మనిషి శరీరంలోని ప్రతి కణం ఆహారం నుంచి తయారయ్యే అమైనో ఆమ్లాలను వినియోగించుకుని నిరంతరం జీవక్రియలకు అవసరమయ్యే ప్రొటీన్ లను తయారు చేస్తుంది. కానీ, పోషకాహారలేమి, అనారోగ్యం, క్యాన్సర్ వంటి వ్యాధుల బారినపడిన వారిలో కొన్ని రకాల అమైనో ఆమ్లాలకు కొరత ఏర్పడుతుంది. అలా జరిగినప్పుడు కణంలో ప్రొటీన్ లను తయారు చేసే రైబోసోమ్ ల పనితీరు మందగిస్తుంది. దీనివల్ల ప్రొటీన్ ల ఉత్పత్తి అస్తవ్యస్తం అవుతుంది.
అయితే, ఇప్పటివరకూ కచ్చితంగా ఏ జన్యువు కారణంగా కణాల్లో ఇలా ప్రొటీన్ ల ఉత్పత్తి ఆగిపోతుందన్నది సైంటిస్టులు కనుక్కోలేకపోయారు. కానీ, డీప్ లర్నింగ్ ఏఐ మోడల్ ను రూపొందించి, దాని ద్వారా ఈ చిక్కుముడిని విప్పాడు హైదరాబాద్ కు చెందిన మోహన్ వంశీ నల్లపరెడ్డి. ట్రాన్స్ లేషనల్ బయాలజీలో అంతుచిక్కకుండా ఉన్న ఈ చిక్కుముడిని విప్పి.. ప్రపంచ స్థాయి సైంటిస్టులనే అబ్బురపర్చిన ఈ యంగ్ సైంటిస్ట్ వయస్సు.. నిండా పాతికేళ్లకు మించదు!
- నేషనల్ డెస్క్, వెలుగు
శరీర కణాల్లో సూక్ష్మ కర్మాగారాలుగా పిలిచే రైబోసోమ్ లు అమైనో ఆమ్లాలను ఒక క్రమపద్ధతిలో అమర్చడం ద్వారా ప్రోటీన్లుగా మారుస్తాయి. సాధారణ పరిస్థితుల్లో మనకు లభించే ఆహారం, శరీరంలోని జీవక్రియల వల్ల అన్ని అమైనో ఆమ్లాలు సమృద్ధిగా ఉన్నప్పుడు ప్రొటీన్ల ఉత్పత్తి సాఫీగా సాగుతుంది. కానీ పోషకాల లభ్యత లేమి (న్యూట్రిషనల్ స్టార్వేషన్), తీవ్రమైన వ్యాధులు, లేదా అత్యంత వేగంగా విస్తరించే క్యాన్సర్ కణాలలో కొన్ని ప్రత్యేక అమైనో ఆమ్లాలకు కొరత ఏర్పడుతుంది. అప్పుడు రైబోసోమ్ వేగం తగ్గిస్తుంది లేదా తాత్కాలికంగా ఆగిపోతుంది. ఫలితంగా కొన్ని ప్రోటీన్లు అర్థాంతరంగా తయారవుతాయి, లేదా తప్పుగా ఏర్పడతాయి. లేదా అవసరమైన కీలక ప్రోటీన్లే పూర్తిగా తయారవ్వకుండా పోతాయి. అందుకే ఈ సమస్య ఎక్కడ, ఎలా ఏర్పడుతుందో కచ్చితంగా అర్థం చేసుకోవడం, ముందుగానే అంచనా వేయడంపైనే వంశీ టీమ్ ఫోకస్ పెట్టింది. అత్యాధునిక ఏఐ మోడల్ ద్వారా ఈ సమస్యకు పరిష్కారం చూపింది.
విప్లవాత్మకమైన ఏఐ మోడల్..
వంశీ, ఆయన టీమ్ తయారు చేసిన ఆర్టిఫీషియల్ ఇంటెలిజెన్స్ (ఏఐ) మోడల్ వైద్య రంగంలో విప్లవాత్మకమైన టూల్ గా మారుతుందని అంతర్జాతీయ సైంటిస్టులు భావిస్తున్నారు. ప్రొటీన్ లను ఉత్పత్తి చేసే ప్రతి జన్యువుకు సంబంధించిన జెనెటిక్ కోడ్ ను ఇది చదవగలదని, ఏ రకమైన అమైనో ఆమ్లాలు మిస్ అవుతున్నాయో గుర్తించగలదని అంటున్నారు. తద్వారా శరీరంలోని కణాల్లో ప్రొటీన్ ప్రొడక్షన్ సరిగ్గా ఎక్కడ ఆగిపోతుందో ఇది కనుగొంటుందని, ప్రోటీన్ల ఉత్పత్తి స్తంభించడానికి ఏ జెనెటిక్ కోడ్ ప్యాటర్న్ లు(కోడాన్లు) కారణమో.. కూడా ఇది కచ్చితంగా గుర్తిస్తుందని చెప్తున్నారు. సింపుల్ గా చెప్పాలంటే.. ఇప్పుడు సైంటిస్టులు ఈ మోడల్ సాయంతో జీన్ సీక్వెన్స్ ను విశ్లేషించడం ద్వారా ప్రొటీన్ ఉత్పత్తి వైఫల్యాలను.. ముందుగానే గుర్తించేందుకు వీలుకానుందని పేర్కొంటున్నారు.
