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The dawn of autonomous satellites and the legal vacuum above us

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The dawn of autonomous satellites and the legal vacuum above us

जब सोवियत संघ ने 1957 में स्पुतनिक सैटेलाइट लॉन्च किया, तो इसने अंतरिक्ष की उम्र को बीपिंग मेटल स्फीयर द्वारा प्रसारित रेडियो सिग्नल के रूप में शुरू किया। तब से, उपग्रह जटिलता में बढ़ गए हैं, लेकिन उनके मुख्य कार्य आश्चर्यजनक रूप से स्थिर रहे हैं। अधिकांश अभी भी निष्क्रिय उपकरण के रूप में कार्य करते हैं: छवियों को कैप्चर करना, संचार को रिले करना, बीमिंग जीपीएस पृथ्वी पर निर्देशांक, और इसी तरह।

लेकिन एक शांत क्रांति अब हमारे ऊपर चल रही है। उपग्रह होशियार हो रहे हैं, आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (एआई) और स्वायत्त द्वारा संचालित हैं।

अब, कक्षा में एक निजी कंपनी की खराबी द्वारा संचालित एक स्वायत्त उपग्रह कहें। एआई सिस्टम ऑनबोर्ड गलती से एक नियमित वायुमंडलीय विसंगति को एक टकराव के खतरे के रूप में व्याख्या करता है और एक अनियोजित विकसित पैंतरेबाज़ी शुरू करता है। ऐसा करने में, यह एक प्रतिद्वंद्वी राष्ट्र से संबंधित एक सैन्य टोही उपग्रह के करीब खतरनाक रूप से पार करता है। एक दुर्घटना को संकीर्ण रूप से टाल दिया जाता है, लेकिन इससे पहले नहीं कि राष्ट्र एक राजनयिक विरोध प्रदर्शन करता है और शत्रुतापूर्ण इरादे का आरोप लगाता है। उपग्रह की एआई प्रणाली एक देश में विकसित की गई थी, जिसे दूसरे द्वारा लॉन्च किया गया था, एक तिहाई से संचालित किया गया था, और एक चौथे द्वारा पंजीकृत किया गया था। कौन उत्तरदायी है? कौन जवाबदेह है?

स्वायत्त उपग्रहों को समझना

एआई उपग्रहों को निष्क्रिय पर्यवेक्षकों से सक्रिय, सोच मशीनों में बदल रहा है। हाल ही में सफलताओं के लिए धन्यवाद-बड़े एआई मॉडल से, जो चैटगेट जैसे छोटे, ऊर्जा-कुशल प्रणालियों को स्मार्टफोन पर चलने में सक्षम लोकप्रिय अनुप्रयोगों को पावर करते हैं-इंजीनियर अब ऑनबोर्ड एआई के साथ उपग्रहों को फिट करने में सक्षम हैं। इस ऑनबोर्ड इंटेलिजेंस को तकनीकी रूप से सैटेलाइट एज कंप्यूटिंग कहा जाता है और उपग्रहों को अपने पर्यावरण का विश्लेषण करने, निर्णय लेने और स्वायत्त रूप से जमीन पर स्व-ड्राइविंग कारों की तरह स्वायत्त रूप से कार्य करने की अनुमति देता है।

ये एआई-संचालित उपग्रह प्रतिष्ठित नेशनल लैब्स और स्टार्टअप गैरेज से समान रूप से उभर रहे हैं और गेम-चेंजिंग एप्लिकेशन के पास हैं:

स्वचालित अंतरिक्ष संचालन: डॉकिंग, निरीक्षण, इन-ऑर्बिट ईंधन भरने और मलबे को हटाने जैसे कार्यों को करने के लिए अंतरिक्ष में स्वतंत्र पैंतरेबाज़ी

आत्म-निदान और मरम्मत:अपने स्वयं के स्वास्थ्य की निगरानी करना, दोषों की पहचान करना, और मानव हस्तक्षेप के बिना मरम्मत को निष्पादित करना

रूट प्लानिंग: खतरों और बाधाओं से बचने के लिए या ईंधन को बचाने के लिए कक्षीय प्रक्षेपवक्र का अनुकूलन करना

लक्षित जियोस्पेशियल इंटेलिजेंस: ऑर्बिट से वास्तविक समय में आपदाओं और रुचि की अन्य घटनाओं का पता लगाना और ब्याज के क्षेत्रों को प्राथमिकता देने के लिए अन्य उपग्रहों के साथ समन्वय करना

कॉम्बैट सपोर्ट: रियल-टाइम थ्रेट पहचान प्रदान करना और संभावित रूप से ऑटोनोमस टारगेट ट्रैकिंग और सगाई को सक्षम करना, सीधे कक्षा से

