Hallan la forma de predecir la aparición de nuevas variantes covid

El escape inmunitario ligado a la evolución propia del SARS-COV-2 supone que los científicos tengan que hacer frente a nuevas variantes cada poco tiempo. Una situación que aumenta la amenaza para la salud pública que supone el Covid-19. Para dar una respuesta rápida y automática ante las nuevas mutaciones, un equipo de investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología King Abdullah ha desarrollado el modelo Mlaep, un sistema basado en el aprendizaje profundo que es capaz de predecir las futuras variantes del covid.

El estudio, publicado en la revista bioRxiv sin revisión por pares, parte de la idea por la que las futuras variantes virales tienden a tener un mayor potencial de escape de anticuerpos sin perder mucha capacidad de unión a ACE2 bajo una alta presión inmunológica. Así, tal y como señalan los investigadores, “la especificidad de unión del anticuerpo/ACE2 aprendida por nuestro modelo se puede utilizar para proporcionar una dirección significativa en la búsqueda de nuevas variantes que puedan causar preocupación en el futuro”.

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El modelo Mlaep multitarea sería capaz de predecir las secuencias variantes del covid y las estructuras que las unen

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Para ponerlo en práctica, los científicos han desarrollado el modelo Mlaep, un algoritmo basado en aprendizaje profundo automático. En concreto, este modelo multitarea sería capaz de predecir las secuencias variantes y las estructuras que las unen, un proceso al que se suma una “validación in vitro, por la que demostramos que el modelo puede predecir el potencial evolutivo antigénico como resultado de una alta presión inmunológica”.

Modelo de aprendizaje profundo

Como señala el investigador principal Wenkai Han, “nuestro modelo multitarea puede capturar las relaciones entre mutaciones y funcionar como un monitor para predecir el potencial de escape de las variantes emergentes, especialmente para aquellas variantes fuertemente mutadas, como el linaje Ómicron”.

Para dotar de mayor validación al estudio, tras la aplicación del modelo automático, los investigadores han sumado un análisis de Evo-velocidad, lo que aumenta la posibilidad “revelar la trayectoria de evolución de las secuencias existentes y permite el descubrimiento de variantes de alto riesgo que pueden aparecer en el futuro”.

Así, gracias al modelo Mlaep, “obtenemos patrones mutacionales similares a la evolución adaptativa en pacientes inmunocomprometidos y variantes emergentes como BA”, lo que permitiría “el apoyo a la toma de decisiones de salud pública y guiar el desarrollo de nuevas vacunas”.

Un enfoque que no solo se limita al covid si no que, tal y como destaca el grupo de científicos, “podría aplicarse al virus que evoluciona rápidamente y otros posibles brotes, como los generados por la resistencia a los antibióticos”.