ప్రముఖ సైంటిస్టులతో కలిసి పరిశోధనలు..
హైదరాబాద్ బిట్స్ పిలానీలో ఇంజనీరింగ్ (కంప్యూటర్ సైన్స్) చదివిన వంశీ.. ఆ తర్వాత యూనివర్సిటీ కాలేజ్ లండన్ లో రీసెర్చ్ అసిస్టెంట్ గా చేరారు. ప్రొటీన్ బయోఇన్ఫర్మాటిక్స్ రంగంలో పేరు పొందిన బర్ఖార్డ్ రాస్ట్ (ఐఎస్ సీబీ ఫెలో), క్రిస్టిన్ ఒరెంగో (బ్రిటన్ రాయల్ సొసైటీ మెంబర్) వంటి ప్రముఖులతో కలిసి పని చేశారు. జర్మనీకి చెందిన టెక్నికల్ యూనివర్సిటీ అఫ్ మ్యూనిచ్(టీయూఎం), అమెరికాలోని కోల్డ్ స్ప్రింగ్ హార్బర్ లాబరేటరీ (సీఎస్ హెచ్ఎల్), కార్నెగీ మెలన్ యూనివర్సిటీ(సీఎంయూ) సైంటిస్టులతో కలిసి పరిశోధనల్లో పాల్గొన్నారు. ప్రస్తుతం స్విట్జర్లాండ్లోని ఈకోల్ పాలిటెక్నిక్ ఫెడరాలే డీ లసాన్(ఈపీఎఫ్ఎల్)లో డాక్టోరల్ అసిస్టెంట్ గా కొనసాగుతున్నారు.
►ALSO READ | ఢిల్లీ, హైదరాబాద్ లాంటి నగరాల్లో ప్రతి ఇంటికీ కావాలస్సిన.. ఎయిర్ పొల్యూషన్ తగ్గించే ఏసీలు!
ఎన్నో ఉపయోగాలు..
వంశీ, ఆయన టీమ్ పరిశోధన ఫలితాలు వైద్యరంగంలో, టెక్నాలజీ రంగంలో ఎంతగానో ఉపయోగపడనున్నాయి. మనుషుల్లో పోషకాహార కొరత ఉన్నప్పుడు వ్యాధుల ప్రభావం ఎలా ఉంటుందన్నది వీరి ఏఐ మోడల్ విశ్లేషణల ద్వారా మరింత లోతుగా అర్థం చేసుకోవచ్చు. క్యాన్సర్ బయాలజీ, మెటబాలిక్ వ్యాధులపై పరిశోధనలకు ఇది ఒక సరికొత్త టూల్ గా ఉపయోగపడుతుంది. జన్యుపరమైన వ్యాధులకు సమర్థమైన జీన్ థెరపీలు అభివృద్ధి చేసేందుకు దోహదం చేస్తుంది. కృత్రిమ ప్రొటీన్లను డిజైన్ చేసేందుకు కూడా ఇది ఎంతగానో ఉపయోగపడుతుంది. బయోఫార్మాస్యూటికల్ రంగంలో ఇన్సులిన్ , వ్యాక్సిన్లు, యాంటీబాడీల వంటి వాటి తయారీని ఇది మెరుగుపరుస్తుంది. కొన్ని జెనెటిక్ మ్యుటేషన్లు కొన్ని ప్రత్యేక పరిస్థితుల్లోనే ఎందుకు వ్యాధులకు కారణమవుతాయన్నది కూడా ఇది వివరిస్తుంది.
ఇకపై ప్రెసిషన్ మెడిసిన్,జీన్ థెరపీపై ఫోకస్ పెడతా..
శరీరంలో అణు స్థాయిలో జరిగే ప్రొటీన్ ఉత్పత్తి లోపాలను ఏఐ ద్వారా ముందే అంచనా వేసే టూల్ ను తయారుచేశాం. ఇది భవిష్యత్లో క్యాన్సర్, జన్యు వ్యాధులకు వ్యక్తిగత వైద్యం దిశగా కీలక మార్పు తీసుకురానుంది. ఇకపై ఈ పరిశోధనను ప్రెసిషన్ మెడిసిన్, జీన్ థెరపీ వైపు విస్తరించాలన్నదే నా సంకల్పం. హైదరాబాద్లో ప్రపంచ స్థాయి యువ ప్రతిభ ఉంది. సరైన పరిశోధనా వాతావరణం, పరిశ్రమల మద్దతు, ప్రభుత్వ సహకారం లభిస్తే హైదరాబాద్ను ప్రపంచంలోనే అగ్రగామి బయోటెక్ హబ్గా నిలబెట్టగలం అన్న విశ్వాసం నాకు ఉంది.
– మోహన్ వంశీ నల్లపరెడ్డి
