सुपरबग के विरुद्ध एआई का अनुप्रयोग

सुपरबग के विरुद्ध एआई का अनुप्रयोग

मुख्य परीक्षा: सामान्य अध्ययन प्रश्न पत्र 2,3

(स्वास्थ्य से संबंधित विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी)

चर्चा में:

• चिकित्सा के क्षेत्र में आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (एआई) के उपयोग के लिए एक बड़ी सफलता में, वैज्ञानिकों ने एक नया एंटीबायोटिक खोजा है।
• यह एंटीबायोटिक एआई का उपयोग करके एक सुपरबग को मारने के लिए पर्याप्त शक्तिशाली।

सुपरबग क्या होते हैं ?

• सुपरबग बैक्टीरिया होते हैं, जो कई प्रकार के एंटीबायोटिक दवाओं के प्रतिरोधी होते हैं; वे कवक भी हो सकते हैं।
• ऐसा तब होता है जब बैक्टीरिया समय के साथ बदलते हैं और उन दवाओं के लिए प्रतिरोधी बन जाते हैं जो उन्हें हराने और उनके कारण होने वाले संक्रमण को ठीक करने वाली होती हैं।
• इस तरह के प्रतिरोध के कारण 2019 में दुनियाभर में सीधे तौर पर 1.27 मिलियन मौतें हुईं थीं।

एंटीबायोटिक दवाएं:

• एंटीबायोटिक्स ऐसी दवाएं हैं, जो बैक्टीरिया के विकास को नष्ट या धीमा कर देती हैं। डॉक्टर उन्हें जीवाणु संक्रमण के इलाज के लिए लिखते हैं। वे बैक्टीरिया को मारकर और उन्हें गुणा करने से रोककर ऐसा करते हैं।
• अलेक्जेंडर फ्लेमिंग ने 1928 में पेनिसिलिन, पहली प्राकृतिक एंटीबायोटिक की खोज की थी।
• एंटीबायोटिक्स वायरल संक्रमण से लड़ने में सक्षम नहीं होते हैं।

सुपरबग के खिलाफ एंटीबायोटिक खोजने के लिए एआई का उपयोग कैसे किया

• एल्गोरिदम का उपयोग करना: बैक्टीरिया के विरुद्ध सही जीवाणुरोधी रसायनों को कम करना एक लंबी, कठिन प्रक्रिया हो सकती है। एआई की अवधारणा बड़ी मात्रा में डेटा देने वाली मशीनों की प्रक्रिया पर आधारित है और उनके आधार पर पैटर्न और समाधानों की पहचान करने के लिए खुद को प्रशिक्षित करती है।
• शोधकर्ताओं ने सबसे पहले लगभग 7,500 विभिन्न रासायनिक यौगिकों के लिए एक लैब डिश में उगाए गए ए. बॉमनी को उजागर किया, यह देखने के लिए कि कौन से जीवाणु के विकास को रोकने में मदद कर सकते हैं। फिर उन्होंने प्रत्येक अणु की संरचना को मशीन-लर्निंग मॉडल में डाला।
• उन्होंने मॉडल को यह भी बताया कि क्या प्रत्येक संरचना बैक्टीरिया के विकास को रोक सकती है या नहीं। इसने एल्गोरिद्म को विकास अवरोधक से जुड़ी रासायनिक विशेषताओं को सीखने की अनुमति दी।
• प्राप्त परिणाम का विश्लेषण: एक बार जब मॉडल को प्रशिक्षित किया गया, तो शोधकर्ताओं ने इसका उपयोग 6,680 यौगिकों के एक सेट का विश्लेषण करने के लिए किया। इस विश्लेषण में दो घंटे से भी कम समय लगा और कुछ सौ परिणाम मिले।
• इनमें से, शोधकर्ताओं ने प्रयोगशाला में प्रायोगिक रूप से परीक्षण करने के लिए 240 को चुना, उन यौगिकों पर ध्यान केंद्रित किया, जो मौजूदा एंटीबायोटिक दवाओं से भिन्न थे।
• एबॉसीन की खोज: उन परीक्षणों से नौ एंटीबायोटिक्स प्राप्त हुए, जिनमें से एक एसिनेटोबैक्टर बॉमनी को मारने में बहुत शक्तिशाली और प्रभावी था। इसे अबाउसीन नाम दिया गया है।

एसिनेटोबैक्टर बाउमानी:

• 2017 में, विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO) द्वारा जीवाणु की पहचान दुनिया के सबसे खतरनाक एंटीबायोटिक-प्रतिरोधी जीवाणुओं में से एक के रूप में की गई थी।
• ए. बॉमनी को खत्म करना मुश्किल है और इससे निमोनिया, मेनिनजाइटिस और संक्रमित घाव हो सकते हैं, जिनमें से सभी मौत का कारण बन सकते हैं।
• ए. बॉमनी आमतौर पर अस्पताल की सेटिंग में पाया जाता है, जहां यह सतहों पर लंबे समय तक जीवित रह सकता है।

एंटीबायोटिक्स प्रतिरोध:

