BioNTech, InstaDeep розробили систему раннього попередження для варіантів COVID

Імунотерапевтична компанія BioNTech (BNTX ) та компанія з штучного інтелекту InstaDeep розробили новий обчислювальний метод, який аналізує дані секвенування усього світу для прогнозування високоризикових варіантів SARS-CoV-2. Система раннього попередження (EWS) використовує розрахунок імунного виходу та показники придатності штучного інтелекту.

Виявлення високоризикових варіантів

Об’єднавши структуроване моделювання вірусного білка Spike та алгоритм штучного інтелекту, метод швидко виявляє потенційно високоризикові варіанти, введені до репозиторіїв даних послідовності SARS-CoV-2. Це можна зробити протягом одного дня, і компанії змогли підтвердити прогнози, використовуючи згенеровані та публічно доступні дані.

Система ідентифікувала понад 90% варіантів, призначених Всесвітньою організацією охорони здоров’я (ВООЗ), в середньому за два місяці до цього. Для варіантів Alpha, Beta, Gamma, Theta, Eta та Omicron система EWS виявила їх у тому ж тижні, коли була завантажена їхня послідовність.

Нове дослідження демонструє, що система EWS може оцінювати нові варіанти протягом декількох хвилин, і вона повністю масштабована при випуску нових даних про варіанти.

BioNTech і InstaDeep

Угур Шахін, доктор медичних наук, є генеральним директором і співзасновником BioNTech.

«З використанням передових обчислювальних методів, які ми розробили за останні місяці, ми можемо аналізувати інформацію про послідовність білка Spike та ранжувати нові варіанти відповідно до їх передбаченого імунного виходу та показника зв’язування з ACE2», – сказав Шахін. «Раннє підняття потенційно високоризикових варіантів може бути ефективним інструментом для попередження дослідників, розробників вакцин, органів охорони здоров’я та політиків, тим самим надаючи більше часу для реагування на нові варіанти, що викликають занепокоєння».

Карім Бегір є співзасновником і генеральним директором InstaDeep.

«Більше 10 000 нових варіантів послідовності виявляються щотижня, і людські експерти просто не можуть впоратися з такими складними даними у такому масштабі. Ми подолали цю проблему, розгорнувши потужні можливості штучного інтелекту платформи DeepChain InstaDeep, поєднані з знаннями та технологіями SARS-CoV-2 BioNTech. Вперше високоризикові варіанти можуть бути виявлені на місці, потенційно економлячи місяці цінного часу. Ми раді зробити нашу дослідницьку роботу публічно доступною та, що найважливіше, очікуємо її подальшого реального впливу», – сказав Бегір.

Під час 11-місячного періоду система EWS змогла відрізнити варіанти, призначені ВООЗ, від тих, які не були призначені.

Розроблена система з’являється на тлі того, що BioNTech і InstaDeep продовжують працювати разом, щоб об’єднати штучний інтелект та імунологію, чого компанії досягли з листопада 2020 року. Обидві компанії створили спільну лабораторію інновацій штучного інтелекту в Лондоні, Великій Британії, та Майнці, Німеччині. Лабораторія спрямована на розвиток нових методів відкриття ліків та їхнього проєктування, інженерії білків, виробництва та оптимізації ланцюга поставок.