BioNTech og InstaDeep utvikler tidlig varslingssystem for COVID-variantene

Immunoterapifirmaet BioNTech (BNTX ) og AI-selskapet InstaDeep har utviklet en ny beregningsmetode som analyserer verdensomspennende sekvenseringsdata for å forutsi høyrisikovariante av SARS-CoV-2. Tidlig varslingssystemet (EWS) bruker AI-beregnet immunnescap og fitnesstall.

Oppdaging av høyrisikovarianter

Ved å kombinere strukturell modellering av virusets Spike-protein og AI-algoritme, kan metoden raskt oppdage potensielle høyrisikovarianter som er innført i SARS-CoV-2-sekvensdatadatabaser. Dette kan gjøres innen én dag, og selskapene kunne valideringen av forutsagnene ved å bruke generert og offentlig tilgjengelig data.

Systemet identifiserte mer enn 90% av Verdens helseorganisasjons (WHO) designerte varianter i gjennomsnitt to måneder på forhånd. For variantene Alpha, Beta, Gamma, Theta, Eta og Omicron, oppdaget EWS dem i samme uke som sekvensen ble først lastet opp.

Den nye studien demonstrerer at EWS kan evaluere nye varianter på få minutter, og det er fullt skalerbart når ny variantdata utgis.

BioNTech og InstaDeep

Ugur Sahin, M.D., er administrerende direktør og medgrunnlegger av BioNTech.

“Med de avanserte beregningsmetodene vi har utviklet de siste månedene, kan vi analysere sekvensinformasjon om Spike-proteinet og rangere nye varianter etter deres forventede immunnescap og ACE2-bindingspoeng,” sa Sahin. “Tidlig flagging av potensielle høyrisikovarianter kan være et effektivt verktøy for å varsle forskere, vaksineutviklere, helsemyndigheter og beslutningstakere, og gi dem mer tid til å reagere på nye varianter av bekymring.”

Karim Beguir er medgrunnlegger og CEO av InstaDeep.

“Mer enn 10 000 nye variantsekvenser oppdages hver uke, og menneskelige eksperter kan ikke håndtere komplekse data i denne skalaen. Vi har møtt denne utfordringen ved å deployere de kraftige AI-egenskapene til InstaDeeps DeepChain-plattform kombinert med BioNTechs SARS-CoV-2-kunnskap og teknologi. For første gang kan høyrisikovarianter oppdages på stedet, potensielt sparing måneder med verdifull tid. Vi er glade for å gjøre vår forskningsarbeid offentlig tilgjengelig og, viktigst, se frem til dens fortsatte virkelige innvirkning,” sa Beguir.

Under en 11-måneders periode kunne EWS skille WHO-designerte varianter fra de ikke-designerte.

Det nyutviklede systemet kommer som BioNTech og InstaDeep fortsetter å arbeide sammen for å kombinere AI og immunologi, noe selskapene har gjort siden november 2020. De to selskapene etablerte et felles AI-innovasjonslaboratorium i London, UK, og Mainz, Tyskland. Laboratoriet er rettet mot å fremme ny legemiddelforskning og design, proteinengineering, produksjon og forsyningskjedeoptimering.