• एंटीबायोटिक प्रतिरोध तब होता है जब एंटीबायोटिक दवाओं के उपयोग की प्रतिक्रिया में बैक्टीरिया बदल जाते हैं। यह अंततः सामान्य संक्रामक रोगों के इलाज के लिए दवाओं की क्षमता को खतरे में डालता है।
• इंसान या जानवर नहीं बल्कि बैक्टीरिया एंटीबायोटिक प्रतिरोधी बन जाते हैं। ये बैक्टीरिया मनुष्यों और जानवरों को संक्रमित कर सकते हैं, और उनके कारण होने वाले संक्रमणों का इलाज गैर-प्रतिरोधी बैक्टीरिया की तुलना में कठिन होता है।
• एंटीबायोटिक प्रतिरोध स्वाभाविक रूप से होता है, लेकिन मनुष्यों और जानवरों में एंटीबायोटिक दवाओं का दुरुपयोग प्रक्रिया को तेज कर रहा है।

एंटीबायोटिक्स प्रतिरोध से जुड़ी चिंताएँ:

• एंटीबायोटिक प्रतिरोध आज वैश्विक स्वास्थ्य, खाद्य सुरक्षा और विकास के लिए सबसे बड़े खतरों में से एक है।
• निमोनिया, तपेदिक, सूजाक, और साल्मोनेलोसिस जैसे संक्रमणों की बढ़ती संख्या का इलाज करना कठिन होता जा रहा है क्योंकि उनके इलाज के लिए उपयोग की जाने वाली एंटीबायोटिक्स कम प्रभावी हो जाती हैं।
• कार्बापेनेम नामक एंटीबायोटिक दवाओं के एक शक्तिशाली वर्ग का प्रतिरोध - यह कई रोगजनकों को हरा देता है - केवल एक वर्ष में 10% तक बढ़ गया था।
• हालात इतने चिंताजनक हैं कि भारत में एक रोगज़नक़ के कारण होने वाले निमोनिया संक्रमणों में से केवल 43% का ही 2021 में एंटीबायोटिक दवाओं की पहली पंक्ति के साथ इलाज किया जा सकता है, जो 2016 में 65% था।
• एंटीबायोटिक प्रतिरोध उच्च चिकित्सा लागत, लंबे समय तक अस्पताल में रहने और मृत्यु दर में वृद्धि का कारण बनता है।

विरोध क्यों बढ़ रहा है:

• एंटीबायोटिक दवाओं का अनुचित नुस्खा एंटीबायोटिक प्रतिरोध की घटनाओं को बढ़ा रहा है।
• कभी-कभी गलत दवा के नुस्खे - या गलत खुराक - से एंटीबायोटिक का दुरुपयोग हो सकता है।
• कोविड-19 के अराजक उपचार के दौरान, रोगियों का एंटीबायोटिक दवाओं के साथ इलाज किया गया जिसके परिणामस्वरूप अधिक प्रतिकूल प्रभाव पड़ा।
• दुरूपयोग तब भी हो सकता है जब लोग एंटीबायोटिक दवाओं को अपने डॉक्टर द्वारा बताए अनुसार नहीं लेते हैं।
• एंटीबायोटिक दवाओं के बारे में ज्ञान की व्यापक कमी का मतलब है कि अधिकांश रोगी - ग्रामीण और शहरी - एंटीबायोटिक प्रतिरोध से अवगत नहीं हैं। यहां तक कि अमीर और पढ़े-लिखे लोग भी बीमार पड़ने पर एंटीबायोटिक्स लेते हैं या डॉक्टरों पर एंटीबायोटिक्स लिखने के लिए दबाव डालते हैं।

निवारक उपाय:

• कुछ उपाय जो लोग कर सकते हैं उनमें उपचार का कोर्स पूरा करना और एंटीबायोटिक दवाओं को दूसरों के साथ साझा नहीं करना शामिल हैं,भले ही उनके लक्षण समान हों।
• केवल आवश्यक होने पर ही एंटीबायोटिक दवाओं का उपयोग करना: अधिकांश डॉक्टर केवल एंटीबायोटिक दवाओं का सुझाव देते हैं यदि व्यक्ति उनके बिना नहीं रह सकता है।
• कम से कम प्रभावी उपचार का उपयोग करना: हालांकि डॉक्टर द्वारा बताए गए सभी एंटीबायोटिक दवाओं को लेना महत्वपूर्ण है, ठीक उसी तरह जैसे निर्देश दिया गया है, डॉक्टर सबसे छोटा संभव कोर्स लिखेंगे।
• विषाणुजनित संक्रमणों के लिए एंटीबायोटिक दवाओं का उपयोग नहीं करना: एंटीबायोटिक्स का वायरस के कारण होने वाली बीमारियों, जैसे फ्लू पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है, और इस तरह से एंटीबायोटिक दवाओं का गलत तरीके से उपयोग करने से दवा प्रतिरोध में योगदान हो सकता है।
• विशेषज्ञों का मानना है कि सुपरबग के बढ़ते खतरे से निपटने के लिए भारत को डायग्नोस्टिक प्रयोगशालाओं में और अधिक निवेश करने, अधिक संक्रामक रोग चिकित्सकों का उत्पादन करने, अस्पताल में संक्रमण को कम करने और परीक्षणों के आधार पर एंटीबायोटिक दवाओं के उपयोग पर डॉक्टरों को प्रशिक्षित करने की आवश्यकता है। अन्यथा, एंटीबायोटिक दवाओं के प्रतिरोध में निकट भविष्य में महामारी का रूप लेने की क्षमता है।

स्रोत: इंडियन एक्सप्रेस

                                         ------------------------------------

मुख्य परीक्षा प्रश्न

• हाल ही में शोधकर्ताओं ने एआई के अनुप्रयोग द्वारा एक नए एंटीबायोटिक्स को खोजा है। इस एंटीबायोटिक्स से जुड़ी संभावनाओं एवं चिंताओं की विवेचना कीजिए।