Cómo funciona la nueva herramienta de IA desarrollada por expertos de Harvard y Oxford que podría predecir la evolución de los virus

Cómo funciona la nueva herramienta de IA desarrollada por expertos de Harvard y Oxford que podría predecir la evolución de los virus

Bajo el nombre de “modelo de efecto de variante evolutiva”, EVEscape también permite evaluar qué terapias pueden perder efectividad, el nivel de amenaza de una nueva variante, obtener información sobre virus “poco conocidos” e incluso analizar vacunas y tratamientos contra mutaciones.

Los expertos comenzaron a utilizar esta herramienta contra virus de los que hay poca información, como Nipah Getty.Los expertos comenzaron a utilizar esta herramienta contra virus de los que hay poca información, como Nipah Getty.

La pandemia supuso un punto de inflexión en la necesidad de conocer la capacidad de los virus para mutar. Sin embargo, existe una gran cantidad de patógenos que, al cambiar parte de su genoma, se convierten en nuevas amenazas. Investigadores de la Escuela Médica de Harvard (HM) y de la Universidad de Oxfordquien desarrolló una inteligencia artificial cuyo principal objetivo es predecir en qué variantes puede evolucionar un germen.

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El estudio, publicado en Nature, dio detalles de la llamada EVEscapeuna IA que aporta dos aspectos esenciales: secuencias evolutivas (que predice los cambios que pueda tener el virus) y información biológica y estructural información detallada sobre el patógeno. De esta forma y gracias a la conjunción de ambos elementos, la herramienta puede realizar estas predicciones.

Según detallan los expertos, esta herramienta tuvo un paso previo: EVE. Esta sigla es la abreviatura de “modelo de efecto variante evolutivo”el cual fue desarrollado con el objetivo de detectar mutaciones genéticas que pueden causar enfermedades humanas.

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“El núcleo de EVE es un modelo generativo que aprende a predecir la funcionalidad de las proteínas basándose en datos evolutivos a gran escala entre especies”, dijeron los expertos en un comunicado. Al mismo tiempo, destacaron que esta IA les permitió identificar mutaciones causantes de enfermedades de aquellas que son benignas, que se refieren a genes involucrados en “diversas afecciones, incluidos cánceres y trastornos del ritmo cardíaco”.

Esta plataforma permite analizar diferentes virus y cómo será su evolución, además de evaluar su posible comportamiento ante terapias y vacunas (Freepik)Esta plataforma permite analizar diferentes virus y cómo será su evolución, además de evaluar su posible comportamiento ante terapias y vacunas (Freepik)

Con la pandemia, y tras obtener resultados prediciendo la evolución de virus como el VIH y la gripe, los expertos se centraron en el SARS-CoV-2 y sus preocupantes variantes futuras. “Cada dos semanas publican un ranking de nuevas variantes. “Con el tiempo, esta información podría ayudar a los científicos a desarrollar vacunas y terapias más efectivas”, dijeron en el comunicado. Mientras que, en paralelo, anunciaron que ya comenzaron a ampliar sus investigaciones y han comenzado a agregar nuevos patógenos.

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Débora Marcasprofesor de biología de sistemas en la Instituto Blavatnik del HMS y autor principal del estudio, el objetivo es “saber si podemos anticipar la variación de los virus y predecir nuevas variantes, porque si podemos hacerlo, eso será extremadamente importante para diseñar vacunas y terapias”.

COVID y sus mutaciones

En el trabajo, los científicos volvieron a enero 2020justo antes de la declaración de Pandemia de COVID-19 y le pidieron a EVEscape que predijera ¿Qué pasaría con el SARS-CoV-2?. Según indicaron, esta herramienta “predijo qué mutaciones se producirían durante la pandemia con una precisión similar a la de los enfoques experimentales que prueban la capacidad del virus para unirse a los anticuerpos producidos por el sistema inmunológico”. Sin embargo, pudo predecir con mayor eficacia cuál de estas mutaciones sería más frecuente.

EVEscape logró examinar las nuevas variantes del SARS-CoV-2 e identificar aquellas con mayor probabilidad de volverse “problemáticas” (Imagen ilustrativa Infobae)EVEscape logró examinar las nuevas variantes del SARS-CoV-2 e identificar aquellas con mayor probabilidad de volverse “problemáticas” (Imagen ilustrativa Infobae)

Pero eso no es todo: pudo “hacer sus predicciones de manera más rápida y eficiente que las pruebas de laboratorio, ya que no necesitaba esperar a que surgieran anticuerpos relevantes en la población y estuvieran disponibles para realizar pruebas”. Si se hubiera implementado al inicio de la pandemia, según los expertos, habría predicho las mutaciones más frecuentes e identificado las variantes más preocupantes.

Los expertos incluso afirmaron que esta herramienta “predijo qué terapias basadas en anticuerpos perderían su efectividad a medida que avanzara la pandemia y el virus desarrollara mutaciones para escapar de estos tratamientos”. “Al determinar rápidamente el nivel de amenaza de nuevas variantes, podemos ayudar a informar decisiones de salud pública más tempranas”, dijo la coautora principal Sarah Gurev, estudiante de posgrado en el Laboratorio Marks del programa de Ingeniería. Ciencias Eléctricas e Informáticas del MIT.

La coautora principal Nicole Thadani, ex investigadora del laboratorio de Marks, añadió: “Estamos tomando información biológica sobre cómo funciona el sistema inmunológico y agregándola a nuestros aprendizajes de la historia evolutiva más amplia del virus”, y agregó que, actualmente, Comenzaron a analizar virus como Lassa y Nipahdos patógenos con potencial pandémico sobre los cuales existe relativamente poca información, para evaluar sus proyecciones.

“Otra aplicación importante de EVEscape sería evaluar vacunas y terapias contra variantes virales actuales y futuras. La capacidad de hacerlo puede ayudar a los científicos a diseñar tratamientos que sean capaces de resistir los mecanismos de escape que adquiere un virus”, indicaron los expertos en el escrito. Mientras que Thadani completó: “Históricamente, el diseño terapéutico y de vacunas ha sido retrospectivo, lento y vinculado a las secuencias exactas conocidas sobre un virus determinado”.

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Source: pagasa.edu.vn

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