据 HMS 周三发布的新闻稿称,哈佛医学院和牛津大学的研究人员开发了一种名为 EVEscape 的人工智能工具,可以预测病毒将如何进化成为新的变种。
在 10 月 11 日发表的《自然》研究中,研究人员证明 EVEscape 可以准确预测 Covid-19 的突变方式,在进化前识别出变异,并确定哪些基于抗体的疗法会随着病毒突变而变得无效。这种能力还可以准确预测其他病毒(例如艾滋病毒和流感)的突变轨迹。
"该研究的资深作者德博拉-马克斯(Debora Marks)在新闻稿中说:"我们想知道,我们能否预测病毒的变异并预报新的变种--因为如果我们能做到,这将对设计疫苗和疗法极为重要。
研究人员最初创建了一个名为 "EVE "的工具,它是 "变异效应进化模型 "的缩写。EVE利用广泛的跨物种进化数据来设想致病基因突变对人类蛋白质功能的影响。这一工具使研究人员能够确定基因突变在癌症和心律失常等几种疾病中是良性还是恶性的。
随着Covid-19病毒的流行和病毒的进化,马克斯和她的团队看到了重新利用EVE的机会,并创建了一个新的工具--EVEscape,可以预测病毒最可能的变异方式。
"马克斯在新闻稿中说:"我们低估了病毒在受到压力和拥有大量种群的情况下发生变异的能力。"病毒是灵活的--它们几乎就是为了进化而进化。
EVEscape 有两个组成部分。一部分是进化序列的生成模型,它可以帮助人们了解可能发生的病毒突变--这与 EVE 中使用的模型相同。然后,研究人员添加了有关病毒的详细生物和结构信息。这两个部分结合在一起,就能在病毒变异发生之前对其进行预测。
"共同第一作者尼科尔-塔达尼(Nicole Thadani)在新闻稿中说:"我们正在利用有关免疫系统如何工作的生物信息,并将其与我们从更广泛的病毒进化史中学到的知识结合起来。
马克斯补充说,这意味着 EVEscape 拥有一个 "灵活的框架",可以推广到预测其他病毒的变种。
目前,研究人员正在使用 EVEscape 对 Covid-19 病毒进行实时检测,并识别未来的相关变种,每两周在其网站上发布一份最有可能出现的新变种清单。据发布的消息称,该团队还在努力扩大 EVEscape 的功能,以包括更多的病毒,如拉沙病毒和尼帕病毒--这两种相对来说尚未研究过的病原体有可能导致大流行。
EVEscape 还可以测试疫苗和疗法,了解它们对当前和未来病毒变异体的有效性。这可以帮助科学家设计出在病毒进化过程中依然有效的治疗方法。
"马克斯实验室的研究员努尔-A-优素福(Noor A. Youssef)在新闻稿中说:"我们想弄清楚如何才能真正设计出面向未来的疫苗和疗法。
参考链接:https://www.thecrimson.com/article/2023/10/11/hms-ai-tool-virus-variants/