人工智能科学家开发平台,追踪COVID-19病毒遗传结构的变化
COVID-19病毒在人与人之间传播时不断发生变化。为了在今天抗击这种病毒,并为未来可能出现的情况做好准备,研究人员需要能够追踪它的发展。
由彼得蒙克心脏中心人工智能(AI)负责人王波博士领导的医疗保健专业人员团队设计了一种创新工具,使研究人员能够跟踪SARS-CoV-2遗传结构的变化病毒对2019冠状病毒病全球大流行的爆发负有责任。
由王博士的博士生Hassaan Maan与麦克马斯特大学和Sunnybrook健康科学中心的同事一起开发的COVID-19基因分型工具(CGT)提供了一个在线,用户友好的平台,研究人员可以将他们医院的SARS-CoV-2病毒的基因组序列与全球情况进行比较。
在开发CGT之前,对病毒的分析可能需要长达一周的时间。现在,使用人工智能驱动的平台,这个分析只需几分钟。
通过跟踪这些变化,研究人员可以更多地了解病毒是如何移动和进化的,这对疫苗设计以及我们共同抗击COVID-19的努力。
利用来自2万多名COVID-19患者的鼻拭子样本,病毒基因组序列被上传到共享所有流感数据全球倡议(GISAID) COVID-19数据库。然后,CGT将个别医院的病毒序列与从世界各地获得的病毒样本进行比较。研究结果为研究人员提供了有关传播事件可能发生的地点和爆发时间的见解,最重要的是,提醒他们注意病毒基因组成的任何关键变化,这决定了它的传染性。
“作为人工智能研究人员,我们已经习惯了与大数据王博士说,他也是加拿大矢量研究所人工智能高级研究所的主席,也是多伦多大学医学院的助理教授。
“在COVID-19大流行期间,全球研究界真正接受了数据共享的倡议;我们的目标是设计一个工具来帮助理解它。”
在为第二波病毒传播做准备时,CGT特别有用,因为第二波病毒传播往往比第一次更致命。通过跟踪SARS-CoV-2病毒的突变,CGT正在帮助研究人员准备应对可能影响疾病严重程度、疫苗影响和病毒传播性的变化。
王博士实验室的博士生哈桑·马安(Hassaan Maan)说:“当病毒在世界各地传播时,它会在传播过程中携带一些小的突变。”“我们希望在出现不同的SARS-CoV-2菌株时对这些突变进行监测。”
分析速度和数据量决定了应用程序的特征。该平台可以快速处理用户上传的数据,并提供对基因组进化的即时洞察,在不到15分钟的时间内产生结果。
该工具旨在开源,因为全球访问将帮助研究人员和医疗保健专业人员尽快结束这场大流行。王博士和他的团队得到了捐助者的慷慨支持。
更多信息:Hassaan Maan等人,通过交互式web应用程序对SARS-CoV-2进行基因分型;《柳叶刀数字健康》(2020)。DOI: 10.1016 / s2589 - 7500 (20) 30140 - 0