एक सिलिकॉन वैली स्टार्टअप Valley मिनी ब्रेन का विकास कर रहा है ’मनोवैज्ञानिक विकार के लिए नोवेल उपचार विकसित करने के लिए मशीन लर्निंग की मदद से

System1 बायोसाइंसेज मशीन लर्निंग, न्यूरोसाइंस, रोबोटिक ऑटोमेशन और सेरेब्रल ऑर्गनाइड साइंस [3] का उपयोग करता है ताकि विकारों की गहरी विशेषताओं की खोज के रूप में उपन्यास चिकित्सीय लक्ष्य और दवा उपचार विकसित किया जा सके।

1 नवंबर, 2018 स्टेसी स्टैनफोर्ड द्वारा

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क्या होगा अगर हमने आपको बताया कि एक कंपनी है जो "मिनी-ब्रेन" को विकसित करती है, उन्हें अनुसंधान दवाओं के साथ खुराक देती है, और फिर मशीन सीखने और रोबोट स्वचालन की मदद से अपने डेटा आउटपुट पढ़ती है?

System1 बायोसाइंसेस, एक सिलिकॉन वैली-आधारित न्यूरो-थैरेप्यूटिक्स कंपनी, जो सेरेब्रल ऑर्गनाइड साइंस, सिस्टम न्यूरोसाइंस, रोबोटिक ऑटोमेशन और मशीन लर्निंग को जोड़ती है, जो कभी भी प्राप्त करने से पहले बीमारी की विशेषताओं को खोजने के लिए काम कर रही है, जिसमें उपन्यास की पहचान करने के लिए इन "डीप फेनोटाइप" का उपयोग किया जाता है। चिकित्सीय लक्ष्य और दवा उपचार [4]। स्टार्टअप ने पिछले सितंबर में घोषणा की कि उसने $ 25 मिलियन की सीरीज़ A दौर [7] CRV और Pfizer Ventures के सह-नेतृत्व में जुटाई, साथ ही कई अन्य निवेशकों ने सौदे में भाग लिया। यह सौदा कंपनी की कुल फंडिंग को $ 30 मिलियन अमरीकी डालर में लाता है।

चीजों को स्पष्ट करने के लिए, सिस्टम 1 पूर्ण दिमाग नहीं बढ़ता है; यह तथाकथित "सेरेब्रल ऑर्गेनोइड्स" बढ़ता है, जिसे हार्वर्ड के स्टेम सेल इंस्टीट्यूट ने परिभाषित किया है [1] "छोटे, स्व-संगठित तीन आयामी उपयोग संस्कृतियों, जो स्टेम सेल से प्राप्त होते हैं। ऐसी संस्कृतियों को किसी अंग की जटिलता को दोहराने के लिए तैयार किया जाता है, और / या ऐसे चयनित पहलुओं को व्यक्त करने के लिए। "

ऐसे जीवों को ऑटिज्म, मिर्गी, और सिज़ोफ्रेनिया के रोगियों के स्टेम सेल से उगाया जाता है; सेरेब्रल ऑर्गेनोइड शोधकर्ताओं की एक टीम को उन बीमारियों के कुछ मूलभूत संकेतों को प्रकट करने में मदद करता है, जिन्हें तब उपन्यास दवाओं और उपचार के साथ इलाज किया जा सकता है।

कंपनी ने उल्लेख किया है कि परिणामी डेटा का विश्लेषण इसके ऑर्गेनोइड्स को स्ट्रीमिंग करता है "प्राप्त करने से पहले रोग की उपज-प्रणाली-स्तर की विशेषताएँ कभी नहीं।" और मानसिक रोग।

System1, CEO और सह-संस्थापक, सीन एस्कोला ने उल्लेख किया है कि पारंपरिक लक्ष्य-आधारित दवा खोज दृष्टिकोण टूट गया है, जिससे पीड़ित लोग नवाचार के लिए भूखे रह जाते हैं। दृष्टिकोण भविष्य के विज्ञान कथा उपन्यास की तरह लग सकता है, लेकिन ये डेटा-गहन, उच्च-समानांतर मशीन सीखने के तरीके दवा की खोज के भविष्य का एक बड़ा हिस्सा हैं। यह सिर्फ इतना होता है कि यह एक कंपनी इसे करने के लिए छोटे दिमाग बढ़ती है।

तीन महीने की संस्कृति के बाद एक मस्तिष्क का एक हिस्सा। अलग-अलग रंग विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं को चिह्नित करते हैं, जो ऑर्गनाइड की संरचनात्मक जटिलता को उजागर करते हैं। (हार्वर्ड के अर्लोटा लैबोलेटरी की छवि शिष्टाचार [2])

दशकों से, मनोचिकित्सक रोगों का अध्ययन करने वाले शोधकर्ता नई दवाओं के साथ आ रहे हैं, जिनके बारे में उनका मानना ​​है कि वे टूटे हुए या बीमार अणु या कोशिकाएं हैं जो रोग के लक्षणों का कारण हो सकती हैं। हालांकि, 90% मामलों में, उन अणुओं के बारे में उनकी थीसिस का कुछ हिस्सा पहली जगह में गलत था, और बड़ी मात्रा में समय और अरबों डॉलर बर्बाद हो जाते हैं, जिसमें बाजार पर वर्तमान दवाओं के अधिकांश अभी भी एक उत्पाद हैं इस मॉडल का।

