Прогресс ИИ в вирусологии: идентифицировано 70,500 новых РНК-вирусов

В новом исследовании, опубликованном в пятницу в Nature, сообщается, что ученые с помощью ИИ обнаружили 70 500 новых РНК-вирусов, многие из которых обитают в суровых условиях, таких как соленые озера и гидротермальные источники.

В данном исследовании применяется методика, называемая метагеномикой, которая позволяет ученым анализировать генетический материал из различных экосистем, не требуя выращивания отдельных вирусов в лаборатории.

Вирусы — это крошечные организмы, которые могут заражать животных, растения и бактерии, но многие из них до сих пор не изучены. Артем Бабаян, специалист по вычислительной вирусологии в Университете Торонто, объясняет, что существует бесчисленное количество неизведанных вирусов.

В статье отмечается, что идентификация этих вирусов важна, поскольку некоторые из них могут быть связаны с болезнями у людей, помогая пролить свет на необъяснимые заболевания.

Предыдущие исследования также использовали машинное обучение для поиска новых вирусов, но данное исследование идет дальше, включая предсказанные структуры белков в анализ. Используемая здесь модель ИИ сочетает данные генетического секвенирования с инструментом предсказания белков ESMFold, разработанным Meta.

Это исследование следует за недавним выигрышем Нобелевской премии проектом Google DeepMind’s AlphaFold, который совершил значительные прорывы в предсказании структуры белков.

Обнаружение новых РНК-вирусов имеет решающее значение, поскольку эти вирусы быстро меняются, что затрудняет их идентификацию. Исследователи обычно ищут определенную часть генетического кода вируса, которая помогает ему воспроизводиться, называемую РНК-зависимой РНК-полимеразой (RdRp). Если генетический код нового вируса сильно отличается от уже известного, он может быть упущен.

В более ранних исследованиях Бабаян и его команда изучили 5,7 миллиона геномных образцов, доступных в Интернете, и обнаружили почти 132 000 новых РНК-вирусов в 2022 году.

Настоящее исследование основано на использовании модели под названием LucaProt, основанной на архитектуре трансформера, аналогичной той, что используется в инструментах AI, таких как ChatGPT. Благодаря этой модели исследователям удалось обнаружить около 160 000 вирусов РНК, почти половина из которых ранее не была задокументирована.

Это исследование раскрывает новые области разнообразия вирусов РНК в экстремальных условиях. Джеки Махар, эволюционный вирусолог из Австралийского центра подготовки к борьбе с болезнями CSIRO, подчеркивает, что понимание этих вирусов поможет исследователям узнать больше о их происхождении и эволюции.

Параллельно, Microsoft недавно объявил о новшествах в своей платформе здравоохранения, подчеркивая роль ИИ в продвижении медицинского ухода. Их новые модели здравоохранения на основе ИИ облегчают интеграцию и анализ различных типов данных, включая медицинскую визуализацию и геномику.

Применение ИИ в вирусологии предлагает способ изучения огромного количества вирусов, которые еще не были исследованы, что потенциально может привести к важным открытиям как для общественного здравоохранения, так и для экологии.