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Why AI in healthcare needs stringent safety protocols

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Why AI in healthcare needs stringent safety protocols

एआई सुरक्षा, सीधे शब्दों में, यह सुनिश्चित करने की प्रथा है कि एआई के रूप में व्यवहार करता है, विशेष रूप से दवा जैसी उच्च जोखिम वाली सेटिंग्स में। केवल प्रतिनिधित्व के लिए उपयोग की जाने वाली तस्वीर | फोटो क्रेडिट: गेटी इमेजेज

1982 में, शिकागो में एक चिलिंग त्रासदी ने टायलेनॉल (पेरासिटामोल) कैप्सूल के बाद सात जीवन का दावा किया था, जिसे साइनाइड के साथ मिलाया गया था – विनिर्माण के दौरान नहीं, बल्कि अज्ञात हत्यारे (एस) द्वारा स्टोर अलमारियों तक पहुंचने के बाद। 1980 के दशक तक, उत्पादों को नियमित रूप से सील नहीं किया गया था, और उपभोक्ताओं को यह नहीं पता था कि क्या आइटम के साथ छेड़छाड़ की गई थी। इस घटना ने एक महत्वपूर्ण भेद्यता को उजागर किया और एक व्यापक सुधार का नेतृत्व किया: छेड़छाड़-स्पष्ट सील पैकेजिंग की शुरूआत। जो एक बार वैकल्पिक था वह आवश्यक हो गया। आज, चाहे वह भोजन, दवा, या सौंदर्य प्रसाधन हो, एक सील कवर सुरक्षा को दर्शाता है। संकट से पैदा हुई यह सरल सील, विश्वास के एक सार्वभौमिक प्रतीक में बदल गई।

हम एक बार फिर एक समान चौराहे पर हैं। बड़े भाषा मॉडल (एलएलएम) चटप्ट की तरह, मिथुन, और क्लाउड उन्नत सिस्टम हैं जो मानव-जैसे पाठ उत्पन्न करने के लिए प्रशिक्षित हैं। चिकित्सा क्षेत्र में, एलएलएम का उपयोग नैदानिक ​​सारांशों का मसौदा तैयार करने, सरल भाषा में निदान की व्याख्या करने, रोगी निर्देश उत्पन्न करने और यहां तक ​​कि निर्णय लेने की प्रक्रियाओं में मदद करने के लिए किया जा रहा है। एक हालिया सर्वेक्षण में पाया गया कि 65% से अधिक स्वास्थ्य पेशेवरों ने एलएलएम का उपयोग किया है, और आधे से अधिक संयुक्त राज्य अमेरिका में प्रशासनिक राहत या नैदानिक ​​अंतर्दृष्टि के लिए साप्ताहिक रूप से ऐसा करते हैं। यह एकीकरण त्वरित और अक्सर अनियमित है, विशेष रूप से निजी सेटिंग्स में। इन प्रणालियों की सफलता औचित्य पर निर्भर करती है कृत्रिम बुद्धि कंपनियों द्वारा निर्मित मॉडल, और प्रशिक्षण डेटा की गुणवत्ता।

एलएलएम कैसे काम करते हैं

इसे सीधे शब्दों में कहें, तो एक एलएलएम एक उन्नत कंप्यूटर प्रोग्राम है जो इसे सीखा गया पैटर्न के आधार पर पाठ उत्पन्न करता है। यह एक प्रशिक्षण डेटासेट का उपयोग करके प्रशिक्षित किया जाता है – किताबों, लेखों, वेब पेजों और मेडिकल डेटाबेस से पाठ संग्रह। इन ग्रंथों को टोकन (शब्द या शब्द भागों) में तोड़ दिया जाता है, जो मॉडल एक वाक्य में सबसे अधिक संभावना अगले शब्द की भविष्यवाणी करने के लिए पचाता है। मॉडल वेट -एनंबर्स इस लर्निंग को एनकोड करते हैं – प्रशिक्षण के दौरान समायोजित किए जाते हैं और एआई की मुख्य संरचना के हिस्से के रूप में संग्रहीत किए जाते हैं। जब कोई व्यक्ति एलएलएम पर सवाल उठाता है – चाहे कोई मरीज ड्रग साइड इफेक्ट्स के लिए पूछ रहा हो या डॉक्टर एक दुर्लभ बीमारी के साथ मदद लेता है – मॉडल अपने प्रशिक्षित ज्ञान से खींचता है और एक प्रतिक्रिया तैयार करता है। यदि प्रशिक्षण डेटा सटीक और संतुलित है तो मॉडल अच्छा प्रदर्शन करता है।

