ഹാർവാർഡ് മെഡിക്കൽ സ്കൂളിലെയും ഓക്സ്ഫോർഡ് സർവകലാശാലയിലെയും ഗവേഷകർ രോഗപ്രതിരോധ സംവിധാനത്തിൽ നിന്ന് രക്ഷപ്പെടാൻ ഒരു വൈറസ് എങ്ങനെ പരിണമിക്കുമെന്ന് പ്രവചിക്കാൻ കഴിവുള്ള ഒരു ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ഇന്റലിജൻസ് ഉപകരണം വികസിപ്പിച്ചെടുത്തതായി നേച്ചറിൽ ഈ ആഴ്ച പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഒരു പഠനത്തിൽ പറയുന്നു.
ഭാവിയിലെ വൈറൽ മ്യൂട്ടേഷനുകളും പുതിയ വകഭേദങ്ങളും പ്രവചിക്കാൻ ഇവിസ്കേപ്പ് എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഈ മോഡൽ ജീവശാസ്ത്രപരവും പരിണാമപരവുമായ വിവരങ്ങൾ പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നു, ഇത് അതിവേഗം പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്ന വൈറസുകൾക്കുള്ള വാക്സിനുകളുടെയും തെറാപ്പികളുടെയും വികസനം അറിയിക്കാൻ സഹായിക്കുമെന്ന് ഗവേഷകർ അഭിപ്രായപ്പെട്ടു.
വേരിയന്റ് ഇഫക്റ്റിന്റെ പരിണാമ മോഡൽ (ഈവ്) എന്നറിയപ്പെടുന്ന മനുഷ്യ രോഗങ്ങൾക്ക് കാരണമാകുന്ന ജനിതക വ്യതിയാനങ്ങൾ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നതിന് രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത മുൻ മോഡലിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് ഈ ഉപകരണം. സ്പീഷീസുകളിലുടനീളം വലിയ തോതിലുള്ള പരിണാമ ഡാറ്റയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി പ്രോട്ടീൻ പ്രവർത്തനം പ്രവചിക്കാൻ ഈവ് ജനറേറ്റീവ് മോഡലിംഗ് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
മുമ്പത്തെ ഗവേഷണത്തിൽ, ഹൃദയ വൈകല്യങ്ങൾ, കാൻസർ തുടങ്ങിയ അവസ്ഥകളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട നിരുപദ്രവകരവും രോഗമുണ്ടാക്കുന്നതുമായ മ്യൂട്ടേഷനുകൾ തമ്മിൽ വേർതിരിച്ചറിയാൻ ഈവ് ഗവേഷണ സംഘത്തെ വിജയകരമായി പ്രാപ്തമാക്കി.
“പരിണാമ വിവരങ്ങളിൽ നിന്ന് അതിശയകരമായ കാര്യങ്ങൾ പഠിക്കാൻ നിങ്ങൾക്ക് ഈ ജനറേറ്റീവ് മോഡലുകൾ ഉപയോഗിക്കാം – ഡാറ്റയിൽ നിങ്ങൾക്ക് വെളിപ്പെടുത്താൻ കഴിയുന്ന മറഞ്ഞിരിക്കുന്ന രഹസ്യങ്ങളുണ്ട്,” എച്ച്എംഎസിലെ ബ്ലാവറ്റ്നിക് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടിലെ സിസ്റ്റംസ് ബയോളജി അസോസിയേറ്റ് പ്രൊഫസർ പിഎച്ച്ഡി മുതിർന്ന എഴുത്തുകാരൻ ഡെബോറ മാർക്ക്സ് ഒരു വാർത്താക്കുറിപ്പിൽ വിശദീകരിച്ചു.
കോവിഡ്-19 മഹാമാരിയുടെ സമയത്ത്, അതിവേഗം വികസിക്കാനുള്ള സാർസ്-കോവ്-2 ന്റെ കഴിവ് ഈവ് മോഡൽ വിപുലീകരിക്കാൻ ഗവേഷകരെ പ്രേരിപ്പിച്ചു.
“സമ്മർദ്ദത്തിലായിരിക്കുമ്പോൾ പരിവർത്തനം ചെയ്യാനുള്ള വസ്തുക്കളുടെ കഴിവിനെ ഞങ്ങൾ കുറച്ചുകാണുന്നു, അങ്ങനെ ചെയ്യാൻ ഒരു വലിയ ജനസംഖ്യയുണ്ട്,” മാർക്ക്സ് അഭിപ്രായപ്പെട്ടു. “വൈറസുകൾ വഴക്കമുള്ളവയാണ് – അവ പരിണമിക്കാൻ പരിണമിച്ചതുപോലെയാണ്.”
ഓരോ വൈറസും രോഗപ്രതിരോധ സംവിധാനത്തെ എങ്ങനെ ലക്ഷ്യമിടുന്നു എന്നതിനെക്കുറിച്ചുള്ള ബയോളജിക്കൽ ഡാറ്റയുമായി സംയോജിപ്പിച്ചുകൊണ്ട് താൽപ്പര്യമുള്ള വൈറസുകളെക്കുറിച്ചുള്ള വിശാലമായ പരിണാമ വിവരങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് ഗവേഷണ സംഘം ഇവിയുടെ ജനറേറ്റീവ് മോഡൽ പരിഷ്കരിച്ചു.
