Segíthet-e az AI a koronavírus terjedésének megakadályozásában?

A koronavírus genetikai szekvenciájának vizsgálata rávilágít arra, hogy a koronavírusok a legnagyobb genomokkal rendelkeznek (26,4-31,7 kb) az összes ismert RNS vírus között, a G + C tartalom 32% és 43% között változnak.

A vírusokat hagyományosan tenyésztéssel, elektronmikroszkóppal és szerológiai vizsgálatokkal jellemezték és osztályozták. Ezen fenotípusos módszerek alkalmazásával a koronavírusokat 120–160 nm átmérőjű, koronaszerű megjelenésű burkolt vírusokként definiálják. A „koronavírus” név a görög κορώνα-ból származik, ami koronát jelent.

A különféle génlokuszokon végzett molekuláris óraelemzés rámutatott, hogy a humán / civet SARS-hoz kapcsolódó koronavírus legutóbbi közös őse 1999 és 2002 közötti években volt.

Udvariasság Research Gate kiadvány

A nagy genom extra plaszticitást adott a koronavírusnak a gének beillesztésében és módosításában. Ez a tulajdonság lehetővé teszi, hogy beállítsa magát az újabb gazdaszervezetekre való rögzítéshez. A koronavírus ezen tulajdonsága megnehezíti és bonyolulttá teszi a hatékony gyógymódot. A vírus szükségszerűen mutációba léphet, hogy megkerülje gazdasejtének immunrendszeri válaszát, ezáltal magasabb fertőzés hosszabb túlélési arányát eredményezi, és növeli a gyorsan terjedő képességét azáltal, hogy alkalmazkodik a különböző gazdaszervezetekhez.

Evolúciós sebesség és divergencia

1992-ben Sanchez és munkatársai egy 1992-es Virológiai kiadványban 13 bélben oldódó és légzőszervi TGEV-vel kapcsolatos izolátumot elemeztek, és a TGEV mutációs arányát 7x10 ^ -4 nukleotidszubsztitúcióval számolják helyszínenként évente. 2005. január 1-jén, lineáris regresszió, maximális valószínűség és Bayes-féle következtetési módszerek felhasználásával, Vijgen et al. a BCoV-ban az evolúció sebességét helyszínenként 4,3x10 ^ -4 nukleotidszubsztitúciókra becsülte. A vizsgálat 95% -os megbízhatósági intervallummal történt.

Később, amikor különféle új emberi és állati koronavírusokat fedeztek fel, a Coronaviridae család evolúciós sebességét és eltérési idejét több csoport becsülte meg, különböző megközelítések alkalmazásával. Bár a Bayes-féle következtetés a BEAST-ban valószínűleg a legszélesebb körben elfogadott megközelítés, amelyet a legtöbb kutató alkalmazott, a különböző gének és adatkészletek különböző csoportok általi használata jelentős különbségeket eredményezett a koronavírusok becsült történetében. Az egyik csoport - a helikáz gént használva elemzésre - a koronavírusok életkorát körülbelül 420 évre becsülte meg. Ugyanakkor a tanulmányok között akár 100 éves eltérés is megfigyelhető.

Eredet

A genetikai elemzés megállapítja, hogy a koronavírus denevérek eredete. A vírus 80% -kal hasonlít a SARC vírushoz, amely szintén a denevérekből származik. A vírust először Wuhan-ban, Közép-Kína Hubei tartomány szétszórt fővárosában jelentették.

Úgy tűnik, hogy az első emberi vírusfertőzés a wuhani Huanan nagykereskedelmi tenger gyümölcsei piacán származik. Ezt a felfedezést követően bezárták a piacot, és csapkodtak az emberek belépésének megakadályozására.

Átadás az emberiségnek

Vincent Munster, a Rocky Mountain Laboratories virológusa szerint csak a béta-koronavírusok képesek az emberekre ugrani és fészkelni a légutainkban. Ez azért van, mert nem minden koronavírus azonos formájú.

Udvariasság CDC

A koronavírus kör alakú héját tüske alakú fehérjékkel borsozzuk. Ezek a tüskék segítenek hozzákapcsolódni a gazdasejtekhez. Ha a vírus tüske alakja nem illeszkedik a potenciális gazda receptorain, akkor a vírus nem kötődik a gazdaszervezethez, hogy megfertőzze. Amikor azonban a vírus mutálódik, a fehérjék alakja megváltozik. Ez a változás néha lehetővé teszi a vírus számára, hogy új gazdaszervezetekre dokkoljon, amelyekre korábban nem volt képes. A koronavírus jelenlegi szerkezete olyan mutációval rendelkezik, amely segíti a fehérje tüskéknek az emberi légzőrendszer receptoraiba történő rögzítését. A vírus ezáltal megtámadja a légzőrendszert, és a betegek légzési problémákat okoznak, néha a fertőzés halálosá válhat.

Jelenlegi terjedés

A vírus riasztó ütemben terjed. Kevesebb mint 100 emberrel indult Wuhanban 2019. decemberben, és 2020 februárjára világszerte több mint 30 000 embert érint. A legtöbb bejelentett fertőzés Kínában található. Noha a vírus gyorsan terjed, halálos tulajdonságai nem túl súlyosak. Sokan le tudják küzdeni természetes immunitásuk felhasználásával.

Udvariasság: A New York Times (2020. február 9.-től)

A The New York Times által naponta frissített és frissített élő statisztikák itt találhatók.

Megállítani vagy lassítani?

A vírus könnyen átterjedhet emberről emberre. Egyszerűen nem lehet megtenni a terjedését. Azonban az olyan intézkedések meghozatala, mint például a tömegközlekedési rendszerek leállítása, a fertőzött karanténba helyezése, otthon maradás és a határokon átnyúló utazások korlátozása, lelassíthatja a fertőzés terjedését. Ez csak azt jelenti, hogy a lehető legnagyobb mértékben korlátoznunk kell az emberek közötti interakciókat.

Wuhan, ahol a vírust először jelentették be, szigorú intézkedéseket hajtott végre a 11 millió lakosú város bezárására a terjedés lassítása érdekében. A remény természetesen az volt, hogy semmisítse meg a terjedést, de úgy tűnik, hogy minden határ porózus. A drasztikus intézkedések lelassították a terjedést, de nem állították le.

AI a betegség kezelésében

A tudomány kísérletezte a mesterséges intelligencia betegségkezelésben való alkalmazását, de messze nem éri el a valós életben történő felhasználásra való felhasználását. A vírus genetikai szekvenciájának megértése egyértelműen nehézkes és időigényes lehet a bio-tudósok számára. Egy jól képzett AI-modell viszont sokkal gyorsabban képes elvégezni ezt a feladatot.

Amikor egy vírus, mint egy koronavírus gyorsan terjed, az idő döntő jelentőségű. Az ilyen helyzetek felszólítják az AI területének gyorsabb előrehaladását, hogy az AI megelőzze a következő járványt még azelőtt, hogy megkezdődött volna. Nem a technológia, hanem egy gép intelligenciája segít a jövőben.

Irodalom

  1. https://www.researchgate.net/publication/51712039_Coronavirus_Genomics_and_Bioinformatics_Analysis
  2. https://www.businessinsider.in/science/news/the-genetic-code-of-the-wuhan-coronavirus-shows-its-80-similar-to-sars-new-research-suggests-a-potential- módon-to-semlegesíti-a-vírus- / articleshow / 73918190.cms
  3. https://www.nytimes.com/interactive/2020/world/asia/china-wuhan-coronavirus-maps.html