مرکز تحقیقات ویروس شناسی

پژوهشگران دانشگاه ایالتی میشیگان(Michigan State University) آمریکا در مطالعه اخیرشان با بررسی مطالعه یادگیری ماشین اظهار کرده اند پنج مورد از شش زیر گروه کروناویروس سندرم حاد تنفسی ۲عفونی تر و مسری تر شده اند.

یک مدل یادگیری ماشین جدید که توسط پژوهشگران دانشگاه ایالتی میشیگان ساخته شده است نشان می دهد که جهش ژنوم کروناویروس(Coronaviruses) سندرم حاد تنفسی ۲باعث مسری تر شدن ویروس شده است.

محققان توسط این مدل که توسط "گووی وی" (Guowei Wei) استاد دانشکده ریاضیات و بیوشیمی و زیست شناسی مولکولی تهیه شده است، تعیین ساختار ژنتیکی کروناویروس سندرم حاد تنفسی ۲بیش از ۲۰هزار نمونه ژنوم ویروسی را مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند.

تعیین ساختار ژنتیکی(Genotyping)، فرایندی است که طی آن تفاوت ها در آرایش ژنتیکی (ژنوتیپ) یک فرد بوسیله بررسی توالی دی.ان.ای فرد با استفاده از آزمایش های بیولوژیکی و مقایسه آن با توالی شخصی دیگر یا یک توالی مرجع مشخص می شود.

طی این مطالعه محققان جهش های مربوط به پروتئین میخ مانند را مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند و دریافتند که پنج مورد از شش زیرگروه شناخته شده ویروس اکنون عفونی تر هستند.

مانند هر ویروس، بسیاری از جهش ها در نهایت خوش خیم و بی خطر هستند و یا خطر اندکی برای بیماران آلوده دارند. برخی جهش ها حتی باعث کاهش عفونت می شوند. ولی بعضی جهش ها منجر به ویروس عفونی تر می شوند.

طی این مطالعه محققان ماهها الگوی جهش ها و مکان آن ها را مورد مطالعه و تحلیل قرار دادند و تغییرات رخ داده در نمونه رسمی ژنوم ویروسی که در ژانویه ثبت شده بود را ردیابی کردند.

سوال مهم محققان این است که نتایج این جهش ها در انتقال، تشخیص، پیش‌گیری و درمان کووید- ۱۹چیست.

عفونت ویروسی هنگامی اتفاق می افتد که پروتئین میخ مانند مذکور با یک گیرنده سلول میزبان انسانی به نام "آنزیم تبدیل آنژیوتانسین۲- ACE۲" بطور کوتاه ارتباط برقرار کند. او در این مورد اظهار‌کرد: عفونت ویروسی در صورت تقویت پیوند اتصال، افزایش می یابد. در حال حاضر، بیش از ۵۰جهش مرتبط با رابط اتصال دهنده در دامنه اتصال گیرنده پروتئینهای میخ مانند(RBD) یافت شده است که ۱۹۴مکان جهش ممکن در آن وجود دارد.

مدل یادگیری ماشینی که استاد "وی" توسعه داده است، یک شبکه عصبی پیشرفته است که قادر به بررسی و تجزیه و تحلیل بیش از هشت هزار سوابق تعامل پروتئین برای تعیین تأثیر جهش های شناخته شده فعلی بر اتصال پروتئین(Protein) میخ مانند کروناویروس سندرم حاد تنفسی ۲است.

نتیجه بررسی این داده ها با مدل مذکور نشان داد که افزایش میل اتصال در پنج مورد از شش زیرگروه شناخته شده نشان دهنده این موضوع است که عفونت ممکن است در نتیجه جهش ها افزایش یافته باشد.

وی گفت: این بسیار مهم است که بدانیم که آیا زیرگروه های آینده کروناویروس سندرم حاد تنفسی ۲یک خطر قریب الوقوع برای سلامت عمومی ایجاد می کند. برای این منظور، ما یک غربالگری سیستماتیک از تمام ۳هزار و ۶۸۶مدل جهشی که ممکن است در آینده در ۱۹۴محل جهش در دامنه اتصال گیرنده پروتئینهای میخ مانند رخ دهد را انجام دادیم.

مدل وی پیش بینی می کند که باقی مانده های متعدد بر روی شکل اتصال دهنده گیرنده- یک منطقه جز دامنه اتصال گیرنده پروتئینهای میخ مانند- شانس بالایی برای جهش در سویه های کووید- ۱۹آلوده تر دارند.

او هشدار می دهد که اگرچه پیش بینی های مبتنی بر هوش مصنوعی(Artificial Intelligence) با یافته های آزمایشگاهی موجود مطابقت دارد، ولی مطالعات بیشتری برای درک کامل اثرات جهش در عفونت کووید- ۱۹لازم است که برای پاسخ به سلامت عمومی به کووید- ۱۹بسیار مهم است. بعنوان بخشی از تحقیقات خود، وی و تیمش همچنین پیش بینی کرده اند که کروناویروس جدید در سراسر دنیا پخش شده است کمی عفونی تر از ویروس اصلی سارس که در سال ۲۰۰۳کشف شد، است. او گفت که نتایج با نتایج مطالعه دیگری که اخیراً توسط محققان پژوهشگاه اسکریپس در فلوریدا منتشر شده، مطابقت دارد. در این مطالعه جهش پروتئین میخ مانند در یک آزمایشگاه مورد بررسی قرار گرفت و محققان متوجه شدند که ویروس از راه هایی که باعث افزایش عفونت آن می شود جهش می یابد.