ഈ സമീപനം ഇവിസ്കേപ്പിന് കൂടുതൽ ഫ്ലെക്സിബിൾ ചട്ടക്കൂട് നൽകുന്നു, ഇത് ഏത് വൈറസിനും പ്രയോഗിക്കാമെന്ന് ഗവേഷകർ സൂചിപ്പിച്ചു.
അവരുടെ ഏറ്റവും പുതിയ പഠനത്തിൽ, 2020 ജനുവരിക്ക് മുമ്പുള്ള ഡാറ്റ മാത്രം ഉപയോഗിച്ച് കോവിഡ് -19 പാൻഡെമിക് സമയത്ത് സംഭവിച്ച പുതിയ വകഭേദങ്ങളെക്കുറിച്ച് ഏറ്റവും കൂടുതൽ പ്രവചിക്കാൻ മോഡലിന് കഴിയുമോ എന്ന് ഗവേഷകർ വിലയിരുത്തി.
പകർച്ചവ്യാധിയുടെ തുടക്കത്തിൽ ഇവിസ്കേപ്പ് വിന്യസിച്ചിരുന്നെങ്കിൽ, സാർസ്-കോവ്-2 ന്റെ ഏറ്റവും പതിവായ ജനിതക വ്യതിയാനങ്ങളും വകഭേദങ്ങളും പ്രവചിക്കുമായിരുന്നുവെന്ന് ഫലങ്ങൾ തെളിയിച്ചു.
രോഗപ്രതിരോധ സംവിധാനം നിർമ്മിച്ച ആന്റിബോഡികളുമായി ബന്ധിപ്പിക്കാനുള്ള സാർസ്-കോവ്-2 ന്റെ കഴിവിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി മ്യൂട്ടേഷൻ വ്യാപനം പ്രവചിക്കാൻ രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത പരീക്ഷണാത്മക സമീപനങ്ങൾക്ക് സമാനമായ കൃത്യതയാണ് ഉപകരണത്തിന്റെ പ്രവചനങ്ങൾ കൈവരിച്ചത്.
ആയിരക്കണക്കിന് പുതിയ സാർസ്-കോവ്-2 വകഭേദങ്ങൾ വിശകലനം ചെയ്യുകയും പ്രശ്നകരമാകാൻ സാധ്യതയുള്ളവ തിരിച്ചറിയുകയും ചെയ്ത ലാബ് അധിഷ്ഠിത സമീപനങ്ങളേക്കാൾ വേഗത്തിൽ ഇവി എസ്കേപ്പിന്റെ പ്രവചനങ്ങളും നടത്തി. ഉപകരണത്തിന്റെ കാര്യക്ഷമത നേരത്തെയുള്ള പൊതുജനാരോഗ്യ തീരുമാനങ്ങൾ അറിയിക്കാൻ സഹായിക്കുമെന്ന് ഗവേഷകർ അഭിപ്രായപ്പെട്ടു.
ഇൻഫ്ലുവൻസ, ഹ്യൂമൻ ഇമ്മ്യൂണോ ഡെഫിഷ്യൻസി വൈറസ് (എച്ച്ഐവി) എന്നിവയെക്കുറിച്ച് കൃത്യമായ പ്രവചനങ്ങൾ നടത്തി മറ്റ് വൈറസുകളുമായി ഇവിഇസ്കേപ്പിനെ സാമാന്യവത്കരിക്കാൻ കഴിയുമെന്നും ഗവേഷണ സംഘം കണ്ടെത്തി.
ഇപ്പോൾ, ഭാവിയിലെ സാർസ്-കോവ്-2 വകഭേദങ്ങൾ തത്സമയം പ്രവചിക്കാൻ ഗവേഷകർ ഈ മാതൃക പ്രയോഗിക്കുന്നു. ഓരോ രണ്ടാഴ്ചയിലും, മറ്റ് ഗവേഷകർക്കും പൊതുജനാരോഗ്യ സംഘടനകൾക്കും പ്രയോജനപ്പെടുത്താൻ കഴിയുന്ന ആശങ്കയുടെ പുതിയ വകഭേദങ്ങളുടെ റാങ്കിംഗ് ടീം പുറത്തിറക്കുന്നു. EVEscape-ന്റെ സമ്പൂർണ്ണ കോഡും സൗജന്യമായി ലഭ്യമാണ്.
പകർച്ചവ്യാധി സാധ്യതയുള്ള നിപ, ലാസ തുടങ്ങിയ പഠനവിധേയമല്ലാത്ത വൈറസുകളെ കുറിച്ച് അന്വേഷിക്കാൻ ഈ മാതൃക ഉപയോഗപ്പെടുത്താനാണ് ഗവേഷണ സംഘം ലക്ഷ്യമിടുന്നത്.
നിലവിലെയും ഭാവിയിലെയും വൈറൽ വകഭേദങ്ങൾക്കായുള്ള തെറാപ്പികളും വാക്സിനുകളും വിലയിരുത്താൻ ഇവി എസ്കേപ്പ് ഉപയോഗിക്കാനും ഗവേഷകർ ശ്രമിക്കുന്നു.
