टोक्यो, मार्च 7, 2022 - (जेसीएन न्यूज़वायर) - फुजित्सु और टोक्यो मेडिकल एंड डेंटल यूनिवर्सिटी (टीएमडीयू) ने आज एक नई तकनीक की घोषणा की जो नैदानिक डेटा से कैंसर के उपचार में दवा प्रतिरोध के नए कारण तंत्र की खोज करने के लिए एआई का उपयोग करती है। दुनिया के सबसे तेज़ सुपरकंप्यूटर "फुगाकू" (1) का लाभ उठाते हुए, नई तकनीक एक ही दिन में डेटा के 20,000 चर की उच्च गति की गणना करने में सक्षम बनाती है और 1,000 ट्रिलियन विभिन्न कैंसर कोशिकाओं में दवा प्रतिरोध से संबंधित पहले अज्ञात कारण संबंधों की खोज की अनुमति देती है। संभावनाएं.
फुजित्सु और टीएमडीयू ने इस तकनीक को कैंसर सेल लाइनों से प्राप्त जीन अभिव्यक्ति स्तर (2) डेटा पर लागू किया ताकि कैंसर विरोधी दवाओं के खिलाफ दवा प्रतिरोध (3) का विश्लेषण किया जा सके, और पहले अज्ञात जीन के एक नए कारण तंत्र को निकालने में सफल रहे जो एक कारण का सुझाव देता है फेफड़ों के कैंसर की दवाओं का प्रतिरोध। नई तकनीक से दवा की खोज में तेजी लाने और प्रत्येक रोगी के लिए अलग-अलग कैंसर उपचारों की प्राप्ति में योगदान की उम्मीद है।
प्रौद्योगिकी को "बड़े पैमाने पर डेटा विश्लेषण और एआई प्रौद्योगिकी का उपयोग करके कैंसर के कारण और विविधता की व्याख्या" के विषय के तहत विकसित किया गया था, जो सुपरकंप्यूटर फुगाकू उपलब्धि त्वरण कार्यक्रम (4) के हिस्से के रूप में टीएमडीयू, क्योटो विश्वविद्यालय और फुजित्सु द्वारा समर्थित एक पहल है। .
पृष्ठभूमि
यहां तक कि अगर एक मरीज को लक्षित कैंसर दवा (5) चिकित्सा प्राप्त होती है, तो दवा प्रतिरोधी कैंसर कोशिकाओं की उपस्थिति पूर्ण छूट के लिए चल रहे खतरे का प्रतिनिधित्व करती है। कुछ कैंसर दवा प्रतिरोधी कैसे बनते हैं, इसके लिए तंत्र स्पष्ट नहीं है, और शोधकर्ता विश्लेषण के नए तरीकों पर काम करना जारी रखते हैं जो इस बात पर प्रकाश डालते हैं कि कैसे कोशिकाएं जिनमें कई चालक उत्परिवर्तन (6) दवा प्रतिरोध प्राप्त करते हैं। दवा के विकास और नैदानिक परीक्षणों में ड्रग रिपोजिशनिंग (7) शामिल है, उन रोगियों की पहचान करना महत्वपूर्ण है जिनके लिए दवाओं के प्रभाव का अनुमान है। हालांकि, दवाओं की प्रभावशीलता अंग और व्यक्ति और जीन अभिव्यक्ति में भिन्नता के आधार पर भिन्न हो सकती है, और कई जीनों के अभिव्यक्ति स्तरों के संयोजन के पैटर्न की संख्या 1,000 ट्रिलियन (8) से अधिक है। मानव जीनोम में सभी 20,000 जीनों की एक व्यापक खोज इस प्रकार एक पारंपरिक कंप्यूटर के साथ 4,000 साल से अधिक समय लेगी और प्रक्रिया में तेजी लाने के तरीके खोजना एक बड़ी चुनौती का प्रतिनिधित्व करता है।
नई विकसित तकनीक
फुजित्सु ने व्यावहारिक अनुसंधान के लिए आवश्यक समय सीमा के भीतर मानव जीनोम का विश्लेषण करने के लिए सुपरकंप्यूटर फुगाकू के साथ कम्प्यूटेशनल प्रदर्शन को अधिकतम करने के लिए समानांतर सशर्त और कारण एल्गोरिदम लागू किया। सांख्यिकीय जानकारी के आधार पर दवा प्रतिरोध के उद्भव से संबंधित संभावित जीनों के संयोजन को निकालने के लिए फुजित्सु की "वाइड लर्निंग" (9) एआई तकनीक का उपयोग करके, फुजित्सु ने एक उपन्यास तकनीक विकसित की जो एक दिन के भीतर व्यापक खोज करना संभव बनाती है।
परिणाम
सुपरकंप्यूटर पर इस तकनीक का उपयोग करते हुए डिपेंडेंसी मैप (डेपमैप) (10) पोर्टल के डेटा चलाने के परिणामस्वरूप, फुजित्सु और टीएमडीयू एक ही दिन के भीतर स्थितियों और कार्य-कारण के लिए पूरे मानव जीनोम की खोज करने और जीन का निर्धारण करने में सक्षम थे। फेफड़ों के कैंसर के इलाज के लिए इस्तेमाल की जाने वाली दवाओं का प्रतिरोध(11)।
प्रो. सेजी ओगावा, ग्रेजुएट स्कूल ऑफ मेडिसिन, क्योटो विश्वविद्यालय की टिप्पणी