होशियार सैट, होशियार जोखिम

यह स्वायत्तता परिणाम के बिना नहीं है।

एआई मतिभ्रम जमीन पर गलत सूचना का एक महत्वपूर्ण स्रोत बन रहा है और वे अंतरिक्ष डोमेन में एक समान खतरा पैदा करते हैं। एक उपग्रह मतिभ्रम, एक हानिरहित वाणिज्यिक उपग्रह को शत्रुतापूर्ण के रूप में दोषी ठहराता है, और रक्षात्मक कार्यों के साथ जवाब देना वर्तमान में पूरी तरह से अयोग्य क्षेत्र है। इस तरह की गलतफहमी राष्ट्रों के बीच तनाव को बढ़ा सकती है और यहां तक ​​कि एक भू -राजनीतिक संकट को ट्रिगर कर सकती है।

जैसे -जैसे उपग्रह अधिक बुद्धिमान और स्वायत्त होते जाते हैं, दांव सहवर्ती रूप से बढ़ते हैं। खुफिया न केवल शक्ति लाता है, बल्कि तकनीकी डिजाइन और कानूनी, नैतिक और भू -राजनीतिक निरीक्षण में भी जिम्मेदारी है।

विशेष रूप से, एआई की उपग्रहों को स्वायत्तता प्रदान करने की क्षमता बाहरी अंतरिक्ष संधि (OST) 1967 में अंतराल को उजागर करती है और 1972 की अंतरिक्ष वस्तुओं के कारण होने वाली क्षति के लिए अंतर्राष्ट्रीय देयता के लिए कन्वेंशन। अंतरिक्ष गतिविधियों के लिए राज्य की जिम्मेदारी (अनुच्छेद VI), देयता (vii), देयता सम्मेलन के दायित्व के लिए राज्य की जिम्मेदारी का असाइनमेंट, यह एक मानव को नियंत्रित करता है।

उदाहरण के लिए, OST में “प्राधिकरण और सतत पर्यवेक्षण” अवधारणा को अस्पष्ट और देयता सम्मेलन की परिभाषाओं को AI-Caused घटनाओं के साथ संघर्ष किया जाता है।

मुख्य कानूनी दुविधा गलती है: जब एआई का निर्णय टक्कर का कारण बनता है तो कौन उत्तरदायी होता है: लॉन्चिंग स्टेट, ऑपरेटर, डेवलपर या एआई? यह मानव-एआई गैप ट्रांसनेशनल स्पेस वेंचर्स के साथ मिलकर क्षेत्राधिकार और संविदात्मक जटिलताओं में जवाबदेही को उलझाता है।

इसके अलावा, एआई की दोहरी-उपयोग क्षमताएं (यानी नागरिक + सैन्य) भू-विषयक संवेदनशील संदर्भों में गलत तरीके से जोखिम पैदा करते हैं। इन कमियों को संबोधित करने के लिए कानूनी सिद्धांतों को अपनाने की आवश्यकता होती है, नए शासन की रूपरेखा विकसित करना, और सभी बहुमुखी दृष्टिकोण में जो मौजूदा कानूनी ढांचे को अपनाता है और साथ ही नए शासन तंत्र को विकसित करता है।

कानूनी और तकनीकी समाधान

एआई के विकास के बीच अंतरिक्ष सुरक्षा कानूनी और तकनीकी विकास की मांग करता है। एक पहला कदम अधिक स्वायत्त प्रणालियों के लिए सख्त नियमों के साथ, स्वायत्त वाहन नियमों के समान, उपग्रह स्वायत्तता स्तरों को वर्गीकृत करना है। अंतरिक्ष कानून में सार्थक मानव नियंत्रण को बढ़ाना महत्वपूर्ण है, क्योंकि अंतरिक्ष में एआई के कानूनी पहलुओं पर 2024 IISL वर्किंग ग्रुप की अंतिम रिपोर्ट पर जोर दिया गया है।

ग्लोबल सर्टिफिकेशन फ्रेमवर्क, जैसे कि संयुक्त राष्ट्र समिति के तहत बाहरी अंतरिक्ष या अंतर्राष्ट्रीय मानकों के शांतिपूर्ण उपयोग पर, यह परीक्षण कर सकता है कि कैसे उपग्रह एआई टकराव या सेंसर दोषों को संभालता है; यह अप्रत्याशित डेटा के साथ प्रतिकूल (लेकिन नियंत्रित) परीक्षणों के अधीन है; और बाद की समीक्षा के लिए युद्धाभ्यास जैसे प्रमुख निर्णय लॉग करें।

