هوش مصنوعی به تولید واکسن کرونا کمک می‌کند

به گزارش خبرنگار حوزه علم، فناوری و دانش‌بنیان گروه فناوری خبرگزاری آنا، تحقیقات زیست پزشکی واکسن‌ها علیه ویروس کرونا قبلاً در ماه مارس 2020 روی انسان‌ها آزمایش شده بود. سه ماه پس از شناسایی شیوع اولیه در چین، بسیاری از کسانی که به‌سرعت شروع به ایجاد واکسن کردند، خود را مدیون قدرت هوش مصنوعی می‌دانند.

این شاهکار قدم امیدوارکننده و چشمگیری در بیش از 200 سال تاریخ ایمن‌سازی بدن است. این تجربه ممکن است انقلابی در نحوه تولید واکسن ایجاد کند و به‌طور بالقوه جان‌های بی‌شماری را در بیماری‌های همه‌گیر آینده نجات دهد.

طبق گزارش «سازمان بهداشت جهانی» (WHO)، از اوایل ماه سپتامبر 34 مورد واکسن کرونا روی انسان آزمایش شده است. به گفته سازمان بهداشت جهانی 145 مورد دیگر برای آزمایش روی حیوانات یا آزمایشگاه انتخاب شده‌اند. با توجه به اینکه مردم کمتر از یک سال پیش چیزی راجع‌به ویروس کرونا نشنیده بودند، این اعداد و ارقام جای تعجب دارد. کرونا ویروس جدیدی تحت عنوان «SARS-CoV-2» شناخته شده است که باعث بیماری تنفسی «COVID-19» می‌شود. ساخت واکسن به‌طور معمول چندین سال یا حتی چند دهه طول می‌کشد. بالاترین رکورد سرعت تولید واکسن مربوط به بیماری اوریون است که در طی تقریباً چهار سال به بازار عرضه شد.

تحقیقات با گذشت زمان سریع‌تر می‌شوند. جامعه و اقتصاد شرکت‌ها تا زمانی که واکسن بسیار مؤثری برای مقدار قابل‌توجهی از جمعیت کره زمین تزریق نشود، به حالت عادی بر‌نمی‌گردد. اکنون جستجوی واکسن گسترش یافته و هزاران محقق در صدها آزمایشگاه در سراسر جهان با یکدیگر همکاری می‌کنند. همچنین تاکنون میلیاردها دلار هزینه شده است.

جان انسان‌ها و بازار جهانی واکسن در مخاطره قرار گرفته‌اند، به‌طوری‌که حتی دوران قبل از کرونا باید 35میلیارد دلار در این حوزه‌ها هزینه می‌شد، و دولت‌ها، خیرین و شرکت‌های داروسازی نیز بر همین اساس هزینه کرده‌اند. در ماه ژوئیه، دولت ایالات‌متحده موافقت کرد که تقریباً 2 میلیارد دلار به شرکت‌های داروسازی BioNTech و Pfizer آلمان پرداخت کرده و 100 میلیون دوز واکسن را پیش‌خرید کند.

الگوریتم‌های یادگیری ماشین و تحلیل‌های محاسباتی نقش اساسی در فرایند تولید واکسن داشته‌اند. این ابزارها به محققان کمک می‌کنند ساختار ویروس را بفهمند و حدس بزنند کدام یک از اجزای آن پاسخ ایمنی را تحریک می‌کند، امری که گامی اساسی در طراحی واکسن‌ها است. این موارد همچنین می‌توانند به دانشمندان در انتخاب عناصر واکسن احتمالی، ردیابی جهش‌های ژنتیکی ویروس و ایجاد اطلاعات تجربی کمک کنند.

«سوچی ساریا»، استاد دانشکده مهندسی جان هاپکینز وایتینگ و مدیر آزمایشگاه یادگیری ماشین و مراقبت‌های بهداشت و درمان این دانشگاه می‌گوید: هوش مصنوعی یک کاتالیزور قدرتمند است. درواقع این فناوری دانشمندان را قادر می‌سازد با تلفیق داده‌ها از چندین منبع تجربی و دنیای واقعی، بینشی را ترسیم كنند. این مجموعه داده‌ها معمولاً به‌هم‌ریخته و چالش‌برانگیز هستند زیرا محققان در طول تاریخ تلاش نکرده‌اند چنین تحلیلی انجام دهند.

هوش مصنوعی بیش از هر زمان دیگری در تلاش برای ساخت و تولید واکسن کرونا نقش داشته است. این فناوری بخش کوچکی از مجموعه گسترده‌ای از ابزارهای محاسباتی است که انقلابی در تحقیق و توسعه واکسن ایجاد می‌کند. چند محقق اخیراً در مورد همه‌گیری بعدی هشدار داده‌اند و از طرف دیگر، دانشمندان مشغول مطالعه چگونگی عملکرد این ابزارها شده‌اند تا در شیوع همه‌گیری بعدی بهتر از آن‌ها نتیجه بگیرند.

در ماه‌های ابتدایی شیوع ویروس کرونا «راس آلتمن» و «بین‌بین چِن» تیمی از دانشمندان رایانه را در موسسه استنفورد برای هوش مصنوعی انسان‌محور