प्रौद्योगिकी को जोड़ती है तेजी से इमेजिंग और मशीन सीखने को उजागर करने के लिए पैटर्न में कैसे antibacterials को मारने; लागू किया जा सकता करने के लिए कई रोगजनकों — ScienceDaily


एक नई प्रौद्योगिकी को जोड़ती है कि उच्च throughput इमेजिंग और मशीन सीखने की गति सकता है की खोज लड़ने के लिए दवाओं तपेदिक, जो पीढ़ियों के लिए मार डाला गया है और अधिक लोगों को दुनिया भर में की तुलना में किसी भी अन्य बीमारी की वजह से एक एकल एजेंट — 4,000 लोगों को हर दिन है ।

वर्तमान उपचार की आवश्यकता है कई दवाओं के लिए कम से कम छह महीने और कभी कभी साल के लिए, और एंटीबायोटिक प्रतिरोध बढ़ रही है, बढ़ती तात्कालिकता को खोजने के लिए नए उपचार.

हालांकि, दवाओं की खोज में आम तौर पर की आवश्यकता है के उत्पादन के सैकड़ों के डेरिवेटिव की एक मूल यौगिक खोजने के क्रम में सबसे प्रभावी संस्करण है । नई प्रौद्योगिकी — करार दिया मॉर्फियस (रूपात्मक मूल्यांकन और समझ की दवा तनाव) — प्रदान करता है एक तेजी से, कुशल, लागत प्रभावी तरीका निर्धारित करने के लिए कैसे विशिष्ट यौगिकों कार्य को नष्ट करने के लिए Mycobcterium तपेदिक (टीबी एम), जीवाणु का कारण बनता है कि तपेदिक.

“हम तत्काल जरूरत को कम, और अधिक प्रभावी टीबी का उपचार, और मॉर्फियस हमें सक्षम बनाता है के लिए स्क्रीन के माध्यम से दवा उम्मीदवारों, देखते हैं कैसे वे वास्तव में प्रभावित सेल, और जानने के लिए जो दवाओं है अनूठे तरीके को मारने के लिए एम टीबी ने कहा,” ब्री Aldridge, एसोसिएट प्रोफेसर के आणविक जीव विज्ञान और सूक्ष्म जीव विज्ञान में Tufts विश्वविद्यालय के स्कूल में चिकित्सा और वरिष्ठ लेखक पर जुड़े कागज के बारे में नए मंच में ऑनलाइन प्रकाशित कार्यवाही के नेशनल अकादमी ऑफ साइंसेज (PNAS) 17 जुलाई को.

Aldridge और उसके सहयोगियों लागू मॉर्फियस के लिए 34 वर्तमान में उपलब्ध एंटीबायोटिक दवाओं के लिए जो मोड की कार्रवाई पहले से ही थे की स्थापना की और तीन गैर-वाणिज्यिक यौगिकों. मॉर्फियस वर्गीकृत दवाओं के सही ढंग से 94 प्रतिशत के समय. शेष मामलों में, मॉर्फियस की पहचान पहले से अज्ञात लक्ष्य के रास्ते पर है ।

खोज के लिए नई टीबी का उपचार किया गया है द्वारा stymied में कठिनाइयों की पहचान करने की जैविक गतिविधि यौगिकों जल्दी में दवाओं की खोज की प्रक्रिया और की जरूरत को स्पष्ट करने के लिए कार्रवाई के तंत्र के मौजूदा उपचारों. Antibacterials रोगजनकों मार के माध्यम से विशिष्ट आणविक कार्यों, उदाहरण के लिए, को नष्ट करने के द्वारा सूक्ष्म जीव की कोशिका दीवार या बाधा प्रोटीन संश्लेषण. दवाओं सुराग छोड़ने के लिए उनके विशेष रूप से काम करने का ढंग: विशेषता शारीरिक unraveling के बैक्टीरियल कोशिकाओं को प्रभावित कर सकता है जो की लंबाई, चौड़ाई, आकार की संरचनाओं की तरह है गुणसूत्र, धुंधला हो जाना करने की क्षमता है, और अन्य गुण है । रूपात्मक रूपरेखा को वर्गीकृत करने के लिए दवाओं के द्वारा इन परिवर्तनों को अच्छी तरह से स्थापित है रोगजनकों के साथ इस तरह के रूप में ई. कोलाई, लेकिन Aldridge की टीम के लिए पहली बार था के साथ यह परीक्षण टीबी एम.

