COVID е бил само началото? Харвардският модел вече знае какво следва
Харвард е основал „ предсказател “ на пандемии.
Когато се появяват първите известия за нов вид на COVID-19, учените от целия свят бързат да отговорят на огромния въпрос – дали този вариант ще бъде по-заразен или рисков. Но когато се появят първите ясни отговори, постоянно към този момент е прекомерно късно да се трансформират тактиките за имунизиране или да се подхващат незабавни дейности. Това води до загуба на време и запаси и понижава успеваемостта на напъните за отбрана на популацията.
Екип от откриватели от Харвард предлага метод, който може коренно да промени метода, по който подхождаме към сходни закани. В две неотдавнашни изявления в Proceedings of the National Academy of Sciences те показват способ, който съчетава биофизика и изкуствен интелект за самодейно идентифициране на рисковите вирусни разновидности. Екипът, управителен от професора по химия Евгени Шахнович, е създал многостепенен модел, който може да планува кой от новите разновидности на вируса ще стане преобладаващ и ще съставлява най-голяма опасност за обществото.
Изследователите се концентрират върху шиповидния протеин на ковид – основен детайл, който дефинира какъв брой дейно вирусът навлиза в клетките и заобикаля имунната система. Те сътвориха модел, който регистрира биофизичните свойства на протеина, способността му да се свързва с човешките рецептори и да заобикаля действието на антителата. Важна специфичност на модела е включването на концепцията за епистаза – когато една разновидност въздейства върху резултата на друга. По този метод се заобикалят грешките на предходните подходи, които не отчитаха такива комплицирани взаимоотношения.
Следващата работа на същия екип показа инструмента VIRAL – изчислителна система, основана на интензивно машинно образование. Тя проучва евентуалните разновидности и разпознава с висока акуратност тези, които биха могли да доведат до нараснала заразност и имунна резистентност на вируса. Вместо да тества всички вероятни разновидности в лабораторията, системата се концентрира единствено върху най-обезпокоителните разновидности, спестявайки запаси и време.
Моделирането демонстрира, че този метод може да открие рисковите разновидности на вируса пет пъти по-бързо, като в същото време понижи размера на лабораторните опити повече от 100 пъти. Това открива вероятността за ранна интервенция, преди вирусът да се популяризира всеобщо и да бъдат основани по-ефективни ваксини.
Според един от участниците в проучването, студентът от Харвард Дианджо Уанг, задачата на плана е не просто да се проследят разновидностите, а да се изпревари тяхната поява. Неговият сътрудник Мариан Юо добави, че това може да промени цялата тактика за справяне с вирусите: освен да се реагира, само че и да се предотвратява.
Екипът акцентира, че капацитетът на техния метод надалеч надвишава COVID-19. Същите техники биха могли да се приложат към други бързо мутиращи вируси, както и в битката с рака, където туморните кафези се държат по сходен непредсказуем метод. Подобни проучвания в региона на използването на машинното образование при създаването на медикаменти към този момент демонстрират обещаващи резултати.
Изследването е осъществено с помощта на предоставените безплатни средства от Националния институт по опазване на здравето на Съединени американски щати. Професор Шахнович изрази угриженост, че съкращаването на средствата за просвета във Вашингтон може да подкопае сходни дълготрайни планове. Той съобщи, че точно фундаменталната просвета дава на човечеството късмет да победи сериозните биологични закани – само че единствено в случай че й се даде опция да се развива.
Успехът на този план демонстрира смисъла на интегрирания метод към разбора на данните и прогнозирането на заканите в актуалния свят, в който бързината на реакцията на новите провокации е от решаващо значение за опазването на публичното здраве.
