BioNTech e InstaDeep desarrollan un sistema de detección de alerta temprana para variantes de COVID

empresa de inmunoterapia BionTech y AI-empresa instadeep han desarrollado un nuevo método computacional que analiza datos de secuenciación en todo el mundo para predecir variantes de alto riesgo del SARS-CoV-2. El sistema de alerta temprana (EWS, por sus siglas en inglés) utiliza métricas de aptitud y escape inmune calculadas por IA.

Detección de variantes de alto riesgo

Al combinar el modelado estructural de la proteína viral Spike y el algoritmo de IA, el método detecta rápidamente posibles variantes de alto riesgo ingresadas en los depósitos de datos de secuencias del SARS-CoV-2. Puede hacer esto en un día, y las empresas pudieron validar las predicciones utilizando datos generados y disponibles públicamente.

El sistema identificó más del 90% de las variantes designadas por la Organización Mundial de la Salud (OMS) en promedio con dos meses de anticipación. Para las variantes Alpha, Beta, Gamma, Theta, Eta y Omicron, el EWS las detectó en la misma semana en que se cargó su secuencia por primera vez. 

El nuevo estudio demuestra que el EWS puede evaluar nuevas variantes en cuestión de minutos y es completamente escalable a medida que se publican nuevos datos de variantes. 

BioNTech e InstaDeep 

Ugur Sahin, MD, es director ejecutivo y cofundador de BioNTech.

“Con los métodos computacionales avanzados que hemos estado desarrollando en los últimos meses, podemos analizar la información de la secuencia de la proteína Spike y clasificar las nuevas variantes de acuerdo con su escape inmunológico previsto y la puntuación de unión a ACE2”, dijo Sahin. “La detección temprana de posibles variantes de alto riesgo podría ser una herramienta eficaz para alertar a los investigadores, los desarrolladores de vacunas, las autoridades sanitarias y los encargados de formular políticas, lo que brinda más tiempo para responder a las nuevas variantes de interés”.

Karim Beguir es cofundador y director ejecutivo de InstaDeep.

“Actualmente, cada semana se descubren más de 10,000 secuencias variantes novedosas y los expertos humanos simplemente no pueden hacer frente a datos complejos a esta escala. Hemos abordado este desafío implementando las poderosas capacidades de IA de la plataforma DeepChain de InstaDeep combinadas con el conocimiento y la tecnología SARS-CoV-2 de BioNTech. Por primera vez, las variantes de alto riesgo podrían detectarse en el acto, lo que podría ahorrar meses de un tiempo precioso. Estamos felices de hacer que nuestro trabajo de investigación esté disponible públicamente y, lo que es más importante, esperamos su impacto continuo en el mundo real”, dijo Beguir.

Durante un período de 11 meses, el EWS pudo distinguir las variantes designadas por la OMS de las no designadas.

El sistema recientemente desarrollado se produce cuando BioNTech e InstaDeep continúan trabajando juntos para combinar IA e inmunología, lo que las compañías han estado haciendo desde noviembre de 2020. Las dos compañías establecieron un laboratorio de innovación de IA conjunto en Londres, Reino Unido, y Mainz, Alemania. El laboratorio tiene como objetivo avanzar en el descubrimiento y diseño de fármacos novedosos, la ingeniería de proteínas, la fabricación y la optimización de la cadena de suministro.