BioNTech和InstaDeep开发出用于检测高风险SARS-CoV-2潜在变种的系统
BioNTech和InstaDeep宣布开发了一种新的计算方法，该方法可分析全球可用的测序数据，并预测高风险的SARS-CoV-2变种。
与BioNTech和InstaDeep合作开发的早期预警系统（EWS）基于人工智能计算的免疫逃逸和适应性指标。
这一新方法结合了病毒刺突蛋白的结构建模和人工智能算法，依据评估其适应性的指标以及免疫应答逃逸特性，在不到一天内快速标记录入SARS-CoV-2序列数据库的潜在高风险变种。
这些公司利用自有实验数据和公开数据证实了这些预测。
在试用期间，该系统平均在两个月内识别出了世界卫生组织（WHO）认定的90%以上变种：
- 关切变种（VOC）
- 关注变种（VOI）
- 监测变种（VUM）
WHO认定的Alpha、Beta、Gamma、Theta、Eta和Omicron变种，均在其序列首次上传的同一周内被EWS发现。
Omicron变种在其序列可用的当天即被认定为高风险变种。在法国发现的IHU变种也经EWS评估——它显示出与Omicron相对相似的免疫逃逸特性，但适应性明显较低，因此根据现有数据，其危险性较低。
研究结果表明，EWS能够在几分钟内评估新变种，并近乎实时地追踪变种谱系。它还能随着新变种数据的出现而完全扩展。
“得益于我们过去几个月开发的先进计算方法，我们能够分析刺突蛋白序列信息，并根据新变种的预测免疫逃逸和ACE2结合评分对其进行排序。尽早识别潜在高风险变种，可以成为提醒研究人员、疫苗开发者、卫生机构和政策制定者的有效工具，从而为应对新的值得关注的变种争取更多时间”
早期预警系统基于两种方法：一是对病毒刺突蛋白受体结合域（RBD）与宿主细胞受体相互作用的结构建模，并评估病毒变种逃避免疫应答的影响；二是基于人工智能的预测建模，用于从全球序列数据库中登记的数十万条病毒变种记录中提取信息。
EWS计算免疫逃逸评分和初步适应性评分（传播潜力）。虽然免疫逃逸评分本身已是高度预测性的风险因素，但将这两项评分合并为帕累托评分，可以最好地评估该病毒变种相关的风险。
评分越高，该毒株影响全球健康的风险就越大。EWS方法仅基于现有数据，依据免疫逃逸能力和适应性潜力对SARS-CoV-2变种进行排序，因此不依赖“等待观察”的方法。
“目前每周有超过10000条新的变种序列被发现，人类专家根本无法应对这种规模的复杂数据。我们通过将InstaDeep DeepChain平台的强大人工智能能力与BioNTech针对SARS-CoV-2的技术相结合解决了这一问题。高风险变种首次可以被即时发现，这可能节省数月宝贵时间。我们很高兴将我们的研究工作公开，最重要的是，希望它能对现实世界产生更深远的影响”
在11个月的时间里，EWS能够区分WHO认定的变种与未被标注的变种，这凸显了该计算模型判定变种来源的可行性。
从2020年9月16日至2021年11月23日期间每周进行的分析，识别出WHO认定的13个变种中的12个，平均在变种获得命名前58天即完成准备。
从Alpha到Mu的变种，在被EWS标记时平均仅记录了约25例病例。这与WHO发布公告时记录超过1500例病例的情况形成对比。EWS在Omicron序列首次上传的当天，就将其识别为2021年10月初至11月底期间发现的70000多个变种中免疫逃逸能力最强的变种，并给予其较高的适应性评分。
Biopharmaceutical New Technologies是一家新一代免疫疗法公司，致力于开发治疗癌症和其他严重疾病的新方法。公司利用广泛的计算发现和治疗平台，快速开发新型生物制药产品。
其肿瘤候选产品组合广泛，包括基于mRNA的个性化和现货型疗法、创新的嵌合抗原受体T细胞、双特异性检查点免疫调节剂、靶向癌症抗体和小分子药物。
凭借在mRNA疫苗开发方面的深厚经验和自有生产能力，BioNTech及其员工正在开发多种针对多种传染病的mRNA候选疫苗，同时拥有多样化的肿瘤药物产品线。
InstaDeep成立于2014年，现已成为欧洲、中东和非洲地区领先的企业决策人工智能产品提供商，总部位于伦敦，在巴黎、突尼斯、拉各斯、迪拜和开普敦设有办事处。
凭借在GPU加速计算、深度学习和强化学习方面的丰富专长，InstaDeep开发了DeepChainTM等产品，例如新的蛋白质设计平台，用于解决各行业中最复杂的挑战。
InstaDeep还与Google DeepMind、Nvidia和Intel等人工智能生态系统全球领导者建立了合作关系。该公司是Intel AI Builders计划的成员，并获得Nvidia精英合作伙伴地位。InstaDeep近期连续第二年被CB Insights评为全球100家最具前景的人工智能初创公司之一。