साइलेंट सबोटूर: डेटा पॉइजनिंग

प्रशिक्षण डेटासेट एक कच्चा माल हैं जिस पर एलएलएम बनाए जाते हैं। सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले कुछ बायोमेडिकल और सामान्य प्रशिक्षण डेटासेट में पाइल, पबएमड सेंट्रल, ओपन वेब टेक्स्ट, सी 4, रिफाइंड वेब और स्लिम पजामा शामिल हैं। इनमें मॉडरेट की गई सामग्री (जैसे अकादमिक पत्रिकाओं और किताबें) और अनमॉडरेटेड कंटेंट (जैसे वेब पेज, जीथब पोस्ट और ऑनलाइन फ़ोरम) शामिल हैं।

आधुनिक अध्ययन में प्रकृति चिकित्सा जनवरी 2025 में ऑनलाइन प्रकाशित, खतरे से संबंधित एक गहराई से पता लगाया: डेटा विषाक्तता। एक एआई मॉडल में हैकिंग के विपरीत, जिसमें विशेषज्ञता की आवश्यकता होती है, इस अध्ययन ने जानबूझकर OpenAI GPT-3.5-Turbo API का उपयोग करके एक जहरीला प्रशिक्षण डेटासेट बनाया। इसने फर्जी उत्पन्न की, लेकिन गलत सूचना वाले चिकित्सा लेखों को समझा-जैसे कि लगभग 1,000 डॉलर की लागत से एंटी-वैक्सीन सामग्री या गलत दवा के संकेत। अध्ययन ने जांच की कि क्या हुआ अगर प्रशिक्षण डेटासेट को गलत सूचना के साथ जहर दिया गया था। डेटा का केवल एक छोटा सा अंश, 0.001% (1 मिलियन प्रति बिलियन) गलत था। हालांकि परिणामों से पता चला कि यह संकेत के दौरान मॉडल के आकार और जटिलता (1.3 से 4 बिलियन मापदंडों) के आधार पर, चिकित्सकीय रूप से हानिकारक प्रतिक्रियाओं में 4.8% से 20% की वृद्धि को प्रदर्शित करता है।

बेंचमार्क परीक्षण सेट हैं जो जांचते हैं कि क्या एआई मॉडल सही तरीके से प्रश्नों का उत्तर दे सकता है। चिकित्सा में, इनमें PubMedqa, Medqa, और MMLU जैसे डेटासेट शामिल हैं, जो बहु-पसंद शैली के मूल्यांकन के आधार पर मानकीकृत परीक्षा और नैदानिक ​​संकेतों पर आधारित हैं। यदि कोई मॉडल इन पर अच्छा प्रदर्शन करता है, तो यह तैनाती के लिए “सुरक्षित” माना जाता है। वे व्यापक रूप से मानव स्तर पर या उससे ऊपर एलएलएम प्रदर्शन का दावा करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। लेकिन प्रकृति अध्ययन से पता चला है कि जहर वाले मॉडल के साथ -साथ अनियंत्रित लोगों ने भी स्कोर किया। इसका मतलब है कि मौजूदा बेंचमार्क अंतर्निहित नुकसान का पता लगाने के लिए पर्याप्त संवेदनशील नहीं हो सकते हैं, बेंचमार्क के बारे में एक महत्वपूर्ण अंधा स्थान का खुलासा करते हैं।

फ़िल्टरिंग क्यों काम नहीं करता है

एलएलएम को अरबों दस्तावेजों पर प्रशिक्षित किया जाता है, और मानव समीक्षकों की अपेक्षा करते हैं – जैसे कि चिकित्सक – इनमें से प्रत्येक के माध्यम से स्क्रीन करने के लिए अवास्तविक है। अपमानजनक भाषा या यौन सामग्री वाली कचरा सामग्री को खत्म करने के लिए स्वचालित गुणवत्ता वाले फ़िल्टर उपलब्ध हैं। लेकिन ये फ़िल्टर अक्सर वाक्यात्मक रूप से सुरुचिपूर्ण, भ्रामक जानकारी को याद करते हैं – जिस तरह से एक कुशल प्रचारक या एआई उत्पादन कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, पॉलिश अकादमिक गद्य में लिखा एक चिकित्सकीय रूप से गलत कथन संभवतः इन फिल्टर को पूरी तरह से बायपास करेगा।