“हमने पाया है कि पारंपरिक रूपात्मक रूपरेखा दृष्टिकोण के साथ काम नहीं करते. एम. tb, क्योंकि जीवाणु के निहित उपचार के लिए प्रतिक्रिया अत्यंत चर, और में परिवर्तन आकृति विज्ञान में थे, बहुत कम स्पष्ट की तुलना में बैक्टीरिया, जैसे ई. कोलाई ने कहा,” Trever सी स्मिथ द्वितीय, सह पहले लेखक कागज पर और एक postdoctoral शोधकर्ता में Aldridge प्रयोगशाला है ।

मॉर्फियस harnesses इस भिन्नता को शामिल माप की विविधता में ही रूपात्मक प्रोफाइल और इस संयोजन बढ़ाया सुविधा सेट के साथ मशीन सीखने और अन्य जटिल विश्लेषणात्मक उपकरण. नेटवर्क के जाले और matrices कल्पना डेटा विश्लेषण. उदाहरण के लिए, ज्यादा की विविधता में धुंधला पैटर्न में एम टीबी की वजह से है इसकी मोटी, जटिल सेल की दीवार है । वहाँ वृद्धि हुई है, धुंधला हो जाना और कम भिन्नता में धुंधला हो जाना पैटर्न जब एम टीबी का इलाज किया जाता है के साथ सेल की दीवार को लक्षित एंटीबायोटिक दवाओं के साथ तुलना में अन्य कक्षाओं के लिए एंटीबायोटिक दवाओं । “मॉर्फियस के साथ, हम इस्तेमाल के साथ धुंधला हो जाना के वितरण के पार की एक बड़ी संख्या में बेसिली कैसे जानने के लिए प्रत्येक दवा कृत्यों पर एम टीबी ने कहा,” Aldridge. “इसी तरह, हम पर देखा धुंधला तीव्रता और प्रसार की है कि चमक के हजारों भर में कोशिकाओं की पहचान करने के लिए और अधिक सूक्ष्म पैटर्न.”

मॉर्फियस भी निर्धारित कर सकते हैं तो दवाओं को बंद लक्ष्य या माध्यमिक प्रभाव है कि कर रहे हैं अन्यथा मुश्किल की पहचान करने के लिए. इस तरह के जटिल तंत्र की दवा कार्रवाई की कुंजी हो सकता है डिजाइन करने में बहुऔषध चिकित्सा.

“हम उम्मीद करते हैं कि सफलता की मॉर्फियस की रूपरेखा में दवा कार्रवाई में एक जीव की तरह एम टीबी महत्वपूर्ण के साथ निहित विविधता और सूक्ष्म कोशिकीय प्रतिक्रिया देगा यह उपयोगी में अन्य रोगज़नक़ों और सेल प्रकार कहा,” Aldridge, जो भी है एक कोर संकाय सदस्य के Tufts केंद्र के लिए एकीकृत प्रबंधन के रोगाणुरोधी प्रतिरोध के सदस्य इम्यूनोलॉजी और आण्विक माइक्रोबायोलॉजी कार्यक्रम संकायों पर टफ्ट्स के ग्रेजुएट स्कूल, जैव चिकित्सा विज्ञान, और एक सहायक एसोसिएट प्रोफेसर Tufts विश्वविद्यालय के स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग.

मॉर्फियस की तरह, सभी कोशिकाविज्ञान की रूपरेखा तकनीक है, डेटा-चालित और के आधार पर वर्गीकरण के बीच में एक पूल के अन्य प्रोफाइल । यह बहु की आवश्यकता है प्रतिनिधि प्रोफाइल से एम टीबी के इलाज के साथ यौगिकों के लिए जाना जाता लक्ष्य एक ही व्यापक सेलुलर लक्ष्य है । दवा के रूप में सेट का विस्तार, सटीकता और संकल्प के मॉर्फियस में सुधार होगा । मॉर्फियस भी सीमित है में अपनी क्षमता की पहचान करने के लिए लक्ष्य के रास्ते यौगिकों के साथ उपन्यास कार्रवाई के तंत्र है कि कर रहे हैं के विपरीत अन्य profiled दवाओं के संदर्भ में सेट है ।



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