Sztuczna inteligencja może przewidzieć, które wirusy przeskoczą ze zwierząt na ludzi

Naukowcy wykorzystali sztuczną inteligencję, aby przewidzieć, jakie wirusy mogą przeskoczyć ze zwierząt na człowieka i jakie zagrożenie mogą stanowić dla ludzi. Ta wiedza może pomóc choćby we wcześniejszym opracowywaniu szczepionek przeciw tym najbardziej zjadliwym.

Sztuczna inteligencja zidentyfikuje wirusy zwierzęce zdolne do zarażania ludzi

Większość pojawiających się chorób zakaźnych atakujących ludzi, takich jak COVID-19, to choroby odzwierzęce – wywoływane przez wirusy pochodzące od innych gatunków. Wcześniejsze identyfikowanie wirusów wysokiego ryzyka może poprawić priorytety badań i nadzoru. Naukowcy z Uniwersytetu w Glasgow opracowali modele uczenia maszynowego, które mogą potencjalnie identyfikować wirusy zwierzęce zdolne do zarażania człowieka i klasyfikować, jakie zagrożenie stanowią dla ludzi, analizując genomy wirusów. Wyniki swojej pracy opublikowali w recenzowanym czasopiśmie PLOS Biology. Naukowcy twierdzą, że ich model sztucznej inteligencji mógł zakwalifikować SARS-CoV-2 jako szczep koronawirusa wysokiego ryzyka.

1,67 miliona wirusów zwierzęcych

Identyfikacja chorób odzwierzęcych przed ich pojawieniem się jest poważnym wyzwaniem. Zidentyfikowano około 1,67 miliona wirusów zwierzęcych, a tylko niewiele z nich jest w stanie zarażać ludzi. Aby opracować modele uczenia maszynowego wykorzystujące sekwencje genomu wirusa, naukowcy najpierw skompilowali zestaw danych 861 gatunków wirusów z 36 rodzin. Następnie zbudowali modele, które przypisywały prawdopodobieństwo zainfekowania człowieka na podstawie wzorców w genomach wirusów.

Naukowcy odkryli, że genomy wirusowe mogą mieć cechy dające się uogólnić, które mogą preadaptować wirusy do zarażania ludzi. Udało im się opracować modele uczenia maszynowego umożliwiające identyfikację potencjalnych chorób odzwierzęcych za pomocą genomów wirusowych. Modele te mają ograniczenia, ponieważ modele komputerowe są tylko wstępnym etapem identyfikacji wirusów odzwierzęcych mogących zarażać ludzi. Wirusy oznaczone przez modele będą wymagały potwierdzających testów laboratoryjnych przed podjęciem dużych dodatkowych inwestycji badawczych. Ponadto, chociaż sztuczna inteligencja przewiduje, czy wirusy mogą być w stanie zarażać ludzi, zdolność do zarażania jest tylko jedną z części szerszego ryzyka odzwierzęcego, na które wpływa również zjadliwość wirusa u ludzi i zdolność do przenoszenia się między ludźmi.

Sztuczna inteligencja pozwoli szybciej reagować na zagrożenia

„Te odkrycia dodają kluczowy element do już zaskakującej ilości informacji, które możemy wydobyć z sekwencji genetycznej wirusów za pomocą technik sztucznej inteligencji. Sekwencja genomowa jest zazwyczaj pierwszą i często jedyną informacją, jaką posiadamy na temat nowo odkrytych wirusów, a im więcej informacji możemy z niej wydobyć, tym szybciej możemy zidentyfikować pochodzenie wirusa i ryzyko odzwierzęce, jakie może on stwarzać. Im więcej wirusów zostanie scharakteryzowanych, tym skuteczniejsze staną się nasze modele uczenia maszynowego w identyfikowaniu rzadkich wirusów, które powinny być ściśle monitorowane i traktowane priorytetowo pod kątem prewencyjnego opracowywania szczepionek” – twierdzą autorzy badania.

Przeczytaj też:

• Smartwatch wykrywa zakażenie wirusowe, zanim pojawią się jego objawy
• Smartfon jak pulsometr – jak zmierzyć puls telefonem?
• Test na COVID-19 pomoże przewidzieć, kto poważnie zachoruje?
• Psy wykryją kornowirusa?