चूंकि वे उच्च-जोखिम, सीमा पार संचालन का प्रबंधन करते हैं, विमानन और समुद्री क्षेत्र उपयोगी टेम्प्लेट प्रदान करते हैं। 1996 के अंतर्राष्ट्रीय कन्वेंशन पर देयता और क्षतिपूर्ति के लिए क्षतिपूर्ति और खतरनाक और विषैले पदार्थों (उर्फ एचएनएस) की गाड़ी के संबंध में क्षतिपूर्ति और 1999 के कन्वेंशन के लिए अंतरराष्ट्रीय गाड़ी के लिए कुछ नियमों के एकीकरण के लिए हवा का उपयोग सख्त देयता और मुआवजे को सरल बनाने के लिए बीमा। ये मॉडल अंतरिक्ष कानून को सूचित कर सकते हैं, जहां एक एकल एआई खराबी कई अभिनेताओं को प्रभावित कर सकती है।

नैतिक, भू -राजनीतिक अनिवार्यता

अंतरिक्ष में एआई महत्वपूर्ण नैतिक और भू -राजनीतिक चिंताओं को भी बढ़ाता है। एआई-संचालित स्वायत्त हथियारों के लिए क्षमता कुछ पारंपरिक हथियारों पर कन्वेंशन के भीतर चल रही चर्चाओं का विषय है और घातक स्वायत्त हथियार प्रणालियों पर सरकारी विशेषज्ञों के अपने समूह। यह मानव नियंत्रण की कमी और वृद्धि के जोखिम के बारे में महत्वपूर्ण चिंताओं को बढ़ाता है, चिंताएं जो अंतरिक्ष में स्वायत्त हथियारों के विकास के लिए समान रूप से लागू होती हैं। इस प्रकार, उस डोमेन में हथियारों की दौड़ को रोकने के लिए अंतर्राष्ट्रीय सुरक्षा उपाय आवश्यक हैं।

नैतिक डेटा गवर्नेंस भी बड़ी मात्रा में डेटा एआई उपग्रहों को इकट्ठा करने और परिचर गोपनीयता और जोखिमों का दुरुपयोग करने के लिए महत्वपूर्ण है। चूंकि स्वायत्तता भी अनजाने में तनाव को बढ़ा सकती है, इसलिए अंतर्राष्ट्रीय सहयोग कानूनी और तकनीकी विकास के रूप में महत्वपूर्ण है।

साझा कक्षाएं, साझा जिम्मेदारियां

एआई-संचालित उपग्रहों का उदय मानवता के बाहरी अंतरिक्ष के उपयोग में एक निर्णायक क्षण को चिह्नित करता है। लेकिन हजारों स्वायत्त प्रणालियों के साथ 2030 तक कम-पृथ्वी की कक्षा में संचालित होने का अनुमान है, टकराव, हस्तक्षेप या भू-राजनीतिक गलत व्याख्या की संभावना तेजी से बढ़ रही है। स्वायत्तता गति और दक्षता प्रदान करती है लेकिन कानूनी स्पष्टता के बिना अस्थिरता का भी परिचय देती है।

इतिहास से पता चलता है कि प्रत्येक तकनीकी छलांग इसी कानूनी नवाचार की मांग करती है। रेलवे को यातना कानून की आवश्यकता थी। ऑटोमोबाइल सड़क सुरक्षा कानून के बारे में लाया। डिजिटल क्रांति ने साइबर सुरक्षा और डेटा सुरक्षा व्यवस्थाओं का नेतृत्व किया। अंतरिक्ष स्वायत्तता अब एक नियामक वास्तुकला की मांग करती है जो साझा स्टीवर्डशिप के साथ एहतियात और संप्रभुता के साथ नवाचार को संतुलित करती है।

हम एक ऐसे युग में प्रवेश कर रहे हैं, जहां हमारे ऊपर की कक्षाएं केवल भौतिक डोमेन नहीं हैं, बल्कि एल्गोरिथ्म रूप से शासित निर्णय स्थान हैं। केंद्रीय चुनौती केवल बुद्धिमान स्वायत्त उपग्रहों के निर्माण की हमारी क्षमता नहीं है, बल्कि उनके उपयोग को संचालित करने के लिए समान रूप से बुद्धिमान कानूनों और नीतियों को विकसित करने की हमारी क्षमता है, जो कि अंतरिक्ष में तकनीकी प्रगति के साथ कानूनी ढांचे को सुनिश्चित करने के लिए तत्काल अंतर्राष्ट्रीय सहयोग की मांग करते हैं।

श्रीवानी शगुन नेशनल लॉ यूनिवर्सिटी, दिल्ली में पीएचडी कर रहे हैं, जो पर्यावरणीय स्थिरता और अंतरिक्ष शासन पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं। लियो प्यूल संस्थापक और सीईओ, प्लाज्मा कक्षीय हैं।

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Small study hints that revving up immune cells might help fight HIV

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Small study hints that revving up immune cells might help fight HIV

यूएस एनआईएच द्वारा प्रदान की गई यह रंगीन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप छवि एचआईवी (पीला) के हमले के तहत एक मानव टी सेल (नीला) दिखाती है। | फोटो साभार: एपी

