செயற்கை நுண்ணறிவு தன்னுடல் தாக்க நோய்களின் முன்கணிப்பு மற்றும் சிகிச்சையை மேம்படுத்தும்.

ஒரு புதிய மேம்பட்ட செயற்கை நுண்ணறிவு (AI) வழிமுறை, நோயெதிர்ப்பு அமைப்பு உடலின் சொந்த ஆரோக்கியமான செல்கள் மற்றும் திசுக்களைத் தவறாகத் தாக்கும் தன்னுடல் தாக்க நோய்களுக்கான மிகவும் துல்லியமான மற்றும் முந்தைய கணிப்புகள் மற்றும் புதிய சிகிச்சைகளுக்கு வழிவகுக்கும். குறிப்பிட்ட தன்னுடல் தாக்க நோய்களுடன் தொடர்புடைய மரபணுக்கள் எவ்வாறு வெளிப்படுத்தப்படுகின்றன மற்றும் ஒழுங்குபடுத்தப்படுகின்றன என்பதை மிகவும் துல்லியமாக மாதிரியாக்குவதற்கும், கூடுதல் ஆபத்து மரபணுக்களை அடையாளம் காண்பதற்கும் இந்த நிலைமைகளுக்கு அடிப்படையான மரபணு குறியீட்டை இந்த வழிமுறை பகுப்பாய்வு செய்கிறது.

பென்சில்வேனியா பல்கலைக்கழக மருத்துவக் கல்லூரியின் ஆராய்ச்சியாளர்கள் குழுவால் உருவாக்கப்பட்ட இந்தப் பணி, தற்போதுள்ள முறைகளை விட சிறப்பாகச் செயல்பட்டு, 26% புதிய மரபணு-பண்பு சங்கங்களை அடையாளம் கண்டுள்ளதாக ஆராய்ச்சியாளர்கள் தெரிவிக்கின்றனர். அவர்களின் பணி இன்று நேச்சர் கம்யூனிகேஷன்ஸ் இதழில் வெளியிடப்பட்டது.

"நம் அனைவரின் டிஎன்ஏவிலும் பிறழ்வுகள் உள்ளன, மேலும் இந்த பிறழ்வுகளில் ஏதேனும் ஒன்று நோய் தொடர்பான மரபணுக்களின் வெளிப்பாட்டை எவ்வாறு பாதிக்கலாம் என்பதை நாம் புரிந்து கொள்ள வேண்டும், இதன் மூலம் நோய் அபாயத்தை முன்கூட்டியே கணிக்க முடியும். இது ஆட்டோ இம்யூன் நோய்களுக்கு மிகவும் முக்கியமானது," என்று பென்சில்வேனியா பல்கலைக்கழக மருத்துவக் கல்லூரியின் புகழ்பெற்ற பேராசிரியரும், ஆராய்ச்சிக்கான துணைத் தலைவரும், செயற்கை நுண்ணறிவு மற்றும் உயிரி மருத்துவத் தகவலியல் இயக்குநரும், ஆய்வின் இணை ஆசிரியருமான டாஜியாங் லியு கூறினார்.

"ஒரு AI வழிமுறை நோய் அபாயத்தை இன்னும் துல்லியமாக கணிக்க முடிந்தால், நாம் முன்னதாகவே தலையிட முடியும் என்று அர்த்தம்."

மரபியல் மற்றும் நோய்களின் வளர்ச்சி

நோய்களின் வளர்ச்சிக்கு மரபியல் பெரும்பாலும் அடிப்படையாக அமைகிறது. டி.என்.ஏவில் ஏற்படும் மாறுபாடுகள் மரபணு வெளிப்பாட்டை பாதிக்கலாம், இது டி.என்.ஏவில் உள்ள தகவல்கள் புரதம் போன்ற செயல்பாட்டு தயாரிப்புகளாக மாற்றப்படும் செயல்முறையாகும். ஒரு மரபணு எவ்வளவு வலுவாகவோ அல்லது பலவீனமாகவோ வெளிப்படுத்தப்படுகிறது என்பது நோய் அபாயத்தை பாதிக்கும்.

