भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान कानपुर (IIT Kanpur) के शोधकर्ताओं ने नोबेल पुरस्कार विजेता प्रोफेसर डेविड बेकर की वाशिंगटन विश्वविद्यालय की प्रयोगशाला के साथ मिलकर मिनी-प्रोटीन विकसित किए हैं जो GPCRs रिसेप्टर्स को ब्लॉक करने में सक्षम हैं।
ये रिसेप्टर्स, जो कोशिकाओं की सतह पर स्थित होते हैं, संकेतों के संचरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं और कई आधुनिक दवाओं के लिए लक्ष्य के रूप में कार्य करते हैं। उनके लिए अणुओं की पारंपरिक खोज के लिए प्रयोगशाला में लाखों यौगिकों का परीक्षण करना पड़ता है - यह एक लंबी और महंगी प्रक्रिया है।
नया दृष्टिकोण मिनी-प्रोटीन के डिजाइन के लिए कृत्रिम बुद्धिमत्ता का उपयोग करता है, जो उच्च संभावना के साथ विशिष्ट GPCRs से बंधते हैं। फिर केवल सबसे आशाजनक उम्मीदवारों की प्रयोगशाला स्थितियों में जाँच की जाती है। यह दवा खोज के शुरुआती चरणों में समय और लागत को काफी कम करता है।
शोध, जिसका शीर्षक «De novo design of miniproteins targeting GPCRs» है, जर्नल Nature में प्रकाशित हुआ है। टीम ने CXCR4 और CCR5 रिसेप्टर्स के लिए मिनी-प्रोटीन बनाए हैं, जिनका अध्ययन कैंसर और HIV संक्रमणों में संभावित लक्ष्यों के रूप में किया जा रहा है।
IIT Kanpur में क्रायो-इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी की मदद से यह देखा गया कि कैसे एक मिनी-प्रोटीन CXCR4 से जुड़ता है और उसके कार्य को प्रभावित करता है। इसने कंप्यूटर-आधारित डिज़ाइन की सटीकता की पुष्टि की।
इस कार्य का नेतृत्व प्रोफेसर बेकर की प्रयोगशाला ने किया, जो रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार विजेता हैं 2024। IIT Kanpur के प्रोफेसर अरुण के. शुक्ला ने टीम के साथ महत्वपूर्ण योगदान दिया: डॉ. रामानुज बनर्जी, मनीषांकर गांगुली, अन्नू दलाल, सुधा मिश्रा और शाची सिन्हा। शोध को Anusandhan National Research Foundation, Department of Biotechnology और Lady Tata Memorial Trust ने समर्थन दिया।
हालांकि ये मिनी-प्रोटीन अभी तक दवा नहीं बने हैं और परीक्षणों के वर्षों बाकी हैं, यह विधि प्रोटीन डिज़ाइन में AI के व्यावहारिक मूल्य को प्रदर्शित करती है। यह उपकरण जटिल लक्ष्यों के लिए दवा विकास को कैसे प्रभावित करेगा?
