شركة تسخّر الذكاء الاصطناعي للتنبؤ بمتحولات كورونا الآتية

أعلنت شركة "أبريوري بايو" (Apriori Bio) الناشئة أنها قادرة على مساعدة شركات الأدوية للتنبؤ بمتحولات فيروس كورونا المستقبلية باستخدام الذكاء الاصطناعي، بينما تجتهد تلك الشركات لتواكب الفيروس سريع التحول. ترسم "أبريوري بايو" في مقرها في كامبريدج بولاية ماساتشوستس نماذج للطرق التي قد يتحول بها الفيروس وتتنبأ بسلوكه. قالت الشركة إنها تسخّر هذه المعلومات لتصميم لقاحات وعلاجات "مقاومة للمتحولات" بإمكانها محاربة السلالات الحالية والمستقبلية، كما تقدم نظام إنذار مُبكر للحكومات يشبه التنبيه إلى الأعاصير لتوجيه استجابة الصحة العامة.

رئيس "الصحة العالمية" يحذر من موجة كورونا الجديدة

أطلقت الشركة الناشئة رسمياً تقنية تُسميها "أوكتافيا" (Octavia) بعد أكثر من عامين من صقلها بتمويل قدره 50 مليون دولار من شركة "فلاغ شيب بيونيرينغ" (Flagship Pioneering)، حاضنة شركة "موديرنا". تحدثنا مع الشريكة المؤسسة لوفيزا أفزيليوس، عالمة الكيمياء الحاسوبية والخبيرة لدى "فايزر"، وهي أيضاً رئيسة "أبريوري بايو" التنفيذية. فيما يلي مقتطفات المقابلة بتصرف في صياغتها.

• ما المشكلة التي تسعى "أبريوري بايو" لحلها؟

يتصدر فيروس "كورونا" أولوياتنا. لقد وضعت الأمراض المُعدية مثل هذا الضغط على البشرية لسنوات عديدة، ويبدو أننا نتقبل آلية القوة هذه، لذا علينا أن نأخذ بزمام الأمور وأن نكون مستعدين.

• لِم يصعب التنبؤ بكيفية تغير الفيروس؟

ستجد أن هناك 30 تحولاً إن قارنت النوع الأصلي لفيروس "SARS-CoV-2" مع متحول "أوميكرون". إن جربت كافة الاحتمالات النظرية للمتحولات المُحتملة فستجدها بعدد ما في الكون من ذرات. حاول كثيرون توقع التحول المقبل إلا أن الأمر كان شبه مستحيل، وفي هذا يمكن أن يساعد الذكاء الاصطناعي.

جمع لقاحي "فايزر" و"أسترازينيكا" يعزز المناعة ضد "أوميكرون"

• ماذا الذي يقدمه نظامكم؟

يسمح لنا النظام بالنظر في أي تسلسل وتحديد خواص تهديده. يمكن استخدام هذه المعلومات كتحذير مبكر والإجابة على أسئلة مثل "هل يجب أن نفرض إغلاقات؟" أو "إذا تلقيت اللقاح، فهل يمكن لهذا المتحول أن يفلت من الحماية؟" يمكننا أيضاً تشغيل النظام في الاتجاه المعاكس لتصميم لقاحات واقية من المتحولات وعلاجات بالأجسام المضادة. يمكننا استخدامه لفحص الأشخاص المصابين، على سبيل المثال، بالسرطان أو أمراض المناعة الذاتية أو فيروس نقص المناعة البشرية، وفهم مستوى الخطر الحالي لديهم أو العلاج الذي قد يحتاجونه.

• كيف تحصل تقنية "أوكتافيا" على هذه المعلومات؟

نراقب الفيروس ونحدد السلالات على مر سنين لنرى كيفية تطوره، ثم نعزل بروتيناً رئيسياً ونستخدمه لإنشاء مكتبات تضم ملايين المتحولات التركيبية. يمكن للنظام اختبار كيفية ارتباط كل متحول بالأجسام المضادة المتولدة كاستجابة لعدوى أو لقاح أو تلك التي تعطى دوائياً. تُنشئ هذه الاختبارات مليارات نقاط البيانات، ونستخدمها لنطبق تقنيات التعلم الآلي لتصميم النماذج. يُعد الذكاء الاصطناعي أداة قوية للغاية للتنبؤ بسلوك المتحول في الحياة الواقعية وتحديد أيها يشكل أخطر تهديد.