वैज्ञानिक खोज ("वाइड लर्निंग") के लिए फुजित्सु की एआई तकनीक जैसी होनहार प्रौद्योगिकियां एक दिन बायोमार्कर की खोज में योगदान कर सकती हैं, जो दवा विकास में बढ़ती रुचि के क्षेत्र का प्रतिनिधित्व करते हैं। नई दवा के विकास की सफलता की कुंजी उन रोगियों की पहचान करना है जिन्हें नई दवाओं से लाभ होने और नैदानिक परीक्षण करने की उम्मीद है। यदि मार्कर जो भविष्यवाणी करता है कि दवा से कौन लाभान्वित होगा, ज्ञात है, नैदानिक परीक्षणों की लागत को काफी कम किया जा सकता है और व्यक्तिगत नैदानिक परीक्षणों का संचालन करके सफलता की संभावना को बढ़ाया जा सकता है। इस दृष्टिकोण से, दवा निर्माताओं और अन्य लोगों को इस तकनीक में बहुत रुचि होने की उम्मीद है। तथ्य यह है कि इसे फुगाकू का उपयोग करके लागू किया गया है, इससे भी उम्मीदें बढ़ी हैं।
भविष्य की योजनाएँ
आगे बढ़ते हुए, फुजित्सु और टीएमडीयू एक बहुस्तरीय और व्यापक विश्लेषण का संचालन करेंगे जो समय अक्ष और स्थान डेटा सहित विभिन्न डेटा को जोड़ती है, जिसका उद्देश्य चिकित्सा अनुसंधान को तेज करना है, जिसमें दवा प्रभावकारिता के क्षेत्र में, साथ ही कैंसर के कारणों पर प्रकाश डालना शामिल है। .
फुजित्सु और टीएमडीयू ड्रग डिस्कवरी और मेडिसिन के क्षेत्र में प्रायोगिक अनुसंधान में भी सहयोग करेंगे। टीएमडीयू इस शोध में विकसित प्रौद्योगिकी का उपयोग कैंसर जैसे असाध्य रोगों के लिए रणनीतियों पर अनुसंधान को बढ़ावा देने के लिए करेगा।
चिकित्सा देखभाल के अलावा, फुजित्सु विपणन, सिस्टम संचालन और विनिर्माण सहित विभिन्न क्षेत्रों में चुनौतियों का समाधान करने के लिए नई तकनीक का उपयोग करेगा।
आभार
यह शोध शिक्षा, संस्कृति, खेल, विज्ञान और प्रौद्योगिकी मंत्रालय के फुगाकू उपलब्धि त्वरण कार्यक्रम "बड़े पैमाने पर डेटा विश्लेषण और आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस टेक्नोलॉजीज के माध्यम से कैंसर की उत्पत्ति और विविधता को समझना" (जेपीएमएक्सपी 1020200102) के हिस्से के रूप में आयोजित किया गया था। शोध का एक हिस्सा सुपरकंप्यूटर फुगाकू के कम्प्यूटेशनल संसाधनों के साथ आयोजित किया गया था (अंक #: एचपी 200138, एचपी 210167)।
(1) सुपरकंप्यूटर "फुगाकू":
सुपरकंप्यूटर "K" के उत्तराधिकारी के रूप में RIKEN पर स्थापित एक कंप्यूटर। जून 2020 से 3 नवंबर तक, यह लगातार 4 वर्षों तक सुपरकंप्यूटर रैंकिंग में 4 श्रेणियों में पहले स्थान पर रहा। पूर्ण संचालन 9 मार्च, 2021 को शुरू हुआ।
(2) जीन अभिव्यक्ति स्तर:
डीएनए से कॉपी किए गए आरएनए की मात्रा (टेम्पलेट्स के रूप में कुछ डीएनए अनुक्रमों का उपयोग करके प्रतिलेखन द्वारा संश्लेषित डीएनए के समान न्यूक्लिक एसिड)।
(3) दवा प्रतिरोध:
एक घटना जिसमें दवा के प्रशासित होने पर दवा का प्रभाव कमजोर हो जाता है।
(4) सुपरकंप्यूटर फुगाकू उपलब्धि त्वरण कार्यक्रम :
प्रारंभिक परिणाम प्राप्त करने के उद्देश्य से शिक्षा, संस्कृति, खेल, विज्ञान और प्रौद्योगिकी मंत्रालय द्वारा मई 2020 में कार्यक्रम शुरू किया गया।
(5) लक्षित दवा:
केवल अणु (प्रोटीन, जीन, आदि) पर कार्य करने के लिए डिज़ाइन की गई एक दवा जो रोग पैदा कर रही है।
(6) चालक उत्परिवर्तन:
एक आनुवंशिक उत्परिवर्तन जो सीधे कैंसर के विकास या प्रगति का कारण बनता है।
(7) ड्रग रिपोजिशनिंग:
एक बीमारी के इलाज के लिए दूसरी बीमारी के इलाज के लिए मौजूदा दवाओं के अनुप्रयोग को विकसित और अनुमोदित किया गया।
(8) 1,000 ट्रिलियन से अधिक :
भले ही प्रत्येक जीन का अभिव्यक्ति स्तर 50 प्रमुख जीनों के संयोजन तक सीमित हो, जिन्हें कैंसर से संबंधित माना जाता है और प्रत्येक जीन के अभिव्यक्ति स्तर को 2 श्रेणियों में वर्गीकृत किया जाता है (उदाहरण के लिए, "उच्च" या "निम्न" जीन अभिव्यक्ति), शर्त संख्या 2 से 50 की घात है, जो 1,000 खरब से अधिक है।
(9) व्यापक सीखना:
आधिकारिक साइट "हैलो, वाइड लर्निंग!"
