ഹൃദയാഘാതത്തെയോ മറ്റ് പരിക്കുകളെയോ തുടർന്നുള്ള ദോഷകരമായ പാടുകൾ ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കാൻ കഴിയുന്ന മരുന്നുകൾ തിരിച്ചറിയാൻ വിർജീനിയ സർവകലാശാലയിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞർ മെഷീൻ ലേണിംഗ് ശക്തി ഉപയോഗിച്ചു

ഈ അത്യാധുനിക കമ്പ്യൂട്ടർ മോഡൽ ഹൃദയ പരിചരണത്തിൽ ഒരു മുന്നേറ്റം വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ വിവിധ സങ്കീർണ്ണമായ രോഗങ്ങൾക്കുള്ള മരുന്ന് കണ്ടെത്തലിൽ വിപ്ലവം സൃഷ്ടിക്കാനുള്ള കഴിവും ഉണ്ട്.

യുവിഎയുടെ ബയോമെഡിക്കൽ എഞ്ചിനീയറിംഗ് വിഭാഗത്തിലെ കമ്പ്യൂട്ടേഷണൽ ബയോളജിസ്റ്റ് ഡോ.ആൻഡേഴ്സ് ആർ നെൽസൺ, ഡോ.ജെഫ്രി ജെ സോസർമാൻ എന്നിവരുടെ നേതൃത്വത്തിലുള്ള ഗവേഷണം പതിറ്റാണ്ടുകളുടെ മനുഷ്യ അറിവിനെ “ലോജിക് അധിഷ്ഠിത യന്ത്ര പഠനം” എന്ന പുതിയ സമീപനവുമായി സംയോജിപ്പിക്കുന്നു.

ഫൈബ്രോബ്ലാസ്റ്റുകളെ മരുന്നുകൾ എങ്ങനെ ബാധിക്കുന്നു?

ഹൃദയത്തിന്റെ അറ്റകുറ്റപ്പണിക്ക് നിർണായകവും എന്നാൽ ഫൈബ്രോസിസ് എന്നറിയപ്പെടുന്ന ദോഷകരമായ പാടുകൾക്ക് കാരണമാകുന്നതുമായ ഫൈബ്രോബ്ലാസ്റ്റുകളെ മരുന്നുകൾ എങ്ങനെ ബാധിക്കുന്നുവെന്ന് നന്നായി മനസ്സിലാക്കാൻ ഇന്റർഡിസിപ്ലിനറി ടീം ലക്ഷ്യമിട്ടു.

“ഹൃദ്രോഗം, ഉപാപചയ രോഗം, അർബുദം തുടങ്ങിയ പല സാധാരണ രോഗങ്ങളും സങ്കീർണ്ണവും ചികിത്സിക്കാൻ പ്രയാസവുമാണ്,” ഡോ. നെൽസൺ വിശദീകരിക്കുന്നു. “ഈ സങ്കീർണ്ണത കുറയ്ക്കുന്നതിനും രോഗത്തിന് കാരണമാകുന്ന ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഘടകങ്ങൾ തിരിച്ചറിയുന്നതിനും രോഗബാധിത കോശങ്ങളെ മരുന്നുകൾക്ക് എങ്ങനെ പരിഷ്കരിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് നന്നായി മനസിലാക്കുന്നതിനും മെഷീൻ ലേണിംഗ് ഞങ്ങളെ സഹായിക്കുന്നു.”

ഫൈബ്രോബ്ലാസ്റ്റ് പെരുമാറ്റത്തിന്റെ നിർദ്ദിഷ്ട വശങ്ങളിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ച മുൻ ശ്രമങ്ങളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, യുവിഎ ഗവേഷകർ അവരുടെ നൂതന മെഷീൻ ലേണിംഗ് മോഡൽ ഉപയോഗിച്ച് മനുഷ്യ ഫൈബ്രോബ്ലാസ്റ്റുകളിൽ 13 മികച്ച മരുന്നുകളുടെ ഫലങ്ങൾ പ്രവചിച്ചു.

