Die Covid-19-Pandemie hat gezeigt, dass sich Viren ständig und rasant weiterentwickeln und unser Immunsystem umgehen können, was wiederum alle wissenschaftlichen Bemühungen zur Kontrolle von Ausbrüchen behindert.
Neue künstliche Intelligenz, die von führenden Forschern der Universität Oxford und der Harvard Medical School entwickelt wurde, könnte dabei helfen, neue Varianten eines Virus vorherzusagen.
Das KI-Tool mit dem Namen EVEscape sagt voraus, ob eine Virusmutation Immunreaktionen auf bestimmte Weise entgehen kann, beispielsweise indem sie die Bindung von Antikörpern verhindert.
Indem die KI die biologische und strukturelle Form eines Virus versteht, ist sie in der Lage, Vorhersagen darüber zu treffen, welche Variante bei der Entwicklung des Virus auftreten kann.
Der Co-Hauptautor der Studie, Pascal Notin, glaubt, dass das KI-Tool bei der Bekämpfung des Virus in der Pandemie hätte helfen können: „Unsere Studie zeigt, dass EVEscape, wenn es zu Beginn der COVID-19-Pandemie eingesetzt worden wäre, genau vorhergesagt hätte die häufigsten Mutationen und die besorgniserregendsten Varianten.“
Die Wissenschaftler führten einen interessanten Test durch, bei dem es darum ging, nur Informationen in das Modell einfließen zu lassen, die den Wissenschaftlern zu Beginn der Pandemie, also im Februar 2020, zur Verfügung standen.
Anschließend wurde EVEscape gebeten, vorherzusagen, was mit SARS-CoV-2 (dem Covid-Virus) passieren würde. Die Maschine hat erfolgreich vorhergesagt, welche Mutationen während der Pandemie auftreten und in der Gesellschaft am weitesten verbreitet sein würden.
Das Team glaubt, dass es auch bei der Vorhersage anderer Muster für Influenza, HIV und weniger bekannte Viren wirksam war, von denen sie glauben, dass sie das Potenzial haben, eine Pandemie auszulösen.
Letztendlich könnten diese Informationen Wissenschaftlern helfen, wirksamere COVID-19-Impfstoffe und -Therapien zu entwickeln.
Der mitwirkende Autor, außerordentlicher Professor Yarin Gal, sagte: „Wir haben neue KI-Methoden entwickelt, die nicht darauf warten müssen, dass relevante Antikörper in der Bevölkerung entstehen, um vorherzusagen, welche Varianten am besorgniserregendsten sind.“
Die Studie mit dem Titel „Learning from pre-pandemic data to Forecast viral escape“ wurde in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.
Das EVE in EVEscape steht für „evolutionäres Modell des Varianteneffekts“ und wurde zunächst entwickelt, um die Auswirkungen genetischer Mutationen auf Krebs oder Herzerkrankungen vorherzusagen, wurde dann aber entwickelt, um virale Varianten vorherzusagen.
Das Team setzt das KI-Tool derzeit zur Überwachung von Covid-Varianten ein und teilt die Daten mit der Weltgesundheitsorganisation, um künftige Ausbrüche der Krankheit zu verhindern.