Штучний інтелект допомагає вченим відкривати нові віруси
Віруси навколо нас, і ми в цей час не класифікували навіть частку цього величезного і різноманітного населення. Крихітні організми, які можуть виживати тільки всередині живого господаря, можуть завдати шкоди нашим тілам, але це не єдина причина, по якій їх так примушують дослідники. Тепер ми знаємо, що віруси можуть грати певну роль в «невірусних захворюваннях», таких як цироз печінки або навіть синдром хронічної втоми і запальне захворювання кишечника, - але ми як і раніше не розуміємо, як це зробити.
Щоб дістатися туди, нам потрібно машинне навчання.
Оскільки віруси не можуть бути вирощені в лабораторії, вчені традиційно шукали нові види, відбираючи різні різноманітні середовища (включаючи вагони метро і каналізаційні системи). Але вибір окремих мікробів з бруду - повільний процес, який ускладнює дослідникам розуміння поведінки швидко розвиваються вірусів.
Ось де ІІ входить. Машинне навчання - це форма штучного інтелекту, використовуваного для ідентифікації складних паттернів - алгоритм проходить навчання через пул даних, перш ніж стає автономним, і може використовуватися для сканування масивних геномних наборів даних в пошуках нових вірусів.
Наприклад, звіти Nature, біоінформатика Дейвід Амгартен, що працює в Університеті Сан-Паулу в Бразилії, використовували машинне навчання для виявлення вірусних геномів, прихованих в компостних купах в зоопарку міста. Він сказав Природі, що буде використовувати свої висновки, щоб дізнатися, як віруси можуть допомогти зруйнувати органічну речовину і зробити компостування більш ефективним.
Його робота була натхненна інструментом, створеним Цзе Реном. Рен, обчислювальний біолог з Університету Південної Каліфорнії в Лос-Анджелесі, використовував свій алгоритм для вивчення і порівняння зразків фекалій у людей з цирозом печінки і здорових людей. Його команда виявила, що деякі віруси більш поширені у здорових людей, ніж у пацієнтів з цирозом, що свідчить про те, що віруси можуть відігравати певну роль у цій хвороби.
Згідно Природі, такі дані, як вчені Рена, цікавляться, чи можуть віруси впливати на невловимі хвороби, такі як синдром хронічної втоми і запальне захворювання кишечника, яке, за оцінками, зачіпає близько трьох мільйонів дорослих в США. Імунолог Дерья Унтумаз, який працює в Лабораторії Джексона по геномної медицини в Фармінгтоні, штат Коннектикут, повторює ці припущення, спостерігаючи, що віруси можуть бути джерелом запальних реакцій, які можуть погіршити наш метаболізм і імунну систему.
Від визначення ролі вірусів в невірусних захворюваннях, зіставлення вірусів з конкретними родинами бактерій для боротьби з лікарською стійкістю, штучний інтелект може революціонізувати, як ми орієнтуємося в основному незвіданому ландшафті цих крихітних мікробів, які грають таку величезну роль в нашому житті.
