Phenotypic response surfaces
ফেনোটাইপিক রেসপন্স সারফেস (পি. আর. এস) একটি কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা-নির্দেশিত ব্যক্তিগতকৃত ওষুধের প্ল্যাটফর্ম যা রোগের বিস্তৃত বর্ণালীর চিকিত্সার জন্য অনুকূলিত সংমিশ্রণ থেরাপি বিকাশের জন্য ওষুধের মিথস্ক্রিয়া এবং কার্যকারিতা পরিমাপ করার জন্য সমন্বিত অপ্টিমাইজেশান নীতির উপর নির্ভর করে। ফেনোটাইপিক প্রতিক্রিয়া পৃষ্ঠগুলি একটি প্যারাবলিক পৃষ্ঠকে ওষুধের ডোজ এবং বায়োমার্কার মানগুলির একটি সেটের সাথে ফিট করে এই বোঝার উপর ভিত্তি করে যে ওষুধের মধ্যে সম্পর্ক, তাদের মিথস্ক্রিয়া এবং পরিমাপের বায়োমার্কারের উপর তাদের প্রভাব চতুর্ভুজ পৃষ্ঠ দ্বারা মডেল করা যেতে পারে। ফলস্বরূপ পৃষ্ঠটি রোগীর অনন্য ফেনোটাইপিক প্রতিক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে মাল্টি-ড্রাগ সংমিশ্রণের ইন-ভিট্রো এবং ইন-সিলিকো স্ক্রিনিং উভয়ই বাদ দেওয়ার অনুমতি দেয়। এটি রোগ বা ওষুধ প্রক্রিয়া থেকে স্বাধীন সময়-সমালোচনামূলক ব্যক্তিগতকৃত থেরাপি তৈরি করতে ছোট ডেটা সেট ব্যবহার করার একটি পদ্ধতি সরবরাহ করে। প্ল্যাটফর্মের অভিযোজিত প্রকৃতি এটিকে নতুন সংমিশ্রণ থেরাপিগুলি পৃথক করা থেকে শুরু করে রোগীর চিকিৎসাকে সমর্থন করার জন্য দৈনিক ওষুধের নিয়মাবলীর সমন্বয়গুলির পূর্বাভাস দেওয়া পর্যন্ত বিস্তৃত প্রয়োগগুলি মোকাবেলা করার অনুমতি দেয়। ইতিহাস 19শ থেকে 20শ শতাব্দীর গোড়ার দিক থেকে আধুনিক চিকিৎসা পদ্ধতিকে "অনিশ্চয়তার বিজ্ঞান এবং সম্ভাবনার শিল্প" হিসাবে দেখা হয়, যা এর অন্যতম প্রতিষ্ঠাতা স্যার উইলিয়াম ওসলার চিন্তা করেছিলেন। ওষুধের ডোজ এবং এর কার্যকারিতার মধ্যে সম্পর্কের জন্য একটি সুনির্দিষ্ট ব্যবস্থার অভাব মূলত রোগীদের জন্য সর্বোত্তম ডোজ নির্ধারণের জন্য জনসংখ্যার গড়কে মেট্রিক হিসাবে ব্যবহার করে। যাইহোক, এই সমস্যাটি সংমিশ্রণ থেরাপির প্রবর্তনের দ্বারা আরও জটিল হয়ে ওঠে কারণ ওষুধের সংখ্যা বাড়ার সাথে সাথে সম্ভাব্য সংমিশ্রণ এবং ফলাফলের সংখ্যায় একটি সূচকীয় বৃদ্ধি হয়। সম্মিলিত থেরাপি চিকিত্সা মনোথেরাপির বিকল্পগুলির তুলনায় উল্লেখযোগ্য সুবিধা প্রদান করে যার মধ্যে রয়েছে বৃহত্তর কার্যকারিতা এবং কম পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া এবং মৃত্যুর হার, যা তাদের অনুকূল করার জন্য আদর্শ প্রার্থী করে তোলে। 2011 সালে ক্যালিফোর্নিয়া লস অ্যাঞ্জেলেস বিশ্ববিদ্যালয়ের ডাঃ ইব্রাহিম আল-শ্যুখ এবং ডাঃ চিহ মিং হো-এর নেতৃত্বে একটি দল পি. আর. এস পদ্ধতিটি তৈরি করেছিল যা সেলুলার বায়োমার্কারের পরিমাপের উপর ভিত্তি করে বহু-ওষুধের সংমিশ্রণ থেরাপিকে অনুকূল করার জন্য তুলনামূলকভাবে অল্প সংখ্যক ক্রমাঙ্কন পরীক্ষার অনুমতি দেবে। প্রতিষ্ঠার পর থেকে পি. আর. এস প্ল্যাটফর্মটি অঙ্গ প্রতিস্থাপন, অনকোলজি এবং ইনফেকশিওলজি সহ বিস্তৃত রোগের ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা হয়েছে। পি. আর. এস প্ল্যাটফর্মটি তখন থেকে সিঙ্গাপুর ভিত্তিক কিয়ান থেরাপিউটিক্স দ্বারা কাইট ফার্মা এবং সিঙ্গাপুরের জাতীয় বিশ্ববিদ্যালয়ের সাথে অংশীদারিত্বে অনকোলজিকাল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যক্তিগতকৃত সংমিশ্রণ থেরাপি সরবরাহ করার জন্য একটি বাণিজ্যিক অপ্টিমাইজেশান প্ল্যাটফর্মের ভিত্তি হয়ে উঠেছে। পদ্ধতি পি. আর. এস প্ল্যাটফর্ম একটি নিউরাল নেটওয়ার্ক ব্যবহার করে ডেটা সেটগুলিকে একটি রিগ্রেশন ফাংশনে ফিট করে যার ফলে একটি প্যারাবোলিক পৃষ্ঠ তৈরি হয় যা ওষুধের ডোজ এবং কার্যকারিতার মধ্যে সরাসরি পরিমাণগত সম্পর্ক সরবরাহ করে। পি. আর. এস প্ল্যাটফর্মের জন্য নিয়ন্ত্রক ফাংশনটি নিম্নরূপ দেওয়া হয়েছেঃ যেখানেঃ ই একটি ফাংশন ড্রাগ ডোজ এবং সময় হিসাবে সংমিশ্রণ কার্যকারিতা, একটি বায়োমার্কার মান হিসাবে দেওয়া হয় সি হল ড্রাগ ডোজ টি হল সময় x, y, z হল পি. আর. এস সহগ যা ড্রাগ মিথস্ক্রিয়ার প্রতিনিধিত্ব করে এম হল ওষুধের সংখ্যা সম্পর্কের প্যারাবলিক প্রকৃতি এন. এম সংমিশ্রণের অনুসন্ধান ক্ষেত্রে পি. আর. এস রিগ্রেশন ব্যবহার করার জন্য ন্যূনতম প্রয়োজনীয় ক্রমাঙ্কন পরীক্ষার অনুমতি দেয়, যেখানে এন হল ডোজ রেজিমেনের সংখ্যা এবং এম হল সংমিশ্রণে ওষুধের সংখ্যা। প্রয়োগ পি. আর. এস প্ল্যাটফর্মের প্রক্রিয়া-স্বাধীন প্রকৃতি এটিকে ক্যান্সার, সংক্রামক রোগ এবং অঙ্গ প্রতিস্থাপনের চিকিত্সা সহ বিস্তৃত রোগের চিকিত্সার জন্য ব্যবহারযোগ্য করে তোলে। অনকোলজিতে কম্বিনেশন থেরাপির অপ্টিমাইজেশনের বিশেষ গুরুত্ব রয়েছে। প্রচলিত ক্যান্সারের চিকিৎসা প্রায়শই কেমোথেরাপি ওষুধের ক্রমিক ব্যবহারের উপর নির্ভর করে, প্রতিটি নতুন ওষুধ পূর্ববর্তী এজেন্টের কার্যকারিতা হারানোর সাথে সাথে শুরু হয়। যাইহোক, এই পদ্ধতিটি ক্যান্সারযুক্ত কোষগুলিকে তাদের দ্রুত পরিবর্তনের হারের কারণে, কেমোথেরাপি ওষুধগুলি কার্যকর হতে ব্যর্থ হলে কেমোথেরাপি ওষুধের প্রতিরোধ গড়ে তোলার অনুমতি দেয়। ওষুধ প্রতিরোধী টিউমারের বিকাশ রোধ করতে এবং এর ফলে ক্যান্সার রোগীদের মধ্যে পুনরাবৃত্তির সম্ভাবনা হ্রাস করতে সংমিশ্রণ থেরাপিগুলি গুরুত্বপূর্ণ। পি. আর. এস প্ল্যাটফর্ম ক্যান্সারের চিকিৎসার জন্য সমন্বিত থেরাপি বিকাশের প্রধান অসুবিধা দূর করে কারণ এটি বর্তমানে ব্যবহৃত সবচেয়ে কার্যকর পদ্ধতি নির্ধারণের জন্য ইন-ভিট্রো হাই থ্রুপুট স্ক্রিনিং করার প্রয়োজনীয়তা বাদ দেয়। একাধিক মায়েলোমার চিকিৎসা এবং ওষুধের প্রতিরোধ ক্ষমতা কাটিয়ে ওঠার জন্য একটি অনুকূল 3টি ওষুধের সংমিশ্রণ সফলভাবে বের করার জন্য পিআরএস ভিত্তিক থেরাপি ব্যবহার করা হয়েছে। পিআরএস ডেরিভেটিভ CURATE.AI