अध्ययन में यह भी पता चला है कि पबमेड जैसे प्रतिष्ठित स्रोत, कई प्रशिक्षण सेटों के हिस्से में, पुराने या अव्यवस्थित चिकित्सा ज्ञान शामिल हैं। उदाहरण के लिए, अभी भी 3,000 से अधिक लेख हैं जो प्रीफ्रंटल लोबोटॉमी को बढ़ावा देते हैं, एक अभ्यास लंबे समय तक छोड़ दिया गया है। इसलिए, भले ही एक मॉडल को केवल “विश्वसनीय” डेटा पर प्रशिक्षित किया जाता है, यह अभी भी अप्रचलित उपचार को दोहरा सकता है।

एआई सुरक्षा

चूंकि एआई सिस्टम सार्वजनिक स्वास्थ्य प्रणालियों, बीमा वर्कफ़्लोज़, रोगी इंटरैक्शन और नैदानिक ​​निर्णय लेने में गहराई से एम्बेडेड हो जाते हैं, एक अनिर्धारित दोष की लागत भयावह हो सकती है। खतरा केवल सैद्धांतिक नहीं है। जिस तरह एक छोटा सा यातायात विवाद सोशल मीडिया गलत सूचना के माध्यम से एक सांप्रदायिक दंगा में सर्पिल कर सकता है, एक एकल एआई-जनित त्रुटि को पैमाने पर दोहराया जा सकता है, जिससे विभिन्न भौगोलिक क्षेत्रों में हजारों रोगियों को प्रभावित किया जा सकता है। गैर-राज्य अभिनेता, वैचारिक रूप से प्रेरित व्यक्ति, या यहां तक ​​कि आकस्मिक योगदानकर्ता भ्रामक डेटा को खुले वेब स्रोतों में इंजेक्ट कर सकते हैं जो बाद में एआई व्यवहार को प्रभावित करते हैं। यह खतरा चुप, फैलाना और वैश्विक है।

यही कारण है कि एआई सुरक्षा को बाद में नहीं माना जा सकता है – यह मूलभूत होना चाहिए। एआई सुरक्षा, सीधे शब्दों में, यह सुनिश्चित करने की प्रथा है कि एआई के रूप में व्यवहार करता है, विशेष रूप से दवा जैसी उच्च जोखिम वाली सेटिंग्स में। इसमें प्रशिक्षण चरण और बाद की तैनाती के उपयोग में त्रुटियों का पता लगाना, ऑडिट करना और कम करना शामिल है। पारंपरिक सॉफ्टवेयर के विपरीत, एलएलएम संभाव्य और अपारदर्शी हैं – उनके आउटपुट अनदेखी चर के आधार पर परिवर्तन होते हैं, जिससे उनके परीक्षण को बहुत कठिन बना दिया जाता है। अध्ययन से एक प्रमुख takeaways में से एक यह है कि अकेले बेंचमार्क पर्याप्त नहीं हैं। जबकि बेंचमार्क मॉडल में मानकीकृत तुलना प्रदान करते हैं, वे प्रासंगिक सटीकता, पूर्वाग्रह और वास्तविक दुनिया की सुरक्षा पर कब्जा करने में विफल रहते हैं। सिर्फ इसलिए कि एक मॉडल एक परीक्षण कर सकता है इसका मतलब यह नहीं है कि यह सुरक्षित दवा का अभ्यास कर सकता है।

बिंदु चिकित्सा एलएलएम के विकास को छोड़ने के लिए नहीं है, बल्कि उनकी सुरक्षा सीमाओं को स्वीकार और संबोधित करने के लिए है। एआई उपकरण स्वास्थ्य सेवा में सहायता कर सकते हैं, यदि विश्वसनीय नींव पर, निरंतर सतर्कता, और मजबूत नैतिक रेलिंग के साथ बनाया गया है। जिस तरह टाइलेनॉल संकट ने सुरक्षा कैप को जन्म दिया, उसी तरह आज के खुलासे से चिकित्सा में एआई के लिए प्रणालीगत सुरक्षा उपायों को जन्म देना चाहिए। एक बोतल के साथ छेड़छाड़ करने से सात को मार दिया गया, लेकिन एक डेटासेट के साथ, यह लाखों को नुकसान पहुंचा सकता है।

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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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