साय-फाय – कृत्रिम बुद्धिमत्तेने तयार केले विषाणू

>> प्रसाद ताम्हणकर [email protected]

कृत्रिम बुद्धिमत्ता आता केवळ मजकूर, चित्रे किंवा कोडं तयार करण्यापुरती मर्यादित राहिलेली नाही. स्टॅनफर्ड विद्यापीठ आणि Arc Institute मधील संशोधकांनी AI च्या मदतीने निसर्गात यापूर्वी अस्तित्वात नसलेल्या कार्यक्षम विषाणूंच्या निर्मितीच्या दिशेने महत्त्वाचे पाऊल टाकले आहे. त्यांच्या  Evo या  AI मॉडेलने जीवाणूंना लक्ष्य करणाऱया बॅक्टेरियोफेजची नवी जनुकीय रचना तयार केली. हा प्रयोग जैवतंत्रज्ञानातील महत्त्वाचा टप्पा मानला जात आहे.

बॅक्टेरियोफेज म्हणजे जीवाणूंना संक्रमित करणारे विषाणू. ते मानवी पेशींवर हल्ला करण्याऐवजी विशिष्ट जीवाणूंना लक्ष्य करतात. त्यामुळे प्रतिजैविकांना दाद न देणाऱया जीवाणूंविरुद्ध त्यांचा वापर करण्याबाबत संशोधन सुरू आहे. नव्या प्रयोगात AI ने मोठय़ा प्रमाणातील जनुकीय माहितीचा अभ्यास करून अनेक संभाव्य फेज जीनोम तयार केले. संशोधकांनी त्यातील सुमारे 300 रचना प्रयोगशाळेत तयार करून तपासल्या. त्यापैकी 16 रचना कार्यक्षम ठरल्या आणि त्यांनी Escherichia coli या जीवाणूला संक्रमित करून नष्ट करण्याची क्षमता दाखवली. या प्रयोगाचे महत्त्व केवळ नवीन विषाणू तयार करण्यात नाही. मानवी संशोधकांना प्रत्येक संभाव्य जनुकीय रचना स्वतंत्रपणे तपासण्यासाठी मोठा वेळ लागतो. AI उपलब्ध जनुकीय नमुन्यांमधील गुंतागुंतीचे संबंध वेगाने शोधून नव्या रचना सुचवू शकते. भविष्यात औषध-प्रतिरोधक जीवाणूंना लक्ष्य करणारे फेज अधिक वेगाने विकसित करता येतील, अशी शक्यता निर्माण झाली आहे.

या संशोधनात वापरलेली पद्धत आणखी एका कारणामुळे महत्त्वाची ठरते. AI मॉडेलला मोठय़ा प्रमाणातील बॅक्टेरियोफेज जनुकीय अनुक्रमांमधून उक्रांतीदरम्यान टिकून राहिलेल्या रचनांचे नमुने शिकवले गेले. त्यानंतर त्याने त्या नमुन्यांच्या आधारे नव्या शक्यता मांडल्या. म्हणजेच संगणकाने निसर्गाची हुबेहुब नक्कल करण्याऐवजी उपलब्ध जैविक माहितीतील नियम ओळखून त्यातून नवीन पर्याय शोधले. काही नव्या फेजनी प्रयोगशाळेतील चाचण्यांमध्ये मूळ विषाणूपेक्षा वेगळी कार्यक्षमता दाखवली. त्यामुळे भविष्यात AI चा उपयोग केवळ औषधांच्या शोधातच नव्हे, तर सूक्ष्मजीवशास्त्रातील मूलभूत संशोधनातही होऊ शकतो. मात्र प्रयोगशाळेतील यश थेट वैद्यकीय उपचारात रूपांतरित होण्यासाठी अनेक सुरक्षा आणि नियामक चाचण्या पार कराव्या लागतील.

प्रतिजैविक प्रतिरोधकता ही जगासमोरील गंभीर आरोग्य समस्या आहे. अनेक जीवाणूंवर पारंपरिक औषधे प्रभावी ठरत नसल्यामुळे उपचार कठीण होत आहेत. अशा परिस्थितीत बॅक्टेरियोफेज थेरपी हा पर्यायी मार्ग ठरू शकतो. AI मुळे योग्य फेज शोधण्याची प्रक्रिया वेगवान झाली, तर भविष्यात संसर्गांवरील उपचार अधिक लक्ष्यित होण्याची शक्यता आहे. मात्र हे तंत्रज्ञान अद्याप प्रयोगशाळेतील संशोधनाच्या टप्प्यात आहे. प्रत्यक्ष रुग्णावरील परिणाम आणि सुरक्षितता यासाठी पुढील अभ्यास आवश्यक आहे.

या यशामुळे दुसरा गंभीर प्रश्नही समोर आला आहे. AI ला कार्यक्षम विषाणूंच्या जनुकीय रचना तयार करता येत असतील, तर भविष्यात अशा तंत्राचा गैरवापर होण्याची शक्यता किती? सध्याच्या संशोधनात मानवी, प्राणी किंवा वनस्पतींना संक्रमित करणारे विषाणू तयार करण्याचा प्रयत्न करण्यात आलेला नाही. तरीही जैवसुरक्षा तज्ञांच्या मते AI आणि जनुकसंश्लेषण तंत्रज्ञानाच्या वेगवान प्रगतीसोबत कठोर सुरक्षा व्यवस्था आवश्यक आहे. AI मॉडेलमधील सुरक्षा नियंत्रण, जनुकीय संश्लेषण करणाऱया कंपन्यांकडून अनुक्रमांची तपासणी आणि प्रयोगशाळांमधील कडक नियम यांचा एकत्रित वापर आवश्यक ठरू शकतो. विज्ञानाला या तंत्रज्ञानातून औषधनिर्मितीचा नवा मार्ग मिळू शकतो, परंतु त्याच वेळी जबाबदारीची चौकटही मजबूत असावी लागेल.

AI ने तयार केलेले हे विषाणू सध्या मानवांसाठी तयार केलेले नाहीत. तरीही या प्रयोगाने एक महत्त्वाची सीमा ओलांडली आहेः संगणकाने केवळ जैविक जगाचे विश्लेषण केले नाही, तर कार्यक्षम जैविक रचना सुचवून त्यांना प्रयोगशाळेत साकारण्यास मदत केली. त्यामुळे भविष्यात  AI आणि जीवशास्त्र यांचे नाते औषधनिर्मितीपासून रोगप्रतिबंधापर्यंत किती दूर जाईल, याची उत्सुकता आणि जबाबदारी दोन्ही वाढल्या आहेत. यामुळे संशोधकांना भविष्यात अधिक अचूक आणि विशिष्ट उपचारपद्धती विकसित करण्याची संधी मिळू शकते. पण प्रत्येक नव्या जैविक तंत्रज्ञानाप्रमाणेच त्याचा उपयोग पारदर्शक नियम आणि तज्ञांच्या देखरेखीखाली होणे अत्यावश्यक आहे.