البحث جارٍ عن لقاح شامل يتغلّب على "أوميكرون" وسائر الفيروسات التاجية

• ما هو المتحول الاصطناعي؟ ومن الذي يجري الاختبارات؟

إنه فيروس مُصطنع. لدينا فريق حسابي متكامل مع فريق تجريبي، وكلاهما يعمد لأنظمتنا لاختبار مدى إمكانية وجود هذه الفيروسات المصطنعة.

• ما مدى سرعة تقنية "أوتافيا" بتقييم المتحول؟

تُقيِّم تقنية "أوكتافيا" خطر الإصابة بمتحول جديد لفيروس "SARS-CoV-2" في ثوانٍ. يُدخل تسلسل المتحول الجديد فيعّد محرك "أوكتافيا" تقييماً فورياً حول تفاعله مع المُستقبِل البشري وارتباطه به، إضافة إلى تهربه المتوقع من الأجسام المضادة. إذا كان التسلسل خارج مساحة النموذج الحالي، فإننا نولد مزيداً من البيانات لتوسيع النموذج وهذا قد يستغرق أسابيع إلى شهور.

• هل تقلقك إمكانية استخدام هذه المعلومات كسلاح أو لغرض شرير؟

لقد ركزنا على الأمن البيولوجي منذ أن أدركنا أنه يمكننا عمل تنبؤات ذات مغزى من الناحية البيولوجية. رغم أننا لا نتعامل مع المواد الفيروسية، إلا أننا عقدنا شراكة مع خبراء خارجيين للمساعدة في تنفيذ واختبار ودعم الأمان الذي نحتاجه.

اللقاحات وصلت إلى دول أفريقيا لكن متى تصل لأوردة شعوبها؟

• هل قدمتم أياً من اكتشافاتكم لحكومات أو لشركتكم الشقيقة "موديرنا"؟

لقد تبادلنا الأفكار مع عديد من الكيانات الخاصة والعامة في الولايات المتحدة وبريطانيا لأننا نعقد أن هذا الوباء كان حالة لابد من التعامل معها بهذه الطريقة. من منظور الإنذار المبكر، نعتقد أن كثيراً من الأطراف المختلفة يرغب بفهم تقييم مخاطر المتحولات الناشئة.

• تقدم شركات عديدة خدمات الذكاء الاصطناعي لتطوير الأدوية. فما الذي يجعلكم مختلفين؟

لن تكون نماذج الذكاء الاصطناعي المستندة إلى علم الأحياء أفضل من البيانات التي أُنشِأت منها. بذلنا جهداً كبيراً في التفكير في البيولوجيا التي نتطلع إلى تكرارها ونمذجتها والتنبؤ بها، وإنشاء مجموعات البيانات التجريبية الصحيحة والخوارزميات الأنسب لوصف تلك البيولوجيا. كلما زاد عدد البيانات التي نُدخلها، زاد نطاقها. لا أرى أحداً يتعامل مع هذا التحدي بنفس الطريقة.

"أوميكرون" ليس المتحوِّر الأخير.. متى ينتهي الوباء من العالم؟

• هل تُطور "أبريوري بايو" أياً من اللقاحات والعلاجات المقاومة للمتحول؟

لدينا مجموعة كاملة من الأنشطة قبل السريرية. كما أننا نحافظ على أن تكون كافة الخيارات مفتوحة. المجالات التي عملنا عليها هي السارس والإنفلونزا وفيروس نقص المناعة البشرية.

• ما هو أهم درس تعلمته من تطوير هذه المنصة؟

تمثل قدراتنا التجريبية وفهمنا للتعلم الآلي نقطة محورية، حيث يمكننا البدء بالتغلب على الفيروس. لم يكن ذلك ممكناً في زمن الأنفلونزا الإسبانية. لذا يجب أن ننتهز الفرصة.