कृत्रिम जीव विज्ञान और मशीन सीखने की गति

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कृत्रिम जीव विज्ञान और मशीन सीखने की गति

पिट्सबर्ग स्कूल ऑफ मेडिसिन के शोधकर्ताओं ने कृत्रिम जीव विज्ञान को मशीन लर्निंग मैकेनिज्म के साथ जोड़ा है ताकि मानव यकृत अंगों को रक्त और पित्त को संभालने वाले सिस्टम के साथ विकसित किया जा सके। जब निष्क्रिय यकृत वाले चूहों में फिट किया जाता है, तो प्रयोगशाला में विकसित प्रतिरोपित यकृत जीवन को लम्बा खींचते हैं।

अध्ययन आज जारी किया गया था सेल सेटिंग्स, दिखा रहा है कि प्रयोगशाला द्वारा विकसित अंग की परिपक्वता को उत्तेजित करना और तेज करना संभव है, बिना सटीकता या नियंत्रण का त्याग किए।

अध्ययन के लेखक मो इब्राहिमकानी, एमडी ने कहा, “गर्भावस्था नौ महीने है – नए अंगों को परिपक्व होने में लंबा समय और महीनों भी लगते हैं – लेकिन अगर किसी व्यक्ति को यकृत की आवश्यकता होती है, तो वे लंबे समय तक इंतजार नहीं कर सकते।” पैथोलॉजी और बायोइंजीनियरिंग के एसोसिएट प्रोफेसर, और पिट्सबर्ग लिवर रिसर्च सेंटर और मैकगोवन इंस्टीट्यूट फॉर रीजनरेटिव मेडिसिन के सदस्य। “हमने दिखाया है कि 17 दिनों में चार प्रमुख सेल प्रकारों और वास्कुलचर के साथ मानव यकृत ऊतक प्राप्त करना संभव है। ऊतक केवल तीन महीनों में तीसरी तिमाही तक परिपक्व हो सकते हैं।”

इब्राहिमकानी ने कहा कि अन्य समूहों ने वृद्धि कारकों का उपयोग करके आर्गेनोइड परिपक्वता को आहार में एकीकृत करने की कोशिश की है, लेकिन यह महंगा, असंगत और मानवीय त्रुटि से ग्रस्त है। अक्सर, अवांछित ऊतक या कोशिका प्रकार होते हैं – आंतों या मस्तिष्क की कोशिकाएं जो ठोस यकृत के बीच में विकसित होती हैं।

जेनेटिक इंजीनियरिंग का उपयोग शुद्ध है लेकिन ऑर्केस्ट्रेट करने के लिए बहुत जटिल है। इसलिए, पैट्रिक कहन, पीएच.डी.

बाद में, पिट ने समीरा गियानी, एमडी में अपने सहयोगी के साथ, अपरिपक्व जिगर के ऊतकों को डिजाइन करने के लिए आनुवंशिक इंजीनियरिंग तकनीकों का उपयोग किया – मूल रूप से मानव स्टेम कोशिकाओं से प्राप्त – जिसे यकृत ऑर्गेनोइड कहा जाता है। . “

जैसे-जैसे ऑर्गेनोइड परिपक्व होते गए, वैसे-वैसे सूक्ष्मनलिकाएं और बेसल पित्ताशय की थैली की कोशिकाएं ऊतक की पतली शीट से प्रवाहित हुईं, और छोटे अंग का कार्य इसके पूर्ण पैमाने पर प्राकृतिक मानव मॉडल के बहुत करीब था। ऊर्जा भंडारण, वसा संचय, रासायनिक परिवहन, एंजाइम गतिविधि, और प्रोटीन उत्पादन वयस्क मानव यकृत समारोह से निकटता से संबंधित थे, हालांकि अभी तक एक पूर्ण फिट नहीं है।

एप्रैम खानी ने तीन मुख्य उपयोगों के साथ डिजाइनर ऑर्गेनोइड की कल्पना की: दवा की खोज, रोग मॉडलिंग और अंग प्रत्यारोपण। चूंकि स्टेम सेल रोगी के अपने शरीर से आ सकते हैं, प्रयोगशाला द्वारा विकसित अंगों को अनुकूलित किया जा सकता है ताकि प्रतिरक्षा अस्वीकृति का कोई खतरा न हो।

जब क्षतिग्रस्त लीवर के साथ चूहों में प्रत्यारोपित किया गया, तो इब्राहिमकानी के डिजाइनर लीवर ऑर्गेनोइड्स को सफलतापूर्वक संश्लेषित किया गया और जानवरों के शरीर में काम करना जारी रखा – जानवरों के रक्त में प्रदर्शित मानव प्रोटीन का उत्पादन किया और जानवर के जीवनकाल को बढ़ाया।

इब्राहिमकानी ने कहा कि यह दिखाने के लिए एक नीति प्रमाण है कि यह संभव है। तकनीक और भी आगे जा सकती है।

इब्राहिमकानी ने कहा, “हमारा संदर्भ मानव जिगर को प्रकृति द्वारा डिजाइन किए जाने के लिए था, लेकिन आप अपनी पसंद के किसी भी डिजाइन का पालन कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, आप एक आनुवंशिक उत्परिवर्तन कर सकते हैं जो वायरस से ऊतकों की रक्षा करता है, वायरस के डीएनए को लक्षित और नष्ट करता है।” . “यह इस प्रणाली से अलग है।”

अध्ययन के अतिरिक्त लेखकों में सह-प्रथम लेखक जेरेमी वेलास्केज़ और रयान लेग्रा, साथ ही फरज़ेन मोघम, पीएच.डी. जॉन्स हॉपकिन्स के युकी डॉन; जैकलिन गिलबोर्न और एरिज़ोना स्टेट यूनिवर्सिटी के क्रिस्टोफर ब्लेयर, पीएच.डी. और डेवी गेट्स और सुज़ाना चुआ डी सुसा लोब्स, पीएच.डी., लीडेन यूनिवर्सिटी मेडिकल सेंटर।

इस लेख में वर्णित विधियों के लिए कई लेखकों ने पेटेंट (WO2019237124) जमा किया है।

अध्ययन में नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ बायोमेडिकल इमेजिंग एंड बायोइंजीनियरिंग (R01 EB028532 और R01 EB024562), नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हार्ट, लंग एंड ब्लड (R01 HL141805), एरिजोना बायोमेडिकल रिसर्च सेंटर (ADHS16-162402), नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ डायबिटीज और शामिल थे। पाचन (P30 DK120531) और राष्ट्रीय सामान्य चिकित्सा विज्ञान संस्थान (T32GM008208 और R35GM124725)।

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Source by www.sciencedaily.com

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