Результаты исследования позволят идентифицировать новый потенциально опасный вирус на ранней стадии или даже до того, как им заразится человек. Фото Getty
Год назад Всемирная организация здравоохранения объявила о пандемии COVID-19, однако споры о природе происхождения SARS-CoV-2 до сих пор не утихают. Британские учёные из Ливерпульского университета с помощью искусственного интеллекта смогли предсказать, от каких видов животных могут возникать новые штаммы коронавируса.
Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, выявило млекопитающих, которые могут стать потенциальными источниками нового поколения коронавируса, включая виды, причастные к предыдущим вспышкам, такие как подковообразные летучие мыши, пальмовые циветты, ящеры, и другие.
– Наше понимание восприимчивости различных млекопитающих к разным коронавирусам было ограниченным, но эта информация может дать представление о том, где может происходить вирусная рекомбинация, – рассказала Metro доктор Майя Варде, соисследователь из Института инфекционных, ветеринарных и экологических наук.
Исследователи попытались восполнить этот пробел в знаниях, используя искусственный интеллект для прогнозирования взаимосвязей между 411 штаммами и 876 возможными видами млекопитающих. Результаты показали, что млекопитающие наиболее склонны к одновременному заражению несколькими видами коронавируса, которые могут соединяться между собой, образуя новый штамм.
Было выявлено в 11 раз больше связей между видами млекопитающих и штаммами коронавируса, чем наблюдалось до сих пор.
Кроме того, существует в 30 раз больше видов млекопитающих, которые могут быть инфицированы разнообразным набором штаммов коронавируса, чем было известно ранее.
– Поскольку коронавирусы часто рекомбинируют при одновременном заражении носителя, а SARS-CoV-2 очень заразен для людей, непосредственной угрозой общественному здоровью является рекомбинация других коронавирусов с SARS-CoV-2, – заявил доктор Маркус Благров, соруководитель исследования. – Наша работа может помочь программам наблюдения выявлять будущие штаммы до того, как они распространятся на людей, что даст нам преимущество в борьбе с ними.
"Новые коронавирусы могут появиться, когда два разных штамма заражают животное одновременно, вызывая рекомбинацию вирусного генетического материала", - Майя Варде, соисследователь Института инфекций, ветеринарных и экологических наук, Ливерпульский университет, Великобритания
Эксперт
Маркус Благроув, соруководитель исследования Ливерпульского университета, Великобритания
- Как у вас возникла идея предсказания млекопитающих-носителей, от которых могут возникать новые коронавирусы?
- До пандемии мы работали над прогнозированием животных-резервуаров известных вирусов. В начале вспышки COVID-19 мы думали, что можем применить это к коронавирусам и не только определить, какие животные будут резервуарами, но и какие животные могут быть носителями нескольких коронавирусов. Если животное может быть заражено несколькими коронавирусами одновременно, существует вероятность рекомбинации между этими "родительскими" вирусами с образованием новых вирусов.
- Расскажите подробнее об использовании искусственного интеллекта.
- С помощью алгоритма мы получаем информацию об уже известных млекопитающих и вирусах. Эти данные мы применяем для расчёта вероятности того, что каждый вид является носителем для одного или нескольких коронавирусов. Мы взяли 13 наборов параметров, каждый из которых состоял из различных характеристик млекопитающих, вирусов и известных взаимосвязей между ними.
- Какие результаты удалось получить?
- Мы обнаружили, что количество животных, которые могут быть заражены известными коронавирусами, сильно занижено (более чем в 11 раз). Мы также показываем, что существует в 30 раз больше носителей, у которых SARS-CoV-2 может рекомбинировать с другим вирусом, потенциально производя новые вирусы, способные передаваться от человека к человеку.
- Какие животные с наибольшей вероятностью станут потенциальными носителями новых коронавирусов?
- Все знают про летучих мышей, но мы обнаружили много носителей с высоким риском среди всех млекопитающих, включая грызунов, приматов и копытных. Есть много важных для изучения коронавируса видов летучих мышей, но многие из этих млекопитающих также подвержены высокому риску рекомбинации коронавируса.
- Что дальше?
- Благодаря нашим открытиям мы теперь можем лучше предсказать, у каких видов млекопитающих могут появиться новые коронавирусы. Это позволит целенаправленно наблюдать за этими видами и потенциально идентифицировать следующий опасный вирус на ранней стадии или даже до того, как он попадёт на человека.
6 животных, которые могут быть носителями коронавирусов
Малая азиатская жёлтая летучая мышь. Известный носитель коронавируса. Отличается большим количеством мультивирусных взаимодействий, однако изучена недостаточно.
Панголин. Согласно исследованию, является предполагаемым промежуточным носителем SARS-CoV-2, а также 14 других различных коронавирусов.
Ёжик, кролик и домашняя кошка. Могут быть носителями SARS-CoV-2 и большого количества других коронавирусных инфекций.
Шимпанзе и африканская зелёная обезьяна. Учитывая их родство с людьми и их важность в появлении таких вирусов, как DENV36 и HIV37, они являются ещё одним приоритетным видом для наблюдения.
Домашняя свинья. Показала наиболее заметный результат в качестве носителя рекомбинации SARS-CoV-2. Она имеет наибольшее количество предсказанных ассоциаций среди всех включённых млекопитающих, кроме человека.
Одногорбый верблюд. Известный носитель множественных коронавирусов и основной источник передачи MERS-CoV человеку.