वैज्ञानिक इस उम्मीद में एक शक्तिशाली कैंसर थेरेपी में बदलाव कर रहे हैं कि यह मरीजों की अपनी प्रतिरक्षा कोशिकाओं को सुपरचार्ज करके एचआईवी से लड़ सकती है।

12 मई को, शोधकर्ताओं ने कहा कि उन पुनर्जीवित कोशिकाओं की एक खुराक ने दो लोगों में एचआईवी को दृढ़ता से दबा दिया – एक को लगभग एक वर्ष के लिए और दूसरे को लगभग दो वर्षों तक – उनकी सामान्य दवाओं की आवश्यकता के बिना।

यह साबित करने के लिए बड़े और लंबे अध्ययन की आवश्यकता है कि जिसे सीएआर-टी सेल थेरेपी कहा जाता है वह वास्तव में एचआईवी के लिए लंबे समय तक चलने वाली मदद प्रदान कर सकती है, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन फ्रांसिस्को के डॉ. स्टीवन डीक्स, जिन्होंने शोध का नेतृत्व किया, ने आगाह किया।

उन्होंने कहा, “हमें यह तथ्य पता चला है कि दो लोगों की ऐसी निरंतर प्रतिक्रिया वास्तव में उत्तेजक रही है।” “एक पूर्ण, सुरक्षित और स्केलेबल इलाज की वास्तविक आवश्यकता है… और यह उन रणनीतियों में से एक है जिसका हम अनुसरण कर रहे हैं।” यह डेटा बोस्टन में अमेरिकन सोसाइटी ऑफ जीन एंड सेल थेरेपी की एक बैठक में प्रस्तुत किया जा रहा है।

दुनिया भर में लगभग 40 मिलियन लोग एचआईवी से पीड़ित हैं। आज की दवाओं ने एड्स फैलाने वाले वायरस को तेजी से मारने वाले से एक प्रबंधनीय दीर्घकालिक बीमारी में बदल दिया है, अक्सर वायरस को अज्ञात स्तर पर बनाए रखा जाता है, लेकिन केवल तभी जब लोग दवाएं खरीद सकें और उनका उपयोग कर सकें। वायरस शरीर के भंडारों में छिप जाता है और अगर लोग इलाज बंद कर देते हैं तो तेजी से दोबारा फैलता है।

शोधकर्ताओं ने लंबे समय से एक मायावी इलाज की खोज की है, जिसमें एक दुर्लभ जीन उत्परिवर्तन जैसे सुरागों का पता लगाया गया है जो कुछ लोगों को प्राकृतिक रूप से एचआईवी के प्रति प्रतिरोधी बनाता है या कैसे मुट्ठी भर एचआईवी रोगियों को, जिन्हें कुछ कैंसर भी थे, स्टेम सेल प्रत्यारोपण प्राप्त करने के बाद ठीक हो गए या दीर्घकालिक छूट में घोषित कर दिए गए, जो ज्यादातर लोगों के लिए बहुत जोखिम भरा है।

सीएआर-टी थेरेपी में किसी व्यक्ति के रक्त से टी कोशिकाओं नामक प्रतिरक्षा सैनिकों को लेना, आनुवंशिक रूप से उन्हें “जीवित दवाओं” में इंजीनियरिंग करना और उन्हें रोगी में वापस डालना शामिल है। कुछ प्रकार के कैंसर को ठीक करने के लिए इनका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है और अन्य बीमारियों के लिए भी इनका अध्ययन किया जा रहा है।

एचआईवी के लिए, गैर-लाभकारी दवा डेवलपर केयरिंग क्रॉस के वैज्ञानिकों ने दोहरी विशेषताओं वाली सीएआर-टी कोशिकाएं बनाईं। उन्हें एचआईवी-संक्रमित कोशिकाओं को बेहतर ढंग से ढूंढने और मारने के लिए प्रोग्राम किया गया है – और जिस वायरस से उन्हें लड़ना है, उसके संक्रमण से सुरक्षा प्रदान करने के लिए उन्हें इंजीनियर किया गया है।

कैरिंग क्रॉस के कार्यकारी निदेशक बोरो ड्रॉपुलिक ने कहा, उस अतिरिक्त कवच के साथ, उन्हें एचआईवी को नियंत्रित रखने के लिए पर्याप्त प्रजनन करने में सक्षम होना चाहिए।

डीक्स के प्रारंभिक चरण के प्रयोग ने उन लोगों में विभिन्न खुराक रणनीतियों का परीक्षण किया, जिन्होंने अपनी सीएआर-टी कोशिकाएं प्राप्त करने के दिन ही अपनी एचआईवी दवा बंद कर दी थी। कोई गंभीर दुष्प्रभाव नहीं थे. पहले तीन प्राप्तकर्ताओं ने कोई प्रतिक्रिया नहीं दिखाई और अपनी सामान्य दवाएँ फिर से शुरू कर दीं।

