BioNTech и InstaDeep представиха система за ранно откриване на варианти на SARS-CoV-2

Немската биотехнологична компания BioNTech и британската InstaDeep, която доставя системи за вземане на решения на базата на изкуствен интелект, създадоха система, която е в състояние да предупреди и открие рано високорискови варианти на вируса SARS-CoV-2.

Системата за ранно откриване на варианти на SARS-CoV-2

Новият метод на изчисление, разработка на екипите на немската и британската компании, може да анализира всички съществуващи в света данни от секвениране, което позволява да се предвиди появата на високорискови варианти на вируса SARS-CoV-2.

Системата за ранно предупреждение – Early Warning System (EWS) – е разработена на базата на два показателя, изчислени от изкуствен интелект. Единият е за имунното избягване, а другият за здравословното състояние.

Методът съчетава структурно моделиране на вирусния шип протеин и алгоритми на изкуствен интелект за бързо маркиране на потенциалните високорискови варианти, въведени в хранилища на данни за последователността на SARS-CoV-2 в рамките на по-малко от 24 часа въз основа на показатели, които оценяват годността им и свойствата им за имунно бягство.

Тестването на системата EWS

Пробният период, по време на който системата за ранно предупреждение е тествана, показва, че тя е успяла да идентифицира, при това два месеца по-рано, повече от 90% от определените от Световната здравна организация варианти на COVID-19 като VOC или варианти на загриженост, VOI – варианти на интерес и VUM – варианти под наблюдение.

Сериозно постижение и пример за ефикасността на новия метод за изчисление е и фактът, че той открива посочените от СЗО варианти на COVID-19 “Алфа“, „Бета“, „Гама“, „Делта“, „Омикрон“ в седмицата, когато те са определени като такива.

„Омикрон“, който тревожи Европа и света в момента, е определен от системата като вариант с висок риск в същия ден, когато бива представен след проучванията. Системата EWS оценява и появилия се вариант на COVID-19 във Франция В.1.640.2 като го определя като по-малко тревожен, отколкото “Омикрон“.

>>> СЗО настоява да бъдат използвани всички мерки срещу Омикрон, който се разпространява с невероятна скорост

 Резултатите от проучването показват, че системата за ранно предупреждение е в състояние да оцени новите варианти за минути. Тя може да наблюдава риска от вариантите на COVID-19 в реално време. И не на последно място – създадена е по начин, който я прави достъпна за всички нови данни за всеки вариант.

„Ранното маркиране на високорискови варианти може да бъде ефективен инструмент за предупреждение към учените, създателите на ваксини, здравните власти и управляващите. Така всички те ще имат достатъчно време, за да намерят отговори и да вземат решения, свързани с новите варианти“, коментира главният изпълнителен директор на BioNTech д-р Угур Шахин.

Д-р Шахин подчертава, че системата за ранно предупреждение разчита на два подхода. Единият е структурното моделиране на взаимодействието между вирусния спайк протеин и рецептора на клетката гостоприемник, както и извършване на оценка на въздействието на варианти на вируса при избягването на имунния отговор. Вторият подход е прогнозно моделиране чрез изкуствен интелект, което извлича информация от стотици хиляди регистрирани варианти на вируси от глобалните хранилища.

„Системата изчислява резултатите за имунно бягство и за потенциал за предаване на вируса. Комбинацията между тях осигурява най-добрата оценка на риска, породена от определен вариант на вируса. Колкото по-висок е резултатът, толкова по-висок е рискът вариантът да повлияе на глобалното здраве“, казва д-р Шахин.

От своя страна, главният изпълнителен директор на InstaDeep Карим Бегир заявява: „Всяка седмица се откриват повече от 10 000 нови вариантни последователности. Непосилно е специалистите да се справят с толкова сложни данни и в такъв мащаб. Ние успяхме да се справим с това предизвикателство като комбинирахме мощния изкуствен интелект и възможностите на платформата DeepChain на InstaDeep с ноу-хау технологията за SARS-CoV-2 на BioNTech. Така за първи път високорисковите варианти могат да бъдат открити на място, а това спестява много ценно време. Щастливи сме да направим нашата изследователска работа достъпна публично, а още повече очакваме с нетърпение въздействието й“.