Η BioNTech και η InstaDeep Ανάπτυξαν Σύστημα Προηγμένης Προειδοποίησης για τις Μεταλλάξεις του COVID

Η εταιρεία ανοσοθεραπείας BioNTech (BNTX ) και η εταιρεία τεχνητής νοημοσύνης InstaDeep έχουν αναπτύξει μια νέα υπολογιστική μέθοδο που αναλύει παγκόσμιες δεδομένα ακολουθίας για να προβλέψει υψηλού κινδύνου μεταλλάξεις του SARS-CoV-2. Το Σύστημα Προηγμένης Προειδοποίησης (EWS) χρησιμοποιεί μετρήσεις ανοσοαπόδρασης και προσαρμοστικότητας που υπολογίζονται με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης.

Ανίχνευση Μεταλλάξεων Υψηλού Κινδύνου

Συνδυάζοντας δομικά μοντέλα του ιικού πρωτεϊνικού ακμής και αλγορίθμους τεχνητής νοημοσύνης, η μέθοδος ανιχνεύει γρήγορα πιθανές μεταλλάξεις υψηλού κινδύνου που εισάγονται στα δεδομένα ακολουθίας του SARS-CoV-2. Αυτό μπορεί να γίνει μέσα σε μια ημέρα, και οι εταιρείες μπόρεσαν να επικυρώσουν τις προβλέψεις χρησιμοποιώντας δεδομένα που παράχθηκαν και διαθέσιμα στο κοινό.

Το σύστημα ανίχνευσε περισσότερες από το 90% των μεταλλάξεων που ορίστηκαν από τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας (ΠΟΥ) κατά μέσο όρο δύο μήνες πριν. Για τις μεταλλάξεις Alpha, Beta, Gamma, Theta, Eta και Omicron, το EWS τις ανίχνευσε την ίδια εβδομάδα που αναρτήθηκαν για πρώτη φορά οι ακολουθίες τους.

Η νέα μελέτη δείχνει ότι το EWS μπορεί να αξιολογήσει νέες μεταλλάξεις σε χρόνο λίγων λεπτών, και είναι πλήρως ευέλικτο καθώς κυκλοφορούν νέα δεδομένα για τις μεταλλάξεις.

BioNTech και InstaDeep

Ο Ugur Sahin, MD, είναι Διευθύνων Σύμβουλος και Συνιδρυτής της BioNTech.

«Με τις προηγμένες υπολογιστικές μεθόδους που έχουμε αναπτύξει τους τελευταίους μήνες, podemos αναλύουμε πληροφορίες ακολουθίας του πρωτεϊνικού ακμής και να κατατάσσουμε τις νέες μεταλλάξεις σύμφωνα με το προβλεπόμενο μέτρο ανοσοαπόδρασης και δέσμευσης ACE2», είπε ο Sahin. «Η πρώιμη σηματοδότηση πιθανών μεταλλάξεων υψηλού κινδύνου θα μπορούσε να είναι ένα αποτελεσματικό εργαλείο για να ενημερώσει ερευνητές, développeurs εμβολίων, υγειονομικές αρχές και πολιτικούς, παρέχοντας περισσότερο χρόνο για να ανταποκριθούν σε νέες μεταλλάξεις που προκαλούν ανησυχία».

Ο Karim Beguir είναι Συνιδρυτής και Διευθύνων Σύμβουλος της InstaDeep.

«Περισσότερες από 10.000 νέες ακολουθίες μεταλλάξεων ανακαλύπτονται κάθε εβδομάδα και οι ανθρώπινοι εμπειρογνώμονες απλά δεν μπορούν να ανταποκριθούν σε δεδομένα με τέτοια πολυπλοκότητα. Έχουμε αντιμετωπίσει αυτή την πρόκληση αναπτύσσοντας τις ισχυρές ικανότητες της τεχνητής νοημοσύνης της πλατφόρμας DeepChain της InstaDeep, σε συνδυασμό με τις γνώσεις και την τεχνολογία της BioNTech για το SARS-CoV-2. Για πρώτη φορά, οι μεταλλάξεις υψηλού κινδύνου θα μπορούσαν να ανιχνευθούν επί τόπου, потенτικά σώζοντας πολύτιμο χρόνο. Είμαστε χαρούμενοι να κάνουμε τη μελέτη μας διαθέσιμη στο κοινό και, το πιο σημαντικό, να την βλέπουμε να έχει πραγματική επίδραση στον κόσμο».

Κατά τη διάρκεια ενός 11-μήνου периόδου, το EWS μπόρεσε να διακρίνει τις μεταλλάξεις που ορίστηκαν από τον ΠΟΥ από αυτές που δεν ορίστηκαν.

Το νεοαναπτυγμένο σύστημα έρχεται καθώς η BioNTech και η InstaDeep συνεχίζουν να εργάζονται μαζί για να συνδυάσουν την τεχνητή νοημοσύνη και την ανοσολογία, κάτι που οι εταιρείες κάνουν από τον Νοέμβριο του 2020. Οι δύο εταιρείες ίδρυσαν ένα κοινό εργαστήριο καινοτομίας της τεχνητής νοημοσύνης στο Λονδίνο, Ηνωμένο Βασίλειο, και στη Μάιντς, Γερμανία. Το εργαστήριο έχει ως στόχο την προώθηση της ανακάλυψης και σχεδίασης νέων φαρμάκων, της μηχανικής πρωτεϊνών, της παραγωγής και της βελτιστοποίησης της αλυσίδας εφοδιασμού.