छह अन्य लोगों को नई टी कोशिकाओं के लिए जगह बनाने के लिए थोड़ी मात्रा में कीमोथेरेपी दी गई। उन दो मजबूत उत्तरदाताओं ने अपने एचआईवी को अनिर्धारित स्तर तक गिरते देखा, कभी-कभार ही इसमें वृद्धि हुई जब सीएआर-टी कोशिकाएं संभवतः फिर से काम करने लगीं। तीसरे रोगी को अस्थायी प्रतिक्रिया मिली और उसने नियमित एचआईवी उपचार फिर से शुरू कर दिया।

डीक्स ने कहा, उन तीनों मरीजों ने संक्रमित होने के तुरंत बाद अपना मूल एचआईवी उपचार शुरू कर दिया था। यह समझ में आता है क्योंकि जिन लोगों का जल्दी इलाज किया जाता है उनके शरीर में एचआईवी कम छिपा होता है और प्रतिरक्षा प्रणाली स्वस्थ होती है।

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IMD unveils weather model to provide ‘block level’ forecast of monsoon journey

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IMD unveils weather model to provide ‘block level’ forecast of monsoon journey

नई प्रणाली के मूल में दो पूर्वानुमान मॉडल हैं जिनकी भविष्यवाणियां सटीकता को तेज करने के लिए “मिश्रित” हैं। फ़ाइल | फोटो साभार: द हिंदू

इस साल मानसून से पहले, भारत मौसम विज्ञान विभाग (आईएमडी) ने मंगलवार को एक नई पूर्वानुमान प्रणाली का अनावरण किया, जो पहली बार, 15 राज्यों में मानसून के आगमन के ‘ब्लॉक’ स्तर के पूर्वानुमान उत्पन्न करेगी और इसमें भारत के लगभग 7,200 ब्लॉकों में से लगभग आधे शामिल होंगे।

ऐतिहासिक रूप से ऐसे अनुमान अधिक से अधिक राज्यों या जिलों के स्तर पर उपलब्ध हैं। उदाहरण के लिए, यह ज्ञात है कि मानसून मुंबई में 10 जून और दिल्ली में 29 जून के आसपास आता है। हालाँकि, मानसून की अंतर्निहित भिन्नता ऐसी है कि एक ही जिले के भीतर भी, जिले की सीमाओं पर आधिकारिक तौर पर ‘आगमन’ करने के बावजूद, उनके कई ब्लॉक और गाँव वर्षा रहित होंगे।

इस कमी को दूर करने के लिए हाइपर स्थानीय पूर्वानुमान प्रदान करना आईएमडी का लंबे समय से लक्ष्य रहा है ताकि किसानों को उनकी बुआई का सही समय पता चल सके।

नई प्रणाली के मूल में दो पूर्वानुमान मॉडल हैं जिनकी भविष्यवाणियां सटीकता को तेज करने के लिए “मिश्रित” हैं। विज्ञान मंत्री जितेंद्र सिंह ने एक प्रेस ब्रीफिंग में कहा कि केरल में मानसून की शुरुआत की तारीख से, यह एआई-आधारित विश्लेषण, आईएमडी के लगभग एक सदी के विस्तृत मौसम संबंधी डेटा और वैश्विक मौसम मॉडल का उपयोग करके मानसून की यात्रा कार्यक्रम को अभूतपूर्व विवरण दे सकता है।

4 सप्ताह के लिए पूर्वानुमान

यह विशेष रूप से कृषि और किसान कल्याण मंत्रालय के अनुरोध पर विकसित की गई एक प्रणाली थी, जिसकी मौजूदा सलाहकार प्रणाली मोटे तौर पर साप्ताहिक प्रारूप में पूर्वानुमान देने के लिए बनाई गई है। पृथ्वी विज्ञान मंत्रालय के अनुसंधान संस्थान, भारतीय उष्णकटिबंधीय मौसम विज्ञान संस्थान द्वारा विकसित सम्मिश्रण ढांचा, सीधे मंत्रालय की पाइपलाइन में फीड करने और अगले चार हफ्तों के लिए संभावित पूर्वानुमान जारी करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

वर्तमान में, इस प्रणाली का उपयोग 15 राज्यों और एक केंद्र शासित प्रदेश के 3,196 ब्लॉकों को पूर्वानुमान प्रदान करने के लिए किया जा सकता है। एक प्रेस बयान के अनुसार, दो ट्रायल रन पहले ही सफलतापूर्वक पूरे किए जा चुके हैं। एमओईएस के सचिव एम. रविचंद्रन ने एक प्रेस वार्ता में कहा, “ये राज्य मानसून कोर जोन का हिस्सा हैं, जो बड़े पैमाने पर वर्षा आधारित क्षेत्र हैं और दक्षिण-पश्चिम मानसून की गतिशीलता के प्रति सबसे संवेदनशील हैं।” “बेशक, आगे बढ़ते हुए हमारा लक्ष्य इसे पूरे भारत में विस्तारित करना है लेकिन इसके लिए अधिक अवलोकन संबंधी डेटा की आवश्यकता है।”

