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病毒會“逃跑” “語言”露馬腳( 二 )

新冠


此外 ， 該模型可以在相對少量的信息上進(jìn)行訓(xùn)練——在這項研究中 ， 研究人員使用了6萬條HIV序列、4.5萬條流感序列和4000條冠狀病毒序列 。
“語言模型非常強(qiáng)大 ， 因為它們可以學(xué)習(xí)這個復(fù)雜的分布結(jié)構(gòu) ， 并從序列變化中獲得一些對功能的洞見 。 ”Hie告訴采訪人員 ， “我們在每個氨基酸位置都有大量的病毒序列數(shù)據(jù) ， 模型通過訓(xùn)練數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)氨基酸共現(xiàn)和共變的這些特性 。 ”
一旦該模型被訓(xùn)練 ， 研究人員能使用它來預(yù)測冠狀病毒刺突蛋白、HIV包膜蛋白和流感血凝素（HA）蛋白的序列變化 ， 這些蛋白或多或少可能產(chǎn)生逃逸突變 。
“發(fā)現(xiàn)看似不相關(guān)的科學(xué)分支之間的聯(lián)系 ， 可能會發(fā)展出來加速一個分支研究的新方法 。 該研究提供了一個此類聯(lián)系的示例 。 作者們發(fā)現(xiàn)了病毒與自然語言之間的相似之處 ， 進(jìn)而提出了一種識別突變的強(qiáng)大新方法 ， 這種突變可以使病毒通過中和抗體而逃脫識別 。 ”未參與該研究的美國國家醫(yī)學(xué)圖書館Teresa M. Przytycka等人在相關(guān)評論文章中指出 。
知己知彼 阻斷逃逸
對于流感 ， 該模型揭示了最不可能發(fā)生突變和產(chǎn)生病毒逃逸的序列是在HA蛋白的莖部 。 這與最近的研究一致 ， 研究表明 ， 針對HA莖部的抗體可以提供幾乎全面的保護(hù) ， 以對抗任何流感毒株 。
在對HIV的研究中 ， 研究人員發(fā)現(xiàn) ， 該蛋白的V1-V2高變區(qū)域有許多可能的逃逸突變 ， 這與之前的研究結(jié)果一致 ， 他們還發(fā)現(xiàn)了逃逸概率較低的序列 。
該模型對冠狀病毒的分析表明 ， 被稱為S2亞基的刺突蛋白的一部分最不可能產(chǎn)生逃逸突變 。 但新冠病毒變異的速度仍是一個問題 ， 因此目前部署的抗擊新冠肺炎大流行的疫苗將在多長時間內(nèi)保持有效尚不清楚 。
“目前 ， 對于新冠病毒 ， 我們認(rèn)為我們的模型可以迅速標(biāo)記出與以前看到的病毒序列有本質(zhì)區(qū)別的新序列 ， 以便在實驗室進(jìn)行進(jìn)一步測試 。 ” Berger告訴《中國科學(xué)報》 ， “你可以想象 ， 模型能檢查每一個新序列 ， 而改變超過一定閾值的序列就需要在實驗室中進(jìn)行進(jìn)一步研究 。 ”
初步證據(jù)表明 ， 這種病毒的變異速度不像流感或HIV那么快 。 然而 ， 研究人員最近發(fā)現(xiàn)了新加坡、南非和馬來西亞出現(xiàn)的新突變 ， 他們認(rèn)為應(yīng)該對潛在的病毒逃逸進(jìn)行調(diào)查 。
研究人員認(rèn)為 ， 我們面臨的問題仍然是新冠病毒的變異速度有多快 。
“該病毒種類繁多 ， 控制其復(fù)制的生物機(jī)制因人而異 ， 所以盡管它們有共同的特征 ， 人們?nèi)孕枰獙γ糠N病毒進(jìn)行專門研究 ， 以了解它們的突變率 。 ”Bryson說 ， “我們最好的見解將來自于動物感染模型 ， 其中完整的免疫反應(yīng)是存在的 ， 因此我們可以理解總的免疫壓力是如何影響病毒突變率的 。 之后 ， 我們需要對新冠病毒感染者的病毒進(jìn)行測序 ， 以識別感染這些人的病毒中存在的突變 。 ”
此外 ， 研究人員現(xiàn)在正與其他人合作 ， 利用他們的模型確定癌癥疫苗的可能目標(biāo) ， 從而刺激人體自身免疫系統(tǒng)摧毀腫瘤 。 他們說 ， 它還可以用于設(shè)計小分子藥物 ， 這種藥物可能不太可能引發(fā)結(jié)核病等疾病的耐藥性 。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1126/science.abd7331
【病毒會“逃跑” “語言”露馬腳】https://doi.org/10.1126/science.abf6894

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