প্ল্যাটফর্মটি সফলভাবে প্রোস্টেট ক্যান্সারের চিকিৎসা এবং প্রতিরোধের জন্য ব্রোমোডোমেইন ইনহিবিটর এবং এনজালুটামাইডের 2টি ওষুধের সংমিশ্রণকে অনুকূল করতেও ব্যবহার করা হয়েছে। সংক্রামক রোগের চিকিৎসা করার চেষ্টা করার সময় ড্রাগ প্রতিরোধ একটি বিশেষ চ্যালেঞ্জ কারণ মনোথেরাপি সমাধানগুলি ড্রাগ প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধির ঝুঁকি বহন করে এবং সংমিশ্রণ থেরাপি কম মৃত্যুর হার প্রদর্শন করে। যক্ষ্মার মতো অত্যন্ত সংক্রামক সংক্রামক রোগ বিশ্বব্যাপী সংক্রামক রোগ দ্বারা মৃত্যুর প্রধান কারণ হয়ে উঠেছে। যক্ষ্মার চিকিৎসার জন্য দীর্ঘ সময় ধরে অ্যান্টিবায়োটিকের টেকসই ব্যবহার প্রয়োজন, রোগীদের মধ্যে উচ্চ হারের অনুপালনা সহ, যা যক্ষ্মার ওষুধ প্রতিরোধী রূপগুলির বিকাশের ঝুঁকি বাড়ায়। পি. আর. এস প্ল্যাটফর্মটি সফলভাবে সমন্বিত নিয়মাবলী বিকাশের জন্য ব্যবহার করা হয়েছে যা যক্ষ্মা চিকিত্সার সময়কে 75 শতাংশ হ্রাস করে এবং রোগের ওষুধ সংবেদনশীল এবং প্রতিরোধী উভয় রূপেই নিযুক্ত করা যেতে পারে। সিঙ্গাপুরের স্বাস্থ্য মন্ত্রকের পক্ষ থেকে কার্যকর সার্স-কোভ-2 ডেল্টা বৈকল্পিক চিকিৎসা সনাক্ত করতে সিঙ্গাপুরে পিআরএস ডেরিভেটিভ IDENTIF.AI প্ল্যাটফর্ম ব্যবহার করা হয়েছে। প্ল্যাটফর্মটি মেটাবোলাইট ই. আই. ডি. ডি-1931-কে শক্তিশালী অ্যান্টিভাইরাল বৈশিষ্ট্য হিসাবে চিহ্নিত করেছে যা অন্যান্য বাণিজ্যিক অ্যান্টিভাইরাল এজেন্টের সাথে সংমিশ্রণে সার্স-কোভ-2 ডেল্টা বৈকল্পিকের চিকিত্সার জন্য একটি কার্যকর থেরাপি তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। অঙ্গ প্রতিস্থাপন 2016 সালে বিকশিত পি. আর. এস উদ্ভূত ফেনোটাইপিক ব্যক্তিগতকৃত ডোজিং প্ল্যাটফর্মটি লিভার ট্রান্সপ্লান্ট পদ্ধতির জন্য ব্যক্তিগতকৃত ট্যাক্রোলিমাস এবং প্রেডনিসোন ডোজ সরবরাহ করতে এবং ট্রান্সপ্লান্ট প্রত্যাখ্যানের ঘটনাগুলি প্রতিরোধ করার জন্য প্রতিস্থাপন পরবর্তী যত্নের জন্য ব্যবহার করা হয়েছে। এই পদ্ধতিটি ন্যূনতম সংখ্যক ক্রমাঙ্কন পরীক্ষা ব্যবহার করতে সক্ষম এবং ফলস্বরূপ একজন চিকিৎসককে একটি রোলিং উইন্ডো প্রদান করে যেখানে দৈনিক অপ্টিমাইজড ড্রাগ ডোজের পূর্বাভাস দেওয়া যেতে পারে। চিকিত্সকদের অ্যাক্সেসযোগ্য ব্যক্তিগতকৃত চিকিত্সার সরঞ্জাম সরবরাহ এবং জনসংখ্যার গড় ভিত্তিক ডোজ ব্যবহারের প্রয়োজনীয়তা দূর করার জন্য ওষুধের নিয়মে রোগীদের শারীরবৃত্তীয় প্রতিক্রিয়া পরিবর্তন করার বিষয়টি বিবেচনা করার জন্য প্ল্যাটফর্মটি প্রতিদিন পুনরায় ক্যালিব্রেট করা হয়। কিডনি এবং হার্ট ট্রান্সপ্লান্ট সহ অন্যান্য প্রতিস্থাপনের ব্যবহারের জন্য এই প্ল্যাটফর্মটি সক্রিয়ভাবে বিবেচনা করা হচ্ছে। তথ্যসূত্র চতুর্ভুজ পদ্ধতি জীববিজ্ঞান ব্যক্তিগতকৃত চিকিৎসা চিকিৎসা মডেল উদীয়মান প্রযুক্তি বায়োমার্কার