उदाहरण के लिए, सिज़ोफ्रेनिया के लिए सबसे लोकप्रिय दवाएं, टारगेट डोपामाइन - एक अणु है जिसे स्मृति और आनंद में महत्वपूर्ण भूमिका निभाने के लिए सोचा जाता है। लेकिन ये दवाएं कई लोगों की मदद करने में विफल रहती हैं। एक कारण यह है कि मतिभ्रम से स्मृति हानि तक कई सिज़ोफ्रेनिया लक्षण, क्रॉस-ब्रेन मुद्दों के अधिक मूलभूत सेट का परिणाम हो सकते हैं।

हालांकि तंत्रिका विज्ञान में वर्तमान दवा विकास दृष्टिकोण इन प्रणाली-स्तरीय समस्याओं की जांच नहीं करते हैं। इसके बजाय, वे रोग के एक या दो पृथक घटकों पर ध्यान केंद्रित करते हैं। एस्कोला, जो कोलंबिया विश्वविद्यालय में मनोचिकित्सक के सहायक प्रोफेसर भी हैं, का मानना ​​है कि यह एक दुखद निरीक्षण है। वह सोचता है कि यह यह भी बता सकता है कि इतनी दवाएँ मरीजों की मदद करने में विफल क्यों हैं। इसका मतलब यह हो सकता है कि मिर्गी और सिज़ोफ्रेनिया जैसी मनोरोग संबंधी बीमारियों के लिए दवा बनाने के हमारे पिछले प्रयासों में "पेड़ों के लिए जंगल गायब" हैं।

उस समस्या का समाधान करने के लिए, सैन फ्रांसिस्को में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में न्यूरोलॉजी के प्रोफेसर एसकोला और उनके सह-संस्थापक शाऊल काटो, का लक्ष्य रोग के संकेतों के लिए उनके मिनी दिमाग में गतिविधि को पूरा करना है, जो बहुत अधिक मूलभूत स्तर पर हो सकता है। बीमारी का।

आशा है कि सेरेब्रल ऑर्गनोइड्स के साथ अपने काम में एक आशाजनक खोज की जा सकती है, जिसमें एस्कोला और काटो के शोधकर्ताओं को अपने विचार को आगे बढ़ाने और अंततः लोगों में नैदानिक ​​परीक्षण चलाने की आवश्यकता होगी। सिस्टम 1 के शोधकर्ताओं ने मशीन लर्निंग द्वारा संचालित सॉफ्टवेयर का उपयोग करते हुए सेरेब्रल ऑर्गेनोइड्स का अच्छी तरह से अध्ययन करने के महीनों के बाद महीने बिता रहे हैं। वे उम्मीद करते हैं कि एस्कोला "गहरी फेनोटाइप्स" या रोग की विशेषताओं के साथ कई को समाप्त कर सकती है, जो कि विशिष्ट प्रणालियों या कोशिकाओं के विपरीत गतिविधि के पूरे सिस्टम में देखी जा सकती है।

दवा खोज और विकास क्षेत्र में कई स्टार्टअप सिस्टम 1 के मशीन लर्निंग घटक [6] के समान दृष्टिकोण का उपयोग कर रहे हैं। सिलिकॉन वैली-आधारित स्टार्टअप न्यूरेट मशीन मशीन लर्निंग का उपयोग कर छोटे अणु दवा खोज का अनुकूलन करने और विषाक्त दुष्प्रभावों का बेहतर अनुमान लगा रहा है। बाल्टीमोर से बाहर एक स्टार्टअप, इनसिलिको, जीनोम, एपिगेनोम और माइक्रोबायोम-स्तर पर डेटा का आकलन करने के लिए गहन सीखने का उपयोग कर रहा है। और लंदन स्थित स्टार्टअप बेनेवोलेंटबीओ ने नैदानिक ​​परीक्षणों और कृत्रिम बुद्धि संचालित एल्गोरिदम में शोध पत्रों से [5] डेटासेट का उपयोग किया है जो बीमारियों और दवा उम्मीदवारों के बीच गहरे संबंधों को प्रकट करने में मदद करता है। फिर भी, System1 एकमात्र कंपनी है जो जैविक डेटा के अपने स्रोत के साथ इस तरह के शोध कर रही है - सेरेब्रल ऑर्गेनोइड।

संदर्भ:

[१] ऑर्गनोइड्स: बीमारी, विकास और खोज में एक नई खिड़की | हार्वर्ड स्टेम सेल इंस्टीट्यूट | https://hsci.harvard.edu/organoids

[२] अर्लोट्टा प्रयोगशाला | हार्वर्ड विश्वविद्यालय, स्टेम सेल और पुनर्योजी जीव विज्ञान विभाग | https://hscrb.harvard.edu/res-fl-arlotta

[३] मानव मस्तिष्क के विकास के विकास और विशेषता: एक अनुकूलित प्रोटोकॉल | NCBI | https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6038047/pdf/10.1177_0963689717752946.pdf

[४] सिस्टम १ बायोसाइंसेस इंक के बारे में | सिस्टम 1 बायोसाइंसेस | https://system1.bio/press/#about

[५] कृत्रिम बुद्धिमत्ता कैसे बदल रही है दवा की खोज | प्रकृति | https: //www.nature.com/articles/d41586-018-05267-x

[६] पूर्ण-बल: प्रशिक्षण के लिए एक लक्ष्य-आधारित पद्धति आवर्तक नेटवर्क | अर्क्सिव | https://arxiv.org/pdf/1710.03070.pdf

[[] सिस्टम १ बायोसाइंसेस | क्रंचबेस | https://www.crunchbase.com/organization/system1-biosciences