پیش بینی جهش ویروس ها به کمک هوش مصنوعی

اگر می توانستیم جهش های ویروسی را قبل از وقوع واقعی آنها پیش‌بینی کنیم چه می‌شد؟ به لطف یک ابزار جدید هوش مصنوعی اکنون ما می‌توانیم برای وقوع آنها آماده شویم و شاید حتی به موقع واکسن‌هایی را برای محافظت از جمعیت تولید کنیم.

به گزارش تکناک، اکنون دانشمندان دانشکده پزشکی هاروارد و دانشگاه آکسفورد یک ابزار هوش مصنوعی تولید کرده اند که می تواند به این مهم دست یابد و EVEscape نام دارد.

پیش بینی ظهور جهش های ویروسی

این ابزار مدلی از توالی های تکاملی را ترکیب می کند که تغییرات یک ویروس (virus : non-cellular, submicroscopic infectious agent that replicates only inside the living cells of an organism) و جزئیات بیولوژیکی و ساختاری جامع در مورد ویروس را پیش بینی می کند. همه این موارد با هم EVEscape را قادر می سازند تا پیش بینی کند که کدام نسخه از ویروس در آینده به احتمال زیاد ظاهر می شود.

دبورا مارکس، نویسنده ارشد مقاله ای در مورد این تحقیق می‌گوید: ما می‌خواهیم بدانیم که آیا می‌توانیم تنوع ویروس‌ها یا گونه‌های جدید را پیش‌بینی کنیم، زیرا اگر بتوانیم، این کار برای طراحی واکسن‌ها و درمان‌ها بسیار مهم خواهد بود.

مارکس گفت: شما می توانید از این مدل های مولد برای یادگیری چیزهای شگفت انگیز از اطلاعات تکاملی استفاده کنید. داده ها اسرار پنهانی دارند که می توانید آنها را فاش کنید.

مزیت این مدل در پیش‌بینی ویروس های جدید برای اولین بار زمانی مطرح شد که ویروس کرونا شروع به جهش کرد.

این تغییرات بود که مارکس و همکارانش را بر آن داشت تا ابزار جدید هوش مصنوعی را برای پیش‌بینی جهش‌ های ویروس کرونا در آینده تطبیق دهند. مارکس و تیمش برای آزمایش دقت مدل خود، تنها داده‌هایی را که تا ژانویه 2020 در اختیار داشتند به این ابزار دادند و سپس مشاهده کردند که جهش‌ هایی را که واقعاً پس از آن تاریخ ظاهر شده‌ است را پیش‌بینی می‌کند.

EVEscape  در پیش‌بینی اینکه کدام یک از آن جهش‌ها (mutation : change of the nucleotide sequence of the genome of an organism) شایع‌تر از روش‌های تجربی در حال حاضر استفاده می‌شوند، بهتر بود. مهم‌تر از آن، از آنجایی که EVEscape مجبور نبود منتظر بماند تا آنتی‌بادی‌های مربوطه در جمعیت ایجاد شود و برای آزمایش در دسترس قرار گیرد، می‌تواند پیش‌بینی‌های خود را سریع‌تر و مؤثرتر از آزمایش‌های مبتنی بر آزمایشگاه انجام دهد.

تشخیص مشکل ترین تغییرات

این فناوری توانست ده‌ها هزار نوع جدید SARS-CoV-2 را که هر هفته ایجاد می‌شوند مرتب کند و آن‌هایی را که احتمالاً بیشترین مشکل را ایجاد می‌کنند، مشخص کند.

اکنون، به منظور پیش‌بینی چگونگی تکامل SARS-CoV-2 در آینده، این تیم در حال حاضر EVEscape را در زمان واقعی برای ویروس (عامل بیماری‌زای کوچک با قابلیت تکثیر در بدن جانداران) اعمال می‌کند.

EVEscape  می تواند برای ارزیابی واکسیناسیون و درمان در برابر تغییرات ویروسی فعلی و آینده استفاده شود. با توانایی انجام این کار، محققان می توانند داروهایی تولید کنند که می توانند از مکانیسم های فرار اکتسابی ویروس جان سالم به در ببرند.

نور یوسف، محقق آزمایشگاه مارکس می‌گوید: ما می‌خواهیم بفهمیم که چگونه می‌توانیم واکسن‌ها و درمان‌هایی را طراحی کنیم که برای آینده مناسب باشند.