(10) निर्भरता मानचित्र (डिपमैप):
अमेरिकन ब्रॉड इंस्टीट्यूट द्वारा प्रदान की गई लगभग 4,500 विभिन्न कैंसर सेल लाइनों के लिए लगभग 600 दवाओं की संवेदनशीलता और प्रतिरोध पर डेटा। कैंसर सेल लाइनों की उत्परिवर्तन जानकारी और सभी जीनों के अभिव्यक्ति डेटा शामिल हैं।
(11) Fujitsu और TMDU ने लगभग 300 कैंसर सेल लाइनों के DepMap से जीन अभिव्यक्ति डेटा का विश्लेषण किया, Gefitinib की संवेदनशीलता और प्रतिरोध डेटा (फेफड़ों के कैंसर और अन्य प्रकार के कैंसर के इलाज के लिए इस्तेमाल की जाने वाली आणविक रूप से लक्षित दवा), और व्यापक रूप से कैंसर सेल की स्थितियों और तंत्र की खोज की। रेखाएं जो गेफिटिनिब का जवाब नहीं देती हैं। फुजित्सु और टीएमडीयू ने उन स्थितियों की पहचान की जिनके तहत तीन ट्रांसक्रिप्शन कारकों (जीन ट्रांसक्रिप्शन (आरएनए का संश्लेषण) को नियंत्रित करने वाले जीन), ZNF516, E2F6 और EMX1 के अभिव्यक्ति स्तर कम थे। फेफड़ों के कैंसर सेल लाइनों में जो इन स्थितियों को पूरा करते हैं, प्रतिलेखन कारकों SP7 और PRRX1 द्वारा ट्रिगर एक तंत्र को कैंसर कोशिकाओं में दवा प्रतिरोध के संभावित कारणों के रूप में खोजा गया था (संदर्भ छवि देखें)।
फुजित्सु के बारे में
Fujitsu एक अग्रणी जापानी सूचना और संचार प्रौद्योगिकी (ICT) कंपनी है जो प्रौद्योगिकी उत्पादों, समाधानों और सेवाओं की एक पूरी श्रृंखला पेश करती है। लगभग 126,000 फुजित्सु लोग 100 से अधिक देशों में ग्राहकों का समर्थन करते हैं। हम अपने अनुभव और आईसीटी की शक्ति का उपयोग अपने ग्राहकों के साथ समाज के भविष्य को आकार देने के लिए करते हैं। 6702 मार्च को समाप्त हुए वित्तीय वर्ष के लिए Fujitsu Limited (TSE: 3.6) ने 34 ट्रिलियन येन (US $ 31 बिलियन) के समेकित राजस्व की सूचना दी। अधिक जानकारी के लिए, कृपया देखें www.fugitsu.com.
टोक्यो मेडिकल एंड डेंटल यूनिवर्सिटी के बारे में
टोक्यो मेडिकल एंड डेंटल यूनिवर्सिटी (TMDU) जापान का एकमात्र व्यापक चिकित्सा विश्वविद्यालय और स्नातक स्कूल है, और इसने चिकित्सा और दंत चिकित्सा क्षेत्रों के संलयन के माध्यम से उन्नत चिकित्सा उपचार प्रदान किया है और "पेशेवरों को ज्ञान और मानवता के साथ" विकसित करने के लिए काम किया है। TMDU एक मानवीय और वैश्विक दृष्टिकोण के साथ उत्कृष्ट स्वास्थ्य पेशेवरों को बढ़ावा देकर मानव स्वास्थ्य और समाज की भलाई में योगदान देता है।
कॉपीराइट 2022 जेसीएन न्यूज़वायर। सर्वाधिकार सुरक्षित। www.jcnnewswire.comफुजित्सु और टोक्यो मेडिकल एंड डेंटल यूनिवर्सिटी (टीएमडीयू) ने आज एक नई तकनीक की घोषणा की जो नैदानिक डेटा से कैंसर के उपचार में दवा प्रतिरोध के नए कारण तंत्र की खोज के लिए एआई का उपयोग करती है।
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