El marc combina tècniques de reducció de dimensió i un nou algorisme de agrupació explicable anomenat CLASSIX, desenvolupat per matemàtics de la Universitat de Manchester. Això permet la identificació ràpida de grups de genomes virals que poden suposar un risc en el futur a causa dels grans volums de dades.
PUBLICITAT
L'estudi, aparegut a la revista PNAS, podria donar suport als mètodes tradicionals de seguiment de l'evolució viral, com l'anàlisi filogenètica, que actualment requereix una curació manual extensa.
Els matemàtics utilitzen la IA per identificar COVID-19 emergent variants @AdmissionsUoM @PNASNews https://t.co/qYhhE7wRjZ
—Medical Xpress (@medical_xpress) Març 11, 2024
Roberto Cahuantzi, investigador de la Universitat de Manchester i primer i autor corresponent del document, va dir: "Des de l'aparició de Covid-19, hem vist múltiples onades de nous virus.ariants, major transmissibilitat, evasió de les respostes immunitàries i augment de la gravetat de la malaltia".
Com molts altres virus d'ARN, COVID-19 [feminine té una alta taxa de mutació i a curto període de temps entre generacions, el que significa que evoluciona molt ràpidament. Això significa que la identificació de noves soques que probablement siguin problemàtiques en el futur requereix un esforç considerable.
PUBLICITAT
Actualment, hi ha gairebé 16 milions de seqüències disponibles a la base de dades GISAID (Global Initiative on Sharing All Influenza Data), que proporciona accés a dades genòmiques sobre virus de la grip.
El mapeig de l'evolució i la història de tots els genomes de Covid-19 a partir d'aquestes dades es realitza actualment utilitzant grans quantitats de temps humà i computacional.
El mètode descrit permet l'automatització d'aquestes tasques. Els investigadors van processar 5,7 milions de seqüències d'alta cobertura en només un dia o dos en un ordinador portàtil modern estàndard; això no seria possible amb els mètodes existents, posant la identificació de soques patògenes preocupants en mans de més investigadors a causa de les necessitats de recursos reduïdes.
PUBLICITAT
El mètode proposat funciona dividint les seqüències genètiques del virus covid-19 en "paraules" més petites (anomenades 3-mers) representades com a nombres, comptant-les. A continuació, agrupa seqüències similars en funció dels seus patrons de paraules mitjançant tècniques d'aprenentatge automàtic.
Stefan Güttel, professor de matemàtiques aplicades a la Universitat de Manchester, va dir: "L'algorisme de agrupació CLASSIX que hem desenvolupat és molt menys exigent computacionalment que els mètodes tradicionals i és totalment explicable, és a dir, proporciona explicacions textuals i visuals dels clústers calculats".
Llegiu també:
