AI se koristi za predviđanje novih koronavirusa

Dr. Marcus Blagrove, virolog na Sveučilištu u Liverpulu i njegov multidisciplinarni tim istraživača, proizveli su algoritam koji je dizajniran s ciljem otkrivanja novih koronavirusa u životinjskim populacijama, koji predstavljaju opasni potencijal za širenje među ljudima, čime bi se jednog dana mogla spriječiti pandemija poput ove koju imamo danas.

Istraživači su se služili kombinacijom fundamentalne biologije i strojnog učenja, a algoritam je već do sada uspio predvidjeti više potencijalnih domaćina novih virusnih sojeva nego što je to bilo ikada prije.

"Željeli smo otkriti od kuda bi mogao stići idući koronavirus", navodi dr. Blagrove, "Jedan od načina na koji se generiraju koronavirusi je rekombinacija između dva postojeća koronavirusa - tako da dva virusa zaraze istu stanicu i oni se rekombiniraju u virus kćer koja je potpuno novi soj."

Istraživači su uspjeli povezati postojeće biološke dokaze u algoritam - podučavajući računalo kako uočiti viruse i vrste domaćina koji su najvjerojatnije bili izvor ove rekombinacije. Znanstveni tim je zatražio od algoritma da pronađe biološke obrasce kako bi predvidio koji bi sisavci mogli biti osjetljivi na poznate koronaviruse, što je otkrilo veze između 411 sojeva koronavirusa i 876 potencijalnih vrsta sisavaca.

Ključni, prediktivni korak bio je u potrazi za vrstama koje su mogle imati nekoliko virusa odjednom. Glavna istraživačica dr. Maya Wardeh, koja je također sa Sveučilišta u Liverpoolu, podučila je algoritam za traženje uzoraka kod kojih je vjerojatnije da će se to dogoditi. "Uspjeli smo predvidjeti koje su vrste imale priliku da ih zaraze mnogi koronavirusi", objasnila je. "Zato što su vrlo usko povezani s vrstom za koju se zna da nosi koronavirus ili zato što dijele isti zemljopisni prostor", rekla je.

Na kraju se došlo do zaključka da mnogo više sisavaca predstavlja potencijalne domaćine novim koronavirusima nego što se to prije mislilo.

Na primjer, za azijsku cibetku palmašicu i šišmiša velikog potkovnjaka, algoritam je ustanovio da mogu postati domaćini 32, odnosno 68 različitih koronavirusa, a kod nama bližih životinja, uključujući običnog ježa, europskog zeca i devu, algoritam je predvidio da bi se u njima Sars-CoV-2 mogao rekombinirati s drugim postojećim koronavirusima.

Znanstvenici vjeruju da će njihova otkrića pomoći u targetiranju onih vrsta koje predstavljaju najveći rizik za prijenos koronavirusa na ljude, jer je nemoguće stalno pratiti čitavu životinjsku populaciju.

Studija o ovom istraživanju objavljena je u časopisu Nature Communications.