BioNTech и InstaDeep разработали систему раннего обнаружения вариантов COVID

Компания по иммунотерапии BioNTech (BNTX ) и компания по искусственному интеллекту InstaDeep разработали новый вычислительный метод, который анализирует данные последовательности всего мира, чтобы предсказать высокорисковые варианты SARS-CoV-2. Система раннего предупреждения (EWS) использует метрики иммунного ухода и расчетной пригодности, рассчитанные с помощью ИИ.

Обнаружение высокорисковых вариантов

Объединив структуральную модель вирусного белка Spike и алгоритм ИИ, метод быстро обнаруживает потенциальные высокорисковые варианты, введенные в репозитории последовательностей SARS-CoV-2. Это можно сделать в течение одного дня, и компании смогли проверить прогнозы, используя сгенерированные и общедоступные данные.

Система идентифицировала более 90% вариантов, назначенных Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ), в среднем за два месяца до их появления. Для вариантов Alpha, Beta, Gamma, Theta, Eta и Omicron EWS обнаружила их в той же неделе, когда их последовательность была впервые загружена.

Новое исследование демонстрирует, что EWS может оценить новые варианты в течение нескольких минут, и оно полностью масштабируемо при выпуске новых данных о вариантах.

BioNTech и InstaDeep

Угур Шахин, доктор медицины, является генеральным директором и сооснователем BioNTech.

«С помощью передовых вычислительных методов, которые мы разрабатывали в течение последних месяцев, мы можем анализировать информацию о последовательности белка Spike и ранжировать новые варианты по их предсказанному иммунному уходу и баллу связывания ACE2», – сказал Шахин. «Раннее выявление потенциально высокорисковых вариантов может быть эффективным инструментом для предупреждения исследователей, разработчиков вакцин, органов здравоохранения и политиков, тем самым предоставляя больше времени для реагирования на новые варианты, вызывающие беспокойство».

Карим Бегир является сооснователем и генеральным директором InstaDeep.

«Более 10 000 новых последовательностей вариантов в настоящее время обнаруживаются каждую неделю, и человеческие эксперты просто не могут справиться с такими сложными данными. Мы решили эту проблему, развернув мощные возможности ИИ платформы DeepChain InstaDeep в сочетании с знаниями и технологиями BioNTech по SARS-CoV-2. Впервые высокорисковые варианты могут быть обнаружены на месте, потенциально экономя драгоценные месяцы. Мы рады сделать нашу исследовательскую работу общедоступной и, что самое главное, с нетерпением ждем ее продолжающегося реального воздействия», – сказал Бегир.

В течение 11-месячного периода EWS смогла различать варианты, назначенные ВОЗ, и не назначенные.

Недавно разработанная система появляется на фоне продолжающейся совместной работы BioNTech и InstaDeep по объединению ИИ и иммунологии, которую компании ведут с ноября 2020 года. Две компании создали совместную лабораторию инноваций ИИ в Лондоне, Великобритании, и Майнце, Германии. Лаборатория направлена на продвижение открытия новых лекарств и их разработку, инженерию белков, производство и оптимизацию цепочки поставок.