மனித மரபியல் ஆராய்ச்சியில் பிரபலமான அணுகுமுறையான ஜீனோம்-வைட் அசோசியேஷன் ஆய்வுகள் (GWAS), ஒரு குறிப்பிட்ட நோய் அல்லது பண்புடன் தொடர்புடைய மரபணுவின் பகுதிகளை அடையாளம் காண முடியும், ஆனால் நோய் அபாயத்தை பாதிக்கும் குறிப்பிட்ட மரபணுக்களை அவர்களால் சுட்டிக்காட்ட முடியாது. இது உங்கள் இருப்பிடத்தை ஒரு நண்பருடன் பகிர்ந்து கொள்வது போன்றது, ஆனால் உங்கள் ஸ்மார்ட்போனில் ஃபைன்-ட்யூனிங் இல்லாமல் - நகரம் தெளிவாக இருக்கலாம், ஆனால் முகவரி மறைக்கப்பட்டுள்ளது.

தற்போதைய முறைகளில் அவற்றின் பகுப்பாய்வின் விவரங்களும் குறைவாகவே உள்ளன. மரபணு வெளிப்பாடு சில செல் வகைகளுக்கு குறிப்பிட்டதாக இருக்கலாம். பகுப்பாய்வு வெவ்வேறு செல் வகைகளுக்கு இடையில் வேறுபடுத்தவில்லை என்றால், முடிவுகள் மரபணு மாறுபாடுகளுக்கும் மரபணு வெளிப்பாட்டிற்கும் இடையிலான உண்மையான காரணம் மற்றும் விளைவு உறவுகளைத் தவறவிடக்கூடும்.

எக்ஸ்பிரஸ்ஸோ முறை

EXPRESSO (சுருக்க புள்ளிவிவரங்களுடன் மட்டும் வெளிப்பாட்டு முன்னறிவிப்பு) எனப்படும் குழுவின் முறை, மிகவும் மேம்பட்ட செயற்கை நுண்ணறிவு வழிமுறையைப் பயன்படுத்துகிறது மற்றும் மரபணு மாறுபாடுகளை அவை ஒழுங்குபடுத்தும் மரபணுக்களுடன் இணைக்கும் மோனோநியூக்ளியர் செல்களின் அளவு வெளிப்பாடு கையொப்பங்களிலிருந்து தரவை பகுப்பாய்வு செய்கிறது.

இது 3D மரபணு தரவு மற்றும் எபிஜெனெடிக்ஸ் ஆகியவற்றை ஒருங்கிணைக்கிறது, இது மரபணுக்கள் எவ்வாறு நோயைப் பாதிக்க சூழலால் மாற்றியமைக்கப்படலாம் என்பதை அளவிடுகிறது. லூபஸ், கிரோன் நோய், அல்சரேட்டிவ் பெருங்குடல் அழற்சி மற்றும் முடக்கு வாதம் உள்ளிட்ட 14 தன்னுடல் தாக்க நோய்களுக்கு GWAS தரவுத்தொகுப்புகளுக்கு EXPRESSO ஐ குழு பயன்படுத்தியது.

"இந்தப் புதிய முறையின் மூலம், செல் வகை-குறிப்பிட்ட விளைவுகளை உண்மையிலேயே கொண்ட பல தன்னுடல் தாக்க நோய் ஆபத்து மரபணுக்களை நாங்கள் அடையாளம் காண முடிந்தது, அதாவது அவை ஒரு குறிப்பிட்ட வகை செல்லை மட்டுமே பாதிக்கின்றன, மற்றவற்றை பாதிக்காது" என்று பென்சில்வேனியா பல்கலைக்கழக மருத்துவக் கல்லூரியின் உதவிப் பேராசிரியரும் ஆய்வின் மூத்த ஆசிரியருமான பிபோ ஜியாங் கூறினார்.