श्री रविचंद्रन ने बताया द हिंदू यह देखते हुए कि इस प्रणाली को इस वर्ष एक कठिन परीक्षा का सामना करना पड़ेगा, आईएमडी के साथ-साथ वैश्विक मॉडल जुलाई के महीने से विकासशील अल नीनो – जो अक्सर भारत में कमजोर मानसूनी बारिश का कारण बनता है – के आलोक में “सामान्य से कम” वर्षा की उम्मीद कर रहे थे।

मंगलवार को, आईएमडी ने विशेष रूप से उत्तर प्रदेश के लिए 1-किमी रिज़ॉल्यूशन (ग्रैन्युलरिटी का संकेत) के साथ एक मानसून पूर्वानुमान मॉडल भी लॉन्च किया, जो 10 दिनों के लिए वैध है। श्री सिंह ने कहा, ऐसा राज्य में स्वचालित मौसम स्टेशनों के बहुत व्यापक कवरेज के कारण था, जिसने मिथुन नामक मौसम मॉडल (जो 12.5 किमी रिज़ॉल्यूशन पर काम करता है) को 1 किमी तक “डाउनस्केल” करने की अनुमति दी थी। श्री रविचंद्रन ने कहा, “हम अन्य राज्यों को अपने डेटा हमारे साथ साझा करने के लिए प्रोत्साहित कर रहे हैं, जिससे उनके पूर्वानुमान उच्च रिज़ॉल्यूशन के साथ तैयार किए जा सकेंगे।”

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Cancer immunotherapy may reshape brain’s barrier to metastasis

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Cancer immunotherapy may reshape brain’s barrier to metastasis

दवाएं जो कैंसर के खिलाफ शरीर की प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को बढ़ाती हैं, वे इसकी सबसे कड़ी सुरक्षा वाली सीमाओं में से एक को भी बदल सकती हैं: रक्त-मस्तिष्क बाधा (बीबीबी)।

टेक्नियन-इज़राइल इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी और उनकी टीम में युवल शेक्ड द्वारा हाल ही में प्रकाशित एक अध्ययन कैंसर की खोजने पाया कि पीडी-1 अवरोधक, कैंसर इम्यूनोथेरेपी का एक व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला वर्ग, प्रतिरक्षा कोशिकाओं को एक प्रोटीन का उत्पादन करने के लिए प्रेरित कर सकता है जो बाधा को अधिक पारगम्य बनाता है। यह संभावित रूप से बदल सकता है कि कैंसर और उसके उपचार मस्तिष्क को कैसे प्रभावित करते हैं।

कई पारंपरिक कैंसर-विरोधी दवाएं बीबीबी को पार नहीं कर सकती हैं, जो कोशिकाओं की एक कसकर भरी हुई परत है जो रक्तप्रवाह से मस्तिष्क के ऊतकों में जाने वाली चीज़ों को नियंत्रित करती है, जिससे मस्तिष्क ट्यूमर के खिलाफ उनकी प्रभावशीलता सीमित हो जाती है। इसलिए लंबे समय से यह माना जाता था कि मस्तिष्क काफी हद तक प्रतिरक्षा प्रणाली से अछूता रहता है, लेकिन बढ़ते सबूत से पता चलता है कि यह सार्थक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया उत्पन्न कर सकता है। इस संदर्भ में, इम्यूनोथेरेपी परिसंचारी प्रतिरक्षा कोशिकाओं को सक्रिय करके काम करती है जो बीबीबी को पार कर सकती हैं और मस्तिष्क के भीतर ट्यूमर कोशिकाओं को लक्षित कर सकती हैं।

एक प्रकार की इम्यूनोथेरेपी जिसे इम्यून चेकपॉइंट इनहिबिटर (आईसीआई) कहा जाता है, संकेतों को अवरुद्ध करता है जो प्रतिरक्षा कोशिकाओं को ट्यूमर पर हमला करने से रोकता है, जिससे शरीर की प्राकृतिक सुरक्षा अधिक मजबूती से प्रतिक्रिया करने की अनुमति देती है। जबकि आईसीआई को मस्तिष्क के भीतर ट्यूमर के बोझ को कम करने के लिए दिखाया गया है, मस्तिष्क मेटास्टेस वाले रोगियों में प्रतिक्रियाएं अलग-अलग होती हैं और कारण अस्पष्ट रहते हैं।

