intelligenza artificiale Covid-19
Foto di fernando zhiminaicela da Pixabay

Come abbiamo scoperto ampiamente il Covid-19 è in continua mutazione e molto spesso le nuove varianti arrivano all’improvviso tanto da sorprendere il mondo. Ciò porta a domande riguardo la protezione delle persone vaccinate e quanto siano efficaci le terapie presenti per le nuove varianti. Un gruppo di ricercatori di Zurigo ha sviluppato un modo per utilizzare l’Intelligenza Artificiale e rispondere a tali domande in quasi tempo reale, dopo che la nuova variante si sia presentata.

Poiché i virus mutano in modo causale nessuno è in grado di dire come lo farà il virus che causa il Covid-19. In teoria non c’è alcun limite ai modi in cui il virus potrebbe mutare. E questo è il caso anche quando si considera una piccola regione del virus: la proteina spike SARS-CoV-2, che è importante per l’infezione e il rilevamento da parte del sistema immunitario. Solo in questa regione ci sono decine di miliardi di possibili mutazioni teoriche.

 

Covid-19, ora l’Intelligenza Artificiale previene le possibili nuove varianti

Il nuovo metodo infatti proprio per questo motivo ha un approccio più globale. Per ciascuna possibile variante, l’Intelligenza Artificiale predice se è in grado o meno di infettare le cellule umane e se sarà neutralizzata dagli anticorpi prodotti dal sistema immunitario che si trovano nei vaccinati e persone recuperate. È molto probabile che nascosta tra tutte queste potenziali varianti ci sia quella che dominerà la fase successiva della pandemia di Covid-19. Per stabilire questo metodo i ricercatori hanno utilizzato esperimenti di laboratorio per generare un’ampia raccolta di varianti mutate della proteina spike SARS-CoV-2. Gli scienziati non hanno prodotto o lavorato con virus vivi, ma hanno prodotto solo una parte della proteina spike, e quindi non c’era pericolo di una perdita di laboratorio.

Questa proteina spike interagisce con la proteina ACE2 sulle nostre cellule per l’infezione e gli anticorpi di vaccinazione, bloccando questo meccanismo. Molte delle mutazioni nelle varianti SARS-CoV-2 si verificano in questa regione, il che consente al virus di eludere il sistema immunitario e continuare a diffondersi. Eseguendo esperimenti ad alto rendimento e sequenziando il DNA di questi milioni di varianti, i ricercatori hanno determinato con quale successo queste varianti interagiscono con la proteina ACE2 e con le terapie anticorpali esistenti. Ciò indica quanto le nuove varianti possono infettare le cellule o quanto possano sfuggire agli anticorpi.

I modelli finali di apprendimento automatico possono ora essere utilizzati per fare queste previsioni per decine di miliardi di varianti teoricamente possibili con mutazioni singole e combinatorie e andando ben oltre il milione che è stato testato in laboratorio. Il nuovo metodo aiuterà a sviluppare la prossima generazione di terapie anticorpali. Molti di questi farmaci anticorpali sono stati sviluppati per trattare il virus del Covid-19 originale e approvati per l’uso negli Stati Uniti e in Europa. L’apprendimento automatico potrebbe supportare lo sviluppo di farmaci anticorpali consentendo ai ricercatori di identificare quali anticorpi hanno il potenziale per essere più efficaci contro le varianti attuali e future.

Foto di fernando zhiminaicela da Pixabay