חוקרים משתמשים בלמידת מכונה כדי לחזות את התפתחות הנגיפים ולתכנן חיסונים. כך על פי כתבה שפורסמה לאחרונה בכתב העת Nature. על פי הכתבה, חברות משקיעות ממון רב בפיתוחים של מודלים לחיזוי וליצירת חיסונים לנגיפים בעלי פוטנציאל להפוך למגיפות.
עוד בעניין דומה
לאחרונה דיווח צוות של חוקרים מאוניברסיטת וושינגטון בסיאטל כי פיצח בעזרת בינה מלאכותית מנגנון של נגיף שגורם לבעיות נשימה וחום שלא ניתן היה לפתח לו חיסונים. מדובר ב"לאנגיה", Langya henipavirus, נגיף חדש יחסית שזוהה ב-35 איש במזרח סין מאז שנת 2018 ושלאחרונה פורסמו ממציאים מדאיגים לגביו. הנגיף גורם לבעיות נשימה, חום ותסמינים מטרידים אחרים, הוא עדיין לא נקשר למקרי מוות אבל הוא קרוב משפחה של נגיפים קטלניים ולכן החוקרים שאפו לפתח לו חיסון. אולם, התברר כי בלתי אפשרי לייצר במעבדה חלבון ויראלי שיכול לשמש בסיס לחיסון.
בזכות בינה מלאכותית, הביולוגים פיצחו את מנגנון הנגיף. במחקר שפורסם באוגוסט ב-bioRxiv, דיווח צוות של דייוויד ויסלר מאוניברסיטת וושינגטון (UW) כי השתמש בכלי הניבוי AlphaFold כדי למפות את מבנה החלבון שנגיף הלאנגיה משתמש בו כדי לפלוש לתאים. כלי בינה מלאכותית אחר זיהה מוטציות שהפכו את המולקולה הבעייתית למועמדת מתאימה לחיסון.
המחקר הוא חלק ממאמצים ראשוניים להשתמש בהתקדמות מרשימה בבינה מלאכותית, כמו המודל של AlphaFold ומודלים נוספים על מנת להתכונן למגיפות עתידיות. גופי מימון משקיעים כסף רב בגישה זו, שכבר נושאת פירות. המאמר מדווח על כמה מחקרים שנערכים באירופה ובארה"ב בנושא כלים ללמידת מכונה שביכולתם לחזות את האבולוציה של נגיפים עם פוטנציאל לגרום למגיפות.
החוקרים משתמשים בלמידת מכונה כדי לתכנן מראש חיסונים כצעד אחד או שניים לפני התפשטות הנגיפים המדאיגים. חיסוני הקורונה הצליחו להגן מפני המחלה, אך וריאנט האומיקרון והזנים הנגזרים ממנו עמידים בפני החיסונים. חיסונים מעודכנים, המבוססים על זני ה-XBB.1.5 , שהופיעו בסוף שנת 2022, נמצאים בפיגור של חודשים אחרי האבולוציה הויראלית.
דבורה מרקס מבית הספר לרפואה של הרווארד בבוסטון, מסצ'וסטס, מיישמת בינה מלאכותית לבעיות ביולוגיות. במאמר ב-Nature משבוע שעבר היא והצוות שלה מתארים פיתוח AI המסוגלת לחזות מוטציות שעוזרות ל-SARS-CoV-2 להתפשט ולהתגבר על חסינות. הם אימנו את הדגם, שנקרא EVEscape, על רצפי נגיף קורונה שנוצרו לפני ינואר 2020, כאשר נגיף הקוביד SARS-CoV-2 זוהה לראשונה בווהאן, סין.
מחצית מהמוטציות שהמודל שלהם חזה באזור חלבון הספייק, החודר לתא הנוטה ביותר לשינוי, כבר נצפו בגרסאות של הנגיף בעולם האמיתי, נתון שאמור לגדול ככל שהנגיף ממשיך להתפתח. מרקס ועמיתיה גילו שהמודל שבנו יכול גם לחזות את התפתחות נגיפי ה-HIV, שפעת ועוד. כשוירוס חדש עם פוטנציאל להתפתח למגיפה צץ, הצוות מקווה להיות מוכן עם תחזיות לאבולוציה שלו ואולי אף עם חיסונים המבוססים על התחזיות הללו.
למידת מכונה מאפשרת כלים חדשים למלחמה במגיפות וחוקרים מקווים שהפיתוחים בבינה המלאכותית יסייעו להתכונן טוב יותר לאיומים ויראליים עתידיים.
הירשמו לקבלת עדכונים בנושאים שעלו בכתבה
