BioNTech, InstaDeep Sviluppano un Sistema di Rilevamento di Allarme Precoce per le Varianti del COVID

L’azienda di immunoterapia BioNTech (BNTX ) e l’azienda di intelligenza artificiale InstaDeep hanno sviluppato un nuovo metodo computazionale che analizza i dati di sequenziamento a livello mondiale per prevedere le varianti ad alto rischio di SARS-CoV-2. Il Sistema di Allarme Precoce (EWS) utilizza metriche di fuga immunitaria e fitness calcolate tramite intelligenza artificiale.

Rilevamento di Varianti ad Alto Rischio

Combinando la modellazione strutturale della proteina Spike virale e l’algoritmo di intelligenza artificiale, il metodo rileva rapidamente le potenziali varianti ad alto rischio inserite nei repository di dati di sequenziamento di SARS-CoV-2. Ciò può essere fatto in un solo giorno, e le aziende sono state in grado di convalidare le previsioni utilizzando dati generati e disponibili pubblicamente.

Il sistema ha identificato più del 90% delle varianti designate dall’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) in media due mesi in anticipo. Per le varianti Alpha, Beta, Gamma, Theta, Eta e Omicron, l’EWS le ha rilevate nella stessa settimana in cui la loro sequenza è stata caricata per la prima volta.

Il nuovo studio dimostra che l’EWS può valutare nuove varianti in pochi minuti, ed è completamente scalabile man mano che vengono rilasciati nuovi dati sulle varianti.

BioNTech e InstaDeep

Ugur Sahin, M.D., è Amministratore Delegato e Co-Fondatore di BioNTech.

“Con i metodi computazionali avanzati che abbiamo sviluppato negli ultimi mesi, possiamo analizzare le informazioni di sequenza della proteina Spike e classificare le nuove varianti in base al loro punteggio di fuga immunitaria e legame ACE2 previsto”, ha dichiarato Sahin. “La segnalazione precoce di potenziali varianti ad alto rischio potrebbe essere uno strumento efficace per allertare ricercatori, sviluppatori di vaccini, autorità sanitarie e responsabili delle politiche, fornendo così più tempo per rispondere alle nuove varianti di preoccupazione.”

Karim Beguir è Co-Fondatore e Amministratore Delegato di InstaDeep.

“Oltre 10.000 nuove sequenze di varianti vengono attualmente scoperte ogni settimana e gli esperti umani non possono semplicemente gestire dati complessi a questa scala. Abbiamo affrontato questa sfida deployando le potenti capacità di intelligenza artificiale della piattaforma DeepChain di InstaDeep, combinate con la conoscenza e la tecnologia di SARS-CoV-2 di BioNTech. Per la prima volta, le varianti ad alto rischio potrebbero essere rilevate sul posto, potenzialmente risparmiando mesi di tempo prezioso. Siamo felici di rendere pubblicamente disponibile il nostro lavoro di ricerca e, soprattutto, ci aspettiamo che abbia un impatto continuo nel mondo reale”, ha dichiarato Beguir.

In un periodo di 11 mesi, l’EWS è stato in grado di distinguere le varianti designate dall’OMS da quelle non designate.

Il sistema appena sviluppato arriva mentre BioNTech e InstaDeep continuano a lavorare insieme per combinare intelligenza artificiale e immunologia, cosa che le aziende stanno facendo dal novembre 2020. Le due aziende hanno istituito un laboratorio congiunto di innovazione dell’intelligenza artificiale a Londra, Regno Unito, e Magonza, Germania. Il laboratorio è finalizzato all’avanzamento della scoperta e progettazione di nuovi farmaci, ingegneria delle proteine, produzione e ottimizzazione della catena di approvvigionamento.