शेक्ड लैब में पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता और अध्ययन के मुख्य लेखक अभिलाष देव ने कहा, “हमारा काम यह समझने पर केंद्रित है कि कैंसर का इलाज सिर्फ ट्यूमर पर नहीं, बल्कि शरीर पर कैसे प्रभाव डालता है। कुछ मामलों में, उपचार सामान्य मेजबान कोशिकाओं, जैसे कि प्रतिरक्षा कोशिकाओं में प्रतिक्रियाओं को ट्रिगर कर सकते हैं, जो अनजाने में पर्यावरण को कैंसर के विकास के लिए अधिक अनुकूल बनाते हैं।”

मस्तिष्क का वातावरण

यह समझने के लिए कि इम्यूनोथेरेपी मस्तिष्क के प्रतिरक्षा वातावरण को कैसे प्रभावित करती है, शोधकर्ताओं ने एंटी-पीडी-1 थेरेपी से इलाज किए गए स्तन ट्यूमर वाले चूहों के मस्तिष्क के ऊतकों की जांच की। उन्होंने रक्त वाहिका स्थिरता बनाए रखने वाली कोशिकाओं की हानि, कमजोर अवरोधक प्रोटीन और मस्तिष्क में उच्च प्रतिरक्षा कोशिका प्रवेश को देखा, जिससे पता चलता है कि बीबीबी लीक हो रहा था।

एंटी-पीडी-1 से उपचारित चूहों में भी मस्तिष्क मेटास्टेस में वृद्धि देखी गई, संभवतः समझौता बाधा के कारण। विशेष रूप से, ये प्रभाव केवल एंटी-पीडी-1 के साथ देखे गए थे, अन्य आईसीआई के साथ नहीं, जो उपचार से प्रेरित एक अद्वितीय मेजबान प्रतिक्रिया को उजागर करता है।

डॉ. देव ने कहा, “हमारा डेटा दिखाता है कि एंटी-पीडी-1 थेरेपी मस्तिष्क में ट्यूमर-विरोधी प्रतिरक्षा को बढ़ावा दे सकती है, लेकिन प्रतिरोधी कैंसर में, यह मेजबान प्रतिरक्षा वातावरण को बदलकर मेटास्टेसिस भी बढ़ा सकती है।” “इससे यह समझाने में मदद मिल सकती है कि मस्तिष्क मेटास्टेसिस वाले मरीज़ इम्यूनोथेरेपी के प्रति विभिन्न प्रतिक्रियाएं क्यों दिखाते हैं।”

ठाणे में भक्तिवेदांत हॉस्पिटल एंड रिसर्च इंस्टीट्यूट के मेडिकल ऑन्कोलॉजिस्ट निर्मल राऊत के अनुसार, मस्तिष्क मेटास्टेसिस वाले रोगियों में आईसीआई के उपचार की प्रतिक्रियाएं व्यापक रूप से भिन्न होती हैं, जिसमें पूर्ण छूट से लेकर तेजी से रोग बढ़ने तक (उपचार शुरू होने के बाद लगभग 20% मामलों में देखा जाता है)।

उन्होंने कहा, “हम अक्सर असंगत प्रतिक्रियाएं देखते हैं, जहां मस्तिष्क के बाहर की बीमारी को नियंत्रित किया जाता है, लेकिन मस्तिष्क में नए घाव दिखाई देते हैं, या इसके विपरीत, यह सुझाव देता है कि मस्तिष्क-प्रतिरक्षा पारिस्थितिकी तंत्र शरीर के बाकी हिस्सों से अलग है।”

डॉ. राउत ने कहा कि जब ट्यूमर फेफड़े या यकृत जैसे अंगों में उपचार के प्रति प्रतिक्रिया करता है, तब भी बीबीबी एक अभयारण्य के रूप में कार्य कर सकता है जहां उप-चिकित्सीय दवा का स्तर कैंसर कोशिकाओं को जीवित रहने और विकसित होने की अनुमति देता है।

प्रमुख मध्यस्थ

जब अनुपचारित जानवरों को एंटी-पीडी-1 से उपचारित चूहों से प्लाज्मा इंजेक्ट किया गया, तो शोधकर्ताओं ने बीबीबी लीक देखा, जिससे पता चला कि उपचार-प्रेरित आईसीआई बाधा को बाधित कर रहे थे। उपचारित और अनुपचारित जानवरों के प्लाज्मा प्रोटीन प्रोफाइल की तुलना करते हुए, टीम ने बीबीबी व्यवधान से जुड़े कई प्रोटीनों की पहचान की। इनमें से DKK1 नामक प्रोटीन को हटाने से BBB का रिसाव कम हो गया।

