एक दुर्लभ प्रकार के जेनेटिक विकार के इलाज के लिए अनुमोदित किया गया था जो 100,000 नए जन्मे शिशुओं में से एक को प्रभावित करता है। यह स्थिति 14 जीनों में उत्परिवर्तन के कारण हो सकती है जो रेटिना के विकास और कार्य में भूमिका निभाते हैं। इस मामले में, सीआरआईएसपीआर डीएनए को सावधानी से लक्षित करने और डीएनए स्ट्रैंड को थोड़ा अस्थायी नुकसान पहुंचाने का प्रयास करता है, जिससे कोशिका को खुद को मरम्मत करने के लिए प्रेरित किया जाता है। यह पुनर्स्थापना प्रक्रिया है जिसमें दृष्टि को बहाल करने की क्षमता है।
जबकि हम अभी भी यह देखने के लिए इंतजार कर रहे हैं कि यह उपचार काम करेगा या नहीं, मानव शरीर में सीआरआईएसपीआर के परीक्षणों के लिए अनुमोदन प्राप्त करने का पूर्व EXAMPLE है। संभावित विकार जिन्हें इलाज किया जा सकता है उनमें विशिष्ट रोग वेक्टरों के प्रति शरीर की प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया में सुधार करना शामिल है।
संभावित रूप से, हम शरीर की प्राकृतिक जेनेटिक प्रतिरोधकता को एक विशिष्ट बीमारी के प्रति हेरफेर कर सकते हैं। जो बीमारियां लक्षित की जा सकती हैं वे विविध हैं, लेकिन समुदाय को वर्तमान वैश्विक महामारी कोरोनावायरस के इलाज पर ध्यान केंद्रित करना चाहिए। एक खतरा जो यदि नियंत्रित नहीं किया गया तो हमारी आबादी के एक बड़े प्रतिशत के लिए मौत का वारंट हो सकता है।
अंतिम विचार
जबकि सफलता प्राप्त करने के कई विकल्प हो सकते हैं, इसके लिए जेनेटिसिस्टों, महामारी विज्ञानियों और मशीन लर्निंग विशेषज्ञों को एकजुट होने की आवश्यकता होगी। एक संभावित उपचार विकल्प ऊपर वर्णित हो सकता है, या यह असंभव रूप से अलग हो सकता है, अवसर जीनोम अनुक्रमण में निहित है एक बड़े आबादी के खंड का।
गहरे शिक्षण मानव द्वारा बनाया गया सबसे अच्छा विश्लेषण उपकरण है; हमें कम से कम इसका उपयोग करने का प्रयास करना चाहिए एक टीका बनाने के लिए।
जब हम वर्तमान महामारी के साथ जोखिम को ध्यान में रखते हैं, तो इन तीन वैज्ञानिक समुदायों को एक इलाज पर काम करने के लिए एकजुट होने की आवश्यकता है।
