أظهرت جائحة كوفيد-19 مدى سرعة انتشار الفيروسات وتطورها. إذ يمكن لفيروس سارس-كوف-2، على سبيل المثال، أن يتغير بسرعة ليهرب من جهاز المناعة. هذا يجعل من الصعب على العلماء تطوير لقاحات وعلاجات فعالة.
لذا، طور باحثون في كلية الطب بجامعة هارفارد وجامعة أكسفورد أداة جديدة للذكاء الاصطناعي تسمى EVEscape يمكنها المساعدة في التنبؤ بالمتغيرات الفيروسية الجديدة قبل ظهورها.
تتكون EVEscape من نموذج للتسلسلات التطورية ومعلومات بيولوجية وهيكلية مفصلة عن الفيروس. ومعًا يمكن لـ EVEscape تحديد التغييرات التي من المرجح أن تحدث للفيروس مع تطوره.
في دراسة نُشرت في مجلة Nature، أظهر الباحثون أن EVEscape كان يمكن أن يتنبأ بالطفرات الأكثر شيوعًا في فيروس سارس-كوف-2، بالإضافة إلى المتغيرات الأكثر إثارة للقلق. كما قدمت الأداة تنبؤات دقيقة حول الفيروسات الأخرى، بما في ذلك فيروس نقص المناعة البشرية والأنفلونزا.
يستخدم الباحثون الآن EVEscape للتطلع إلى فيروس سارس-كوف-2 والتنبؤ بالمتغيرات المستقبلية المثيرة للقلق. إذ يمكن أن تساعد هذه المعلومات العلماء على تطوير لقاحات وعلاجات أكثر فعالية.
يعتمد EVEscape على نموذج توليدي يتعلم التنبؤ بوظيفة البروتينات بناءً على بيانات تطورية واسعة النطاق عبر الأنواع. في دراسة سابقة، استخدم الباحثون EVEscape لتمييز مسببات الأمراض من الطفرات الحميدة.
مع انتشار جائحة كوفيد-19، أعاد الفريق بناء EVEscape ليكون أكثر دقة في التنبؤ بالمتغيرات الفيروسية. لقد قاموا بذلك عن طريق إضافة تفاصيل بيولوجية وهيكلية حول الفيروس، بما في ذلك معلومات حول المناطق التي يستهدفها الجهاز المناعي بسهولة.
في الدراسة الجديدة، أظهر EVEscape أنه يمكنه التنبؤ بدقة بالمتغيرات التي ستظهر أثناء الوباء. كما أنه يمكنه التنبؤ بأي من تلك الطفرات ستكون الأكثر انتشارًا.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن لـ EVEscape التنبؤ بكيفية تطور الفيروس في المستقبل. ويساعد هذا العلماء على تطوير لقاحات وعلاجات أكثر فعالية ضد الفيروسات.
يستخدم الفريق EVEscape حاليًا لمراقبة تطور كوفيد-19. كما أنهم يطورون أداة لتقييم اللقاحات والعلاجات ضد المتغيرات الفيروسية الحالية والمستقبلية.