महत्वपूर्ण बात यह है कि ये निष्कर्ष रोगी डेटा में परिलक्षित हुए। फेफड़ों के कैंसर से पीड़ित जिन रोगियों को एंटी-पीडी-1 थेरेपी मिली थी, उनके एमआरआई स्कैन में मस्तिष्क के भीतर कैंसर के प्रसार में वृद्धि देखी गई। प्लाज्मा DKK1 का उच्च स्तर मस्तिष्क मेटास्टेस की अधिक घटना और बीमारी के बिगड़ने से पहले की छोटी अवधि से भी जुड़ा था, खासकर उन रोगियों में जिन्होंने उपचार के लिए खराब प्रतिक्रिया दी थी।

“यह इस विचार के अनुरूप है कि ऊंचा DKK1 मेटास्टेसिस के लिए अधिक अनुमेय मस्तिष्क वातावरण की ओर इशारा कर सकता है,” डॉ. राऊत ने कहा

उन्होंने कहा कि इम्यूनोथेरेपी शुरू करने के बाद कुछ एमआरआई स्कैन पर देखा गया बढ़ा हुआ कंट्रास्ट हमेशा “छद्म प्रगति” या सूजन का संकेत नहीं दे सकता है, बल्कि सक्रिय प्रतिरक्षा कोशिकाओं के कारण होने वाले वास्तविक बीबीबी रिसाव को प्रतिबिंबित कर सकता है।

दोधारी भूमिका

रेनाटस कैंसर सेंटर, पुणे के मेडिकल ऑन्कोलॉजिस्ट चकोर वोरा ने बताया कि अधिकांश कीमोथेराप्यूटिक दवाएं बीबीबी को पार नहीं कर सकती हैं, जो मस्तिष्क मेटास्टेस के इलाज में एक बड़ी चुनौती है।

इसलिए एंटी-पीडी-1 थेरेपी के बाद बीबीबी को खोलने से मस्तिष्क तक उनकी डिलीवरी में सुधार हो सकता है। शोधकर्ताओं ने पाया कि सिस्प्लैटिन कीमोथेरेपी के बाद एंटी-पीडी-1 थेरेपी ने मस्तिष्क मेटास्टेसिस वाले चूहों में जीवित रहने में सुधार किया और साथ ही मस्तिष्क में दवा संचय में वृद्धि की, जो दोहरी भूमिका को उजागर करता है।

डॉ. राऊत ने कहा कि जिन मरीजों पर इलाज का असर नहीं होता है, उनमें एंटी-पीडी-1 थेरेपी का उपयोग करके बीबीबी खोलने से अनजाने में परिसंचारी कैंसर कोशिकाएं भी मस्तिष्क में प्रवेश कर सकती हैं, जिससे संभावित रूप से नए मेटास्टेस का खतरा बढ़ सकता है।

“हालांकि, प्रतिरोधी रोग वाले रोगियों के लिए, मस्तिष्क तक दवा वितरण में सुधार के लिए इसी भेद्यता का फायदा उठाया जा सकता है,” उन्होंने कहा।

मेडिकल ऑन्कोलॉजिस्ट और ऑस्ट्रेलिया में एडिलेड में परमाणु चिकित्सा के चिकित्सक राहुल सोलंकी ने कहा कि एक बार कैंसर मस्तिष्क में फैल गया है, बीबीबी पहले से ही बाधित हो सकता है, और ऐसे रोगियों को अक्सर नैदानिक ​​​​परीक्षणों से बाहर रखा जाता है। चूंकि चिकित्सा कर्मचारी मस्तिष्क में दवा के स्तर को माप नहीं सकते हैं, इसलिए DKK1 एक आशाजनक बायोमार्कर हो सकता है जो उपचार के दौरान मस्तिष्क मेटास्टेसिस विकसित होने के उच्च जोखिम वाले रोगियों की पहचान करने में मदद कर सकता है।

डॉ. सोलंकी ने कहा, “उन्नत कैंसर वाले लेकिन सक्रिय मस्तिष्क मेटास्टेस के बिना मरीज यह समझने के लिए बेहतर उम्मीदवार होंगे कि एंटी-पीडी -1 थेरेपी उपचार प्रतिक्रिया और मेटास्टेसिस के जोखिम को कैसे प्रभावित करती है।”

डॉ. वोरा ने जोर देकर कहा, “हम आम तौर पर मस्तिष्क मेटास्टेसिस वाले उच्च जोखिम वाले मरीजों में कीमोथेरेपी और इम्यूनोथेरेपी के संयोजन का उपयोग करते हैं, जो प्रतिरक्षा बायोमार्कर के लिए सकारात्मक परीक्षण करते हैं। हालांकि, इन निष्कर्षों को मानव रोगियों से जुड़े बड़े अध्ययनों में मान्य करने की आवश्यकता है।”

डॉ. राउत ने कहा, “अगर बड़े मानव परीक्षणों में इन निष्कर्षों की पुष्टि हो जाती है, तो वे हमारे उपचार के अनुक्रम को बदल सकते हैं।”

श्वेता योगी एक स्वतंत्र विज्ञान लेखिका हैं।

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