சாத்தியமான சிகிச்சை பயன்பாடுகள்

இந்தத் தகவலைப் பயன்படுத்தி, ஆட்டோ இம்யூன் நோய்களுக்கான சாத்தியமான சிகிச்சை முறைகளை அடையாளம் காண குழு பயன்படுத்தியது. தற்போது, நல்ல நீண்டகால சிகிச்சை விருப்பங்கள் எதுவும் இல்லை என்று அவர்கள் கூறுகிறார்கள்.

"பெரும்பாலான சிகிச்சைகள் நோயைக் குணப்படுத்துவதற்குப் பதிலாக அறிகுறிகளைக் குறைப்பதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளன. இது ஒரு குழப்பம், ஆட்டோ இம்யூன் நோய்களுக்கு நீண்டகால சிகிச்சை தேவை என்பதை அறிந்திருந்தாலும், தற்போதுள்ள சிகிச்சைகள் பெரும்பாலும் மோசமான பக்க விளைவுகளைக் கொண்டிருப்பதால் அவற்றை நீண்ட காலத்திற்குப் பயன்படுத்த முடியாது. இருப்பினும், மரபணுவியல் மற்றும் AI ஆகியவை புதிய சிகிச்சை முறைகளை உருவாக்குவதற்கான ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய வழியை வழங்குகின்றன," என்று பென்சில்வேனியா பல்கலைக்கழக மருத்துவக் கல்லூரியின் உயிர்வேதியியல் மற்றும் மூலக்கூறு உயிரியல் பேராசிரியரும் ஆய்வின் இணை ஆசிரியருமான லாரா கேரல் கூறினார்.

அல்சரேட்டிவ் பெருங்குடல் அழற்சிக்கு வைட்டமின் கே மற்றும் டைப் 2 நீரிழிவு நோய்க்கு பொதுவாக பரிந்துரைக்கப்படும் மெட்ஃபோர்மின், டைப் 1 நீரிழிவு நோய்க்கு போன்ற ஆட்டோ இம்யூன் நோயுடன் தொடர்புடைய செல் வகைகளில் மரபணு வெளிப்பாட்டை மாற்றியமைக்கக்கூடிய மருந்து சேர்மங்களை குழுவின் பணி சுட்டிக்காட்டியுள்ளது. இந்த மருந்துகள் ஏற்கனவே அமெரிக்க உணவு மற்றும் மருந்து நிர்வாகத்தால் (FDA) மற்ற நோய்களுக்கு சிகிச்சையளிப்பதற்கு பாதுகாப்பானதாகவும் பயனுள்ளதாகவும் அங்கீகரிக்கப்பட்டுள்ளன, எனவே மீண்டும் பயன்படுத்தப்படலாம்.

ஆய்வகத்திலும், இறுதியில், மருத்துவ பரிசோதனைகளிலும் தங்கள் கண்டுபிடிப்புகளைச் சோதிக்க ஆராய்ச்சி குழு சக ஊழியர்களுடன் இணைந்து செயல்படுகிறது.

உயிரி புள்ளியியல் திட்டத்தில் முனைவர் பட்டம் பெற்ற மாணவி லிடா வாங் மற்றும் 2022 ஆம் ஆண்டில் உயிரி தகவலியல் மற்றும் மரபியலில் முனைவர் பட்டம் பெறும் சக்ரித் குன்ஸ்ரீரக்சகுல் ஆகியோர் இந்த ஆய்வுக்கு தலைமை தாங்கினர். பென்சில்வேனியா பல்கலைக்கழக மருத்துவக் கல்லூரியின் பிற ஆசிரியர்களில், முனைவர் பட்டம் மற்றும் மருத்துவப் பட்டப்படிப்பைத் தொடரும் ஹேவெல் மார்கஸ்; முதுகலை பட்டதாரியான டெய் சென்; பட்டதாரி மாணவர் ஃபாங் ஜாங்; மற்றும் முதுகலை பட்டதாரியான ஃபாங் சென் ஆகியோர் அடங்குவர். டெக்சாஸ் பல்கலைக்கழக தென்மேற்கு மருத்துவ மையத்தில் உதவிப் பேராசிரியரான சியாவோய் ஜாங் அவர்களும் இந்தப் பணியில் இணைந்தனர்.