Искусственный интеллект способен прогнозировать поведение вирусов, что помогает быстро создавать вакцины для борьбы с ними. Это может значительно облегчить борьбу с неизвестными болезнями
А в чем тренд?
COVID-19 стал первой за столетие глобальной пандемией. Она сильно изменила общество. Болезнь негативно отразилась на ведущих экономиках мира, повлияла на быт людей и унесла, по разным оценкам, от 7 млн до 20 млн жизней. Однако достижения в области искусственного интеллекта позволяют надеяться, что человечество больше никогда не столкнется с инфекционным заболеванием настолько неподготовленным.
Предсказание мутаций
В 2020–2021 годах новости о последних разновидностях вируса вызывали тревогу. Во время пандемии SARS-CoV-2 постоянно мутировал. Новые штаммы хуже распознавались иммунной системой. Ученые пытались отследить новые варианты вируса, чтобы улучшить способы лечения, профилактические меры и разработать вакцины.
В октябре ученые из Гарвардской медицинской школы с коллегами из Оксфордского университета представили новую модель искусственного интеллекта под названием EVEscape. Она способна предсказывать мутации вирусов и определять наиболее опасные из них. Модель обучена на исторических данных об эволюции болезней. EVEscape получает подробную биологическую и структурную информацию о вирусе и прогнозирует наиболее вероятные пути изменения патогена.
Точный анализ
Чтобы продемонстрировать возможности EVEscape, ученые применили ее на первой последовательности генома SARS-CoV-2. Она появилась за несколько месяцев до того, как о начале пандемии объявили официально. Модель предсказала практически все мутации, которые распространились в 2020–2021 годах. Создатели EVEscape регулярно загружают в модель обновленные данные о вирусе, что позволяет прогнозировать дальнейшее развитие COVID-19.
Команда исследователей также проверила EVEscape на данных о вирусе Нипах, лихорадке Ласса, гриппе, ВИЧ. Модель работает с ними так же успешно. Ученые публикуют все прогнозы EVEscape каждые две недели, что позволяет любому желающему проверить точность модели.
ИИ — лекарство от пандемий
Ученые из Национального центра биотехнологической информации США Нэш Рочман и Юджин Кунин высоко оценили EVEscape: «Этот метод потенциально может быть использован для ряда задач, в том числе предсказания будущих вариантов существующих вирусов, обоснования разработки вакцин и оценки пандемического риска для ранее неизвестных вирусов еще до экспериментального определения их структуры».
Пока EVEscape стоит на страже будущих пандемий, нейросети все чаще используются для ускорения процесса разработки вакцин. ИИ позволил фармацевтической компании Moderna создать высокоэффективную мРНК-вакцину против SARS-CoV-2 всего через 42 дня после публикации последовательности генома вируса.