Za pomocą nowoczesnej technologii uczenia maszynowego, analizującego genomy wirusów, można przewidywać, czy danym wirusem może zarazić się też człowiek. To wyniki badań przeprowadzonych przez naukowców w Wielkiej Brytanii.
Technologia ta analizuje, jakie jest prawdopodobieństwo, że jakikolwiek wirus infekujący zwierzęta będzie zakażał także ludzi – informuje pismo “PLOS Biology”.
Większość nowo pojawiających się chorób zakaźnych ludzi (takich jak COVID-19) to choroby odzwierzęce. Wcześniejsze identyfikowanie wirusów wysokiego ryzyka, którym może zarazić się też człowiek, to sposób na poprawę skuteczności badań oraz profilaktyki.
Identyfikacja potencjalnych chorób odzwierzęcych jest poważnym wyzwaniem, ponieważ tylko niewielka mniejszość z około 1,67 miliona znanych wirusów zwierzęcych jest w stanie zakażać ludzi.
Jak działa algorytm opracowany przez naukowców?
Badanie opublikowane przez Nardusa Mollentze, Simona Babayana i Daniela Streickera z University of Glasgow w Wielkiej Brytanii sugeruje, że uczenie maszynowe może przewidzieć prawdopodobieństwo zakażenia ludzi wirusem zwierzęcym.
Uczenie maszynowe jest rodzajem sztucznej inteligencji.
Aby opracować modele uczenia maszynowego wykorzystujące sekwencje genomu wirusa, naukowcy najpierw skompilowali zestaw danych 861 gatunków wirusów z 36 rodzin.
Czytaj także: Szwedzcy i duńscy seniorzy otrzymają trzecią dawkę szczepionki
Następnie zbudowali modele uczenia maszynowego, które przypisywały prawdopodobieństwo infekcji człowieka na podstawie wzorców w genomach wirusów. Autorzy zastosowali najlepiej działający model do analizy wzorców dodatkowych genomów wirusów pobranych od różnych gatunków zwierząt.
Naukowcy odkryli, że genomy wirusowe mogą mieć dające się uogólnić cechy, niezależne od powiązań taksonomicznych wirusów. Te mogą umożliwiać wirusom zakażanie ludzi.
Dzięki temu, udało im się opracować modele uczenia maszynowego umożliwiające identyfikację potencjalnych chorób odzwierzęcych za pomocą genomów wirusowych.
Czytaj także: Niezaszczepieni do zwolnienia – taką zasadę wprowadzi linia lotnicza Swiss
Modele te mają swoje ograniczenia, dlatego potrzebne będą potwierdzające testy laboratoryjne przed podjęciem dużych dodatkowych inwestycji badawczych.
Nauka może wyprzedzić nowe wirusy
Według autorów o potencjale wywołania choroby odzwierzęcej przez wirusa można w zaskakująco dużym stopniu wnioskować na podstawie sekwencji jego genomu. Typując wirusy o największym potencjale do wywołania chorób odzwierzęcych, ranking oparty na genomie pozwala skuteczniej badać ich charakterystykę ekologiczną i wirusologiczną.
„Te odkrycia dodają kluczowy element do już zaskakującej ilości informacji, które możemy wydobyć z sekwencji genetycznej wirusów za pomocą technik sztucznej inteligencji” – powiedział Simon Babayan.
Ale chociaż modele przewidują, czy wirusy mogą zakażać ludzi, to zdolność do zakażania jest tylko jedną z części szerszego ryzyka. Na to wpływa również zjadliwość wirusa u ludzi, zdolność do przenoszenia między ludźmi i warunki ekologiczne w momencie narażenia człowieka
Covid Detector ma 100% skuteczności w wykrywaniu koronawirusa, wynika z hiszpańskich badań