Ce se întâmplă dacă am putea prezice mutațiile virusului înainte ca acestea să aibă loc efectiv? Ne-am putea pregăti pentru sosirea lor și poate chiar am putea concepe vaccinuri la timp pentru a proteja populațiile.
Acum, oamenii de știință de la Harvard Medical School și de la Universitatea din Oxford au produs un instrument AI numit EVEscape care poate realiza acest lucru.
Instrumentul combină un model de secvențe evolutive care prognozează modificări potențiale ale unui virus și detalii biologice și structurale cuprinzătoare despre virus. Împreună, ele permit EVEscape să prezică versiunile virusului cel mai probabil să apară în viitor.
„Vrem să știm dacă putem anticipa variația virușilor și prognoza noi variante pentru că, dacă putem, acest lucru va fi extrem de important pentru proiectarea vaccinurilor și a terapiilor”, a spus autorul principal Debora Marks, profesor de biologie a sistemelor la Institutul Blavatnik.
„Puteți folosi aceste modele generative pentru a învăța lucruri uimitoare din informațiile evolutive – datele au secrete ascunse pe care le puteți dezvălui”, a spus Marks.
Utilitatea modelului în prezicerea noilor variante a intrat în joc pentru prima dată când coronavirusul a început să aibã mutaţii.
„Subestimăm capacitatea lucrurilor de a avea mutaţii atunci când sunt sub presiune și avem o populație mare în care să facă acest lucru”, mai spune ea.
„Virușii sunt flexibili, este aproape ca și cum ar fi evoluat pentru a evolua.” adaugă el.
Aceste schimbări au fost cele care au determinat-o pe Marks și pe colegii săi să adapteze noul instrument AI pentru a prezice viitoarele mutații ale coronavirusului. Pentru a testa acuratețea modelului lor, Marks și echipa sa au furnizat instrumentului doar datele pe care le aveau până în ianuarie 2020 și apoi l-au urmărit prezicând mutații care au apărut într-adevăr după acea dată.
EVEscape a fost mai bun în a prezice care dintre aceste mutații ar fi mai frecvente decât metodele experimentale utilizate în prezent. Mai important, deoarece EVEscape nu a trebuit să aștepte ca anticorpii relevanți să se dezvolte în populație și să devină disponibili pentru testare ar putea face predicții mai rapid și mai eficient decât testarea în laborator.
În plus, tehnologia a reușit să trimită zeci de mii de noi variante SARS-CoV-2 create în fiecare săptămână și să identifice cele care erau cel mai probabil să cauzeze cele mai multe probleme.
Acum, pentru a prognoza modul în care SARS-CoV-2 ar putea evolua în viitor, echipa aplică virusul în EVEscape în timp real.
EVEscape ar putea fi, de asemenea, utilizat pentru a evalua vaccinările și tratamentele împotriva variațiilor virale prezente și viitoare. Reușind să realizeze acest lucru, cercetătorii pot dezvolta medicamente care pot supraviețui mecanismelor de evadare dobândite de virus.
„Vrem să ne dăm seama cum putem proiecta de fapt vaccinuri și terapii care să fie pregătite pentru viitor” a spus Noor Youssef, un coleg de cercetare în laboratorul Marks.
Acum, echipa își aplică descoperirile atât la HIV, cât și la gripă.
Articol de Răzvan Lupu