വടുക്കൾ തടയാൻ സാധ്യതയുള്ള ഒരു സ്ഥാനാർത്ഥിയെ മോഡൽ തിരിച്ചറിയുകയും അത് എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് വിശദീകരിക്കുകയും ചെയ്തു. ഫലപ്രദമായ ക്ലിനിക്കൽ പരീക്ഷണങ്ങൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുന്നതിനും സാധ്യതയുള്ള പാർശ്വഫലങ്ങൾ മനസിലാക്കുന്നതിനും ഈ ഇരട്ട കഴിവ് നിർണായകമാണ്.

ഇഡിയോപതിക് പൾമണറി ഫൈബ്രോസിസ്

ഇഡിയോപാത്തിക് പൾമണറി ഫൈബ്രോസിസിനായി ഇതിനകം എഫ്ഡിഎ അംഗീകരിച്ചിട്ടുള്ള പിർഫെനിഡോൺ എന്ന മരുന്നിന്റെ സാധ്യതയാണ് പഠനത്തിൽ നിന്നുള്ള ശ്രദ്ധേയമായ ഒരു കണ്ടെത്തൽ. ഫൈബ്രോബ്ലാസ്റ്റുകൾക്കുള്ളിലെ ചുരുങ്ങുന്ന നാരുകളെ പിർഫെനിഡോൺ എങ്ങനെ അടിച്ചമർത്തുന്നു എന്നതിന്റെ ഒരു പുതിയ വിശദീകരണം മോഡൽ വെളിപ്പെടുത്തി, ഇത് ഹൃദയത്തിന്റെ കാഠിന്യത്തിന് കാരണമാകുന്നു.

മനുഷ്യ കാർഡിയാക് ഫൈബ്രോബ്ലാസ്റ്റുകൾ ഉപയോഗിച്ച് പരീക്ഷണാത്മകമായി സാധൂകരിച്ച മറ്റൊരു തരം കോൺട്രാക്റ്റൈൽ ഫൈബറിൽ പരീക്ഷണാത്മക എസ്ആർസി ഇൻഹിബിറ്ററായ ഡബ്ല്യുഎച്ച് 4023 ന്റെ ഫലങ്ങൾ ഈ മോഡൽ പ്രവചിക്കുന്നു.

മൃഗ മോഡലുകളിലും മനുഷ്യ രോഗികളിലും ഈ മരുന്നുകളുടെ ഫലപ്രാപ്തി സാധൂകരിക്കുന്നതിന് ഭാവി ഗവേഷണം ആവശ്യമാണെങ്കിലും, യന്ത്രവൽകൃത മെഷീൻ ലേണിംഗിന്റെ പരിവർത്തന സാധ്യതകളെക്കുറിച്ച് യുവിഎ ടീം ശുഭാപ്തിവിശ്വാസത്തിലാണ്.

ഡോ. സോസെർമാൻ ഊന്നിപ്പറയുന്നു, “പ്രീക്ലിനിക്കൽ മൃഗ മോഡലുകളിലെ പാടുകളിലെ ഫൈബ്രോബ്ലാസ്റ്റ് സങ്കോചത്തെ പിർഫെനിഡോണും ഡബ്ല്യുഎച്ച് 4023 ഉം അടിച്ചമർത്തുന്നുണ്ടോ എന്ന് പരിശോധിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ആഗ്രഹിക്കുന്നു. പുതിയ മരുന്നുകൾ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് കണ്ടെത്തുക മാത്രമല്ല മനസ്സിലാക്കുകയും ചെയ്യുന്നതിന് മെഷീൻ ലേണിംഗും മനുഷ്യ പഠനവും എങ്ങനെ ഒരുമിച്ച് പ്രവർത്തിക്കുമെന്നതിന്റെ ഒരു ഉദാഹരണം ഇത് നൽകുമെന്ന് ഞങ്ങൾ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.