هوش مصنوعی و امکان پیش‌بینی ویروس‌های مشترک جدید بین حیوانات و انسان
🔻بیش‌تر بیماری‌های عفونی در حال ظهور در انسان، مانند COVID-19، ناشی از ویروس‌های منشأ گرفته از سایر گونه‌های جانوری هستند. شناسایی زودتر ویروس‌های پرخطر می‌تواند اولویت‌های تحقیق و سیستم‌های نظارتی را بهبود بخشد. مطالعه‌ای که در ۲۸ سپتامبر توسط پژوهشگران دانشگاه گلاسکو، در مجلهٔ PLOS Biology منتشر شد، نشان می‌دهد؛ یادگیری ماشین با استفاده از ژنوم‌های ویروسی ممکن است بتواند احتمال آلوده شدن انسان توسط ویروس‌هایی که حیوانات را آلوده می‌کنند را پیش‌بینی کند.
شناسایی بیماری‌های مشترک بین انسان و حیوانات قبل از ظهور بیماری، یک چالش بزرگ است زیرا تنها تعداد کمی از ۱.۶۷ میلیون ویروس حیوانی می‌توانند انسان را آلوده کند. پژوهشگران برای توسعهٔ مدل‌های یادگیری ماشین با استفاده از توالی ژنوم ویروسی، ابتدا مجموعه داده‌ای از ۸۶۱ گونه ویروس از ۳۶ خانواده را جمع‌آوری کردند. سپس مدل‌های یادگیری ماشین را که احتمال عفونت انسان را بر اساس الگوهای ژنوم ویروس تعیین می‌کردند، ساختند. این محققان بهترین مدل را برای تجزیه و تحلیل الگوهای پیش‌بینی شده در بیماری‌هایی که امکان مشترک بودن آن‌ها بین انسان و حیوان وجود داشت، به کار گرفتند.
محققان دریافتند که ژنوم‌های ویروسی ممکن است، ویژگی‌های قابل تعمیم داشته باشند که مستقل از روابط طبقه‌بندی ویروس بوده و ویروس‌ها را برای آلوده کردن انسان از پیش سازگار کند. آن‌ها توانستند مدل‌های یادگیری ماشین را توسعه دهند تا قادر به شناسایی بیماری‌های مشترک بین انسان و حیوان با استفاده از ژنوم‌های ویروسی باشند. این مدل‌ها محدودیت‌هایی دارند، زیرا مدل‌های رایانه‌ای تنها مرحلهٔ اولیه برای شناسایی ویروس‌های مشترک بین انسان و حیوان هستند. ویروس‌های مشخص شده توسط این مدل‌ها قبل از سرمایه گذاری‌های تحقیقاتی دیگر، نیاز به تأیید آزمایشگاهی دارند. این مدل‌ها پیش‌بینی می‌کنند که آیا این ویروس‌ها می‌توانند انسان‌ها را آلوده کنند؛ اما امکان آلوده شدن تنها بخشی از خطر بیماری‌های مشترک بین انسان و حیوان است. عوامل دیگر همچون شدت عمل ویروس در انسان و امکان انتقال بین انسان‌ها و شرایط محیطی هنگامی که فرد در معرض بیماری قرار می‌گیرد، نیز مهم است.
به گفتهٔ نویسندگان، این یافته‌ها نشان می‌دهد که بیماری‌های احتمالی مشترک بین انسان و حیوان با منشأ ویروسی به صورت شگفت انگیزی از توالی ژنوم ویروس‌ها قابل استنباط است. مشخص کردن ویروس‌هایی که بیشترین پتانسیل را دارند که بین انسان و حیوان مشترک باشند و رتبه‌بندی آن‌ها بر اساس ژنوم، اجازه می‌دهد تا خصوصیات اکولوژیکی و ویروس‌شناسی به صورت مؤثرتری مورد هدف قرار گیرند. همچنین این یافته‌ها بخش مهمی به اطلاعات شگفت انگیز کنونی که می‌توان با استفاده از تکنیک‌های هوش مصنوعی از توالی ژنتیکی ویروس‌ها به دست آورد، اضافه می‌کنند. معمولاً یک توالی ژنومی اولین و اغلب تنها اطلاعاتی است که در مورد ویروس‌های تازه کشف شده وجود دارد. اگر بتوان اطلاعات بیشتری از آن استخراج کرد، شناسایی منشأ ویروس و خطر بیماری‌های مشترک بین انسان و حیوان زودتر صورت می‌گیرد. با تشخیص ویروس‌های بیش‌تر، مدل‌های یادگیری ماشین در شناسایی ویروس‌های کمیابی که باید برای توسعه واکسن‌های پیشگیرانه تحت نظارت و اولویت قرار گیرند، موثرتر عمل خواهند کرد.
مترجم خانم دکتر مریم رفیعی پور
