BioNTech, InstaDeep kehittää varhaisen varoituksen havaitsemisjärjestelmän COVID-varianteille

Immunoterapiayhtiö Biontech ja AI-yhtiö InstaDeep ovat kehittäneet uuden laskennallisen menetelmän, joka analysoi maailmanlaajuisia sekvensointitietoja SARS-CoV-2:n riskialttiiden varianttien ennustamiseksi. Early Warning System (EWS) käyttää tekoälyn laskettuja immuunivaroitus- ja kuntomittareita.

Korkean riskin varianttien havaitseminen

Yhdistämällä viruksen Spike-proteiinin rakennemallinnuksen ja tekoälyalgoritmin menetelmä havaitsee nopeasti SARS-CoV-2-sekvenssitietovarastoihin syötetyt korkean riskin variantit. Se voi tehdä tämän yhdessä päivässä, ja yritykset pystyivät vahvistamaan ennusteet käyttämällä luotuja ja julkisesti saatavilla olevia tietoja.

Järjestelmä tunnisti yli 90 prosenttia Maailman terveysjärjestön (WHO) määrittelemistä muunnelmista keskimäärin kaksi kuukautta etukäteen. Varianttien Alpha, Beta, Gamma, Theta, Eta ja Omicron EWS havaitsi ne samalla viikolla, kun sen sekvenssi ladattiin ensimmäisen kerran. 

Uusi tutkimus osoittaa, että EWS pystyy arvioimaan uusia variantteja muutamassa minuutissa, ja se on täysin skaalautuva, kun uusia varianttitietoja julkaistaan. 

BioNTech ja InstaDeep 

Ugur Sahin, MD, on BioNTechin toimitusjohtaja ja toinen perustaja.

"Kehittyneillä laskennallisilla menetelmillä, joita olemme kehittäneet viime kuukausina, voimme analysoida Spike-proteiinin sekvenssitietoja ja luokitella uudet variantit niiden ennustetun immuunivasteen ja ACE2-sitoutumispisteiden mukaan", Sahin sanoi. "Mahdollisten riskialttiiden muunnelmien varhainen ilmoittaminen voisi olla tehokas väline tutkijoiden, rokotteiden kehittäjien, terveysviranomaisten ja poliittisten päättäjien varoittamiseksi, mikä antaa enemmän aikaa reagoida uusiin huolenaiheisiin."

Karim Beguir on InstaDeepin perustaja ja toimitusjohtaja.

"Joka viikko löydetään tällä hetkellä yli 10,000 2 uutta varianttisekvenssiä, ja ihmisasiantuntijat eivät yksinkertaisesti pysty selviytymään tämän mittakaavan monimutkaisista tiedoista. Olemme vastanneet tähän haasteeseen ottamalla käyttöön InstaDeepin DeepChain-alustan tehokkaat tekoälyominaisuudet yhdistettynä BioNTechin SARS-CoV-XNUMX-osaamiseen ja -teknologiaan. Ensimmäistä kertaa riskialttiit muunnelmat pystyttiin havaitsemaan paikan päällä, mikä saattaa säästää kuukausia arvokasta aikaa. Olemme iloisia voidessamme saattaa tutkimustyömme julkisesti saataville ja mikä tärkeintä, odotamme innolla sen jatkuvaa vaikutusta reaalimaailmaan”, Beguir sanoi.

EWS pystyi 11 kuukauden aikana erottamaan WHO:n määrittelemät variantit määrittelemättömistä.

Äskettäin kehitetty järjestelmä tulee, kun BioNTech ja InstaDeep jatkavat yhteistyötä yhdistääkseen tekoälyn ja immunologian, mitä yritykset ovat tehneet marraskuusta 2020 lähtien. Yritykset perustivat yhteisen AI-innovaatiolaboratorion Lontooseen Iso-Britanniaan ja Mainziin Saksaan. Laboratorion tarkoituksena on edistää uusien lääkkeiden löytämistä ja suunnittelua, proteiinien suunnittelua, valmistusta ja toimitusketjun optimointia.