Noul instrument de inteligență artificială poate eșua la conversia COVID-19

USC Cercetătorii au dezvoltat o nouă metodă pentru a opri apariția mutațiilor coronavirusului și a accelera dezvoltarea vaccinurilor pentru a ucide mii de oameni și a opri agenții patogeni responsabili de distrugerea economiei.

Folosind inteligența artificială (AI), o echipă de cercetare de la USC Vitrby School of Engineering a dezvoltat o metodă pentru a accelera analiza vaccinurilor și a intra în cea mai bună terapie medicală preventivă posibilă.

Metoda de analiză a mutațiilor potențiale ale virusului este ușor de adaptat, asigurându-se că cele mai bune vaccinuri posibile sunt identificate rapid – soluții care oferă oamenilor un mare avantaj față de infecția în creștere. Modelul lor de învățare automată poate efectua cicluri de proiectare a vaccinului care durează luni sau ani o dată în câteva secunde și minute.

Paul Bogdan, profesor asociat de inginerie electrică și informatică la USC Vitervy, a declarat: „Acest cadru AI, aplicat unor zone specifice ale virusului, poate livra vaccinuri candidaților într-un timp scurt și le poate transfera rapid în studii clinice.” Bogdan spune și este autorul sondajului. In plus, poate fi adaptat pentru a ne ajuta sa ducem coronavirusul inainte, deoarece este transmis in intreaga lume.

Rezultatele de astăzi ale Nature Research (5 februarie 2021) vor fi afișate Raport științific

Când se aplică SARS-CoV-2 – Virusul este cauza Covid-19 – Modelul computerului a eliminat probabil 95% din compușii care ar putea trata agentul patogen și a determinat cele mai bune opțiuni, a spus studiul.

Metoda asistată de AI prezice 26 de vaccinuri posibile care vor funcționa împotriva coronavirusului. Dintre acestea, oamenii de știință au identificat primii 11 din care să creeze un vaccin multi-epitop, care poate ataca proteinele vârf pe care corconvirusul le folosește pentru a se lega și a intra într-o celulă gazdă. Vaccinurile vizează regiunea infecțioasă sau epitopul pentru a perturba proteinele spike și a neutraliza capacitatea virusului de a se replica.

Mai mult, inginerii pot crea un nou vaccin multi-epitop pentru un nou virus în mai puțin de un minut și pot valida calitatea acestuia într-o oră. În schimb, procesele actuale de control al virusului necesită ca agentul patogen să fie cultivat în laborator, inactivat și injectat cu virusul care a cauzat boala. Procesul consumă mult timp și durează mai mult de un an; Între timp, boala s-a răspândit.

Metoda USC poate ajuta la abordarea conversiei COVID-19

Această metodă este deosebit de eficientă în acest stadiu al epidemiei, deoarece coronavirusul începe să se schimbe în populațiile din întreaga lume. Unii oameni de știință și-au exprimat îngrijorarea că mutațiile ar putea reduce eficacitatea vaccinurilor distribuite în prezent de Pfizer și Modernar. Formele recente ale virusului s-au răspândit mai ușor în Regatul Unit, Africa de Sud și Brazilia, despre care oamenii de știință spun că ar putea duce la mai multe cazuri, decese și spitalizări.

Cu toate acestea, Bogdan a spus că dacă SARS-Cavi-2 devine incontrolabil cu vaccinurile existente sau dacă este necesar un nou vaccin pentru a combate alte virusuri emergente, abordarea asistată de AI a USC ar putea fi utilizată rapid pentru a concepe alte măsuri preventive.

De exemplu, studiul a explicat că oamenii de știință din USC au folosit doar un epitop de celule B și un epitop de celule T, în cazul în care aplicarea unui set de date mai mare și a mai multor combinații potențiale ar putea dezvolta instrumente de proiectare a vaccinurilor mai cuprinzătoare și mai rapide. Studiul estimează că metoda poate face predicții exacte asupra seturilor de date cu mai mult de 1.000.000 de proteine ​​diferite.

“Structura proiectului de vaccin propus ar putea aborda cele trei mutații care sunt adesea observate și se pot extinde pentru a aborda alte modificări potențial necunoscute”, a spus Bogdan.

Datele brute ale studiului provin dintr-o imensă bază de date bioinformatică numită Baza de date Immune Epitope (IEDB), unde oamenii de știință din întreaga lume continuă să compileze informații despre coronavirus printre alte boli. IEDB conține peste 3.600 de epitopi cunoscuți din peste 3.600 de specii diferite, precum și un depozit complementar de informații despre resursele patogene ale virusului, virusurile patogene. Genomul și secvența proteică de vârf a barza-covi-2 provine de la Centrul Național de Informare a Biotehnologiei.

COVID-19 a dus la aproximativ 87 de milioane de cazuri la nivel mondial, cu peste 400.000 de decese în Statele Unite și peste 1.6 milioane de decese. A distrus structurile sociale, economice și politice ale multor țări.

Referințe: 5 februarie 2021, Raport științific.
DOI: 10.1038 / s41598-021-81749-9

Autorii studiului sunt Bogdan, Zikun Young și Shaheen Nazrian de la Departamentul Ming Hisih de Inginerie Electrică și Calculatoare de la USC Viterby.

Sprijinul pentru studiu provine din Premiul pentru carieră (CPS / CNS-1453860) și granturile NSF (CCF-1837131, MCB-1936775 și CNS-1932620) de la National Science Foundation (NSF); Un grant al Biroului de Cercetare al Armatei SUA (W911NF-17-1-0076); O agenție de proiect de cercetare avansată în domeniul apărării (Darpa) Premiul pentru tineri profesori și subvenția pentru premiul directorului (N66001-17-1-4044) și o subvenție Northrop Grumman.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Modelul demonstrează similitudini în modul în care studiază oamenii și insectele

Modelul de calcul demonstrează similaritatea în cunoașterea împrejurimilor oamenilor și insectelor. Potrivit unui nou studiu de la Universitatea din Sussex, care arată cum oamenii pot...

Cum am creat „furtuna perfectă” pentru evoluția și transmiterea bolilor infecțioase, cum ar fi COVID-19

Potrivit unui cercetător de la Universitatea din Anglia de Est, în majoritatea modurilor noastre, „furtuna perfectă” a fost creată pentru evoluția și transmiterea bolilor...

„Adezivul molecular” crește eficiența și face ca celulele solare perovskite să devină mult mai fiabile în timp

Cercetătorii au folosit „adeziv molecular” auto-asamblat monostrat pentru a consolida interfețele din celulele solare perovskite pentru a le face mai eficiente, stabile și fiabile....

Pastele plate sunt atât de avansate încât se formează în morfuri atunci când sunt fierte

Laboratorul CMU gestionează producția de paste, care își schimbă forma pe măsură ce gătește. Credit: Universitatea Carnegie Mellon Pastele plate ambalate creează ambalare, transport...

Oamenii de știință ai undelor gravitaționale Excelentă nouă metodă de rafinare a constantei Hubble – expansiunea și vârsta universului

O ilustrare a artistului unei perechi unificate de stele neutronice. Credit: Carl Knox, Universitatea OzGrav-Swinburne O echipă de oameni de știință internaționali, condusă de...

Newsletter

Subscribe to stay updated.