AI-værktøj forudsiger virusmutationer, før de opstår

Delta, omikron og eris. Der er opstået mange COVID-19-mutationer, siden at pandemien brød ud i begyndelsen af 2020.

Men i fremtiden vil det måske være muligt at kunne forudsige, hvilke nye virusvarianter, der vil bryde ud, før at mutationerne opstår.

En gruppe af forskere fra Oxford University og Harvard Medical School har nemlig udviklet en kunstig intelligens eller AI, som er trænet til at kunne forudsige netop det.

Modellen hedder EVEscape. Og det er et rigtig interessant værktøj, lyder det fra Anders Gorm Pedersen, som er professor ved Danmarks Tekniske Universitet (DTU), hvor han og kollegerne arbejder på et lignende værktøj.

»Det er super spændende. Det er en solid idé. De forsøger at bruge, hvad man ved om, hvordan virusser fungerer og interagerer med immunsystemet, til at forudsige hvilke mutationer der kan opstå,« siger Anders Gorm Pedersen, som er også er tilknyttet forskningscenteret PandemiX på Roskilde Universitet.

Trænet på tidlig data

EVEscape er blevet trænet på data, som var tilgængelig helt i begyndelsen af COVID-19-pandemien i februar 2020.

Det kræver selvfølgelig, at man kan lave vaccinen hurtigt nok, så virussen ikke har nået at mutere og tage de skridt. Så det er selvfølgelig et kapløb

Anders Gorm Pedersen, professor, Danmarks Tekniske Universitet

Baseret på de data kunne modellen forudsige, hvilke mutationer der ville opstå i løbet af pandemien, samt hvilke mutationer der ville blive mest udbredt.

Modellen kan ifølge forskerne bag ‘forudsige fremtiden’. Det udsagn er Anders Gorm Pedersen enig i.

Han peger på, at modellen med høj præcision kunne forudsige de coronamutationer, som brød ud i løbet af pandemien.

»Dens forudsigelser er cirka lige så gode som de eksperimentelle analyser, der blev lavet med antistoffer i løbet af pandemien. Det er, selvom deres metode er baseret på virussekvenser, som er indsamlet, før pandemien brød ud,« siger Anders Gorm Pedersen.

Han påpeger dog, at en udfordring ved modellen er, at jo længere ud i fremtiden modellen skal forudsige mutationer, desto sværere og mere usikkert bliver det.

Den er bedst ifølge professoren til at forudsige en til to mutationer væk fra det oprindelige virus.

»Hvis du har én viruskandidat, du vil undersøge, så er deres metode virkelig god,« siger Anders Gorm Pedersen og fortsætter:

»Men det vil være svært at pege langt ud i fremtiden. Så hvis du skal forsøge at finde ud af, i hvilken retning virussen muterer, og hvor den er henne om fem mutationer, er det sværere.«

Bedre vacciner

På trods af den udfordring er der stadig et stort potentiale i EVEscape. Den vil blandt andet potentielt kunne bruges til at udvikle bedre, forebyggende vacciner.

Det kunne også være inden for andre virusområder end corona som eksempelvis influenza.

Anders Gorm Pedersen peger på, at modellens forudsigelser kan være med til at give et forspring i udviklingen af vacciner.

»Det er en måde at være på forkant med vaccineudvikling. Det kunne være ret spændende, hvis man kunne lave en vaccine, der var forberedt på de næste skridt, som virussen kan tage, så virussen ikke engang kan nå at tage skridtene,« siger han og fortsætter:

»Det kræver selvfølgelig, at man kan lave vaccinen hurtigt nok, så virussen ikke har nået at mutere og tage de skridt. Så det er selvfølgelig et kapløb.«

Forberede på fremtidige pandemier

Modellen vil også kunne fungere som et værktøj til at forberede et beredskab til fremtidige pandemier.

Eksempelvis kunne de 20 virusser, som er de mest sandsynlige til at kunne udløse en ny pandemi, blive kørt igennem modellen.

På den måde vil Anders Gorm Pedersen og hans kolleger kende til de mest sandsynlige mutationer, der potentielt vil opstå ved hvert virus.

Det vil ifølge professoren kunne spare et par uger, som man ellers skulle bruge på at køre et virus igennem modellen, i begyndelsen af et pandemiudbrud.

»På den måde kan man være forberedt og spare to uger, hvis man ved, hvilke mutationer, som vi skal holde øje med. To uger kan faktisk gøre en forskel.«

»Det er helt i begyndelsen, at vi har størst mulighed for at bremse en pandemi, før den er så udbredt, at vi ikke kan følge med mere,« siger Anders Gorm Pedersen.

Resultaterne med EVEscape er publiceret i tidsskriftet Nature.