바이러스 변종을 예측하는 AI

 

과학자들은 바이러스 변종을 예측하기 위한 인공 지능(AI) 도구를 만들었습니다.

이 도구의 창조자들은 변종이 몸의 면역 방어 기능을 우회하는 가능성을 추정함으로써 작동한다고 말합니다.

이 도구의 이름은 EVEscape입니다. 이 도구는 시간이 흐름에 따른 바이러스의 발전 또는 진화에 관한 수집된 데이터를 처리함으로써 작동합니다. 시스템은 또한 바이러스와 관련된 상세한 생물학적 및 구조적 정보를 고려합니다.

이 방법은 "생성적 인공 지능"의 형태로, 인간 수준에서 작동하도록 설계된 기술 도구를 나타내는 용어입니다. EVEscape는 영국의 옥스퍼드 대학과 매사추세츠 주 보스턴에 위치한 하버드 의과 대학교의 연구자들에 의해 개발되었습니다. 이 팀의 연구 결과는 최근 자연(Nature) 학술지에 발표되었습니다.

많은 바이러스는 생존하고 강해지기 위해 반복적으로 돌연변이를 일으킵니다. 이는 바이러스가 생물체에 감염되어야 하는 작업을 필요로 합니다. 몸 안에 들어간 후에도 바이러스는 계속 번식하고 퍼져갑니다.

미국 질병통제예방센터(CDC)는 반복적인 돌연변이가 새로운 변종을 만든다고 설명합니다. 이러한 돌연변이 중 일부는 바이러스가 "더 쉽게 퍼지게 하거나 치료나 백신에 저항성을 갖게" 합니다.

연구자들은 이전에 인간 질병을 일으킬 수 있는 유전 돌연변이를 연구하기 위해 만든 도구인 EVE를 기반으로 이루어졌다고 밝혔습니다. 이전 연구에서 팀은 암 및 심장 질환과 관련된 돌연변이를 식별하는 데 성공했다고 말했습니다.

COVID-19 팬데믹 동안 연구자들은 "EVE를 새로운 바이러스 변종을 예측하는 목적으로 다시 만들기로 결정했다"고 설명했습니다.

이를 위해 팀은 "2020년 1월, COVID-19 팬데믹이 시작되기 직전으로 시계를 되돌렸다"고 설명했습니다. 연구자들은 EVEscape 도구에게 COVID-19을 일으키는 SARS-CoV-2 바이러스에서 어떤 돌연변이가 발생할 것인지 예측하도록 했습니다.

연구자들은 이 도구가 SARS-CoV-2 돌연변이가 어떤 것이 나타날 것이고 어떤 것이 가장 흔해질 것인지 정확하게 예측했다고 보고했습니다.

팀은 또한 이 도구가 "대중이 나타날 것으로 예상되는 항체 기반 치료의 효능을 상실하게 될 것으로 예상되는지" 예측했다고 말했습니다.

연구는 EVEscape가 실험실 기반 방법보다 더 빠르고 효과적으로 예측을 할 수 있다고 설명합니다. 이 도구는 "인구에서 관련 항체가 발생하고 시험을 위해 사용 가능해질 때까지 기다릴 필요가 없기 때문"입니다.

팀은 이 시스템이 주간에 발생하는 수천 건의 새로운 바이러스 변종을 조사하고 가장 문제가 될 가능성이 있는 변종을 식별할 수 있었다고 말했습니다.

Sarah Gurev는 매사추세츠 공과대학교(MIT)의 전기 공학 및 컴퓨터 과학 프로그램 학생입니다. 그녀는 이 연구의 주요 연구자 중 한 명이었습니다. Gurev는 새로운 변종의 위협 수준을 신속하게 파악함으로써 "우리는 더 빨리 공중 보건 결정에 기여할 수 있습니다"라고 말했습니다.

연구자들은 이 도구를 계속해서 SARS-CoV-2의 새로운 변종의 개발에 관한 실시간 데이터를 조사하고 이 정보를 국제 연합 및 세계 보건 기구(WHO)와 같은 국제 기관과 공유한다고 말했습니다.

연구자들은 실험도 이 도구가 HIV와 독감과 같은 다른 일반적인 바이러스의 돌연변이 행동을 성공적으로 예측할 수 있었다고 밝

혔습니다.

Debora Marks는 하버드 의과 대학교 블라바트닉 학술원의 시스템 생물학 교수입니다. 그녀는 연구의 주요 저자 중 한 명이었습니다. 그녀는 연구자들이 다양한 바이러스의 새로운 변종을 예측하는 능력을 계속 향상시킬 것이라고 말했습니다. "왜냐하면 그렇게 하면 백신과 치료법을 설계하는 데 극도로 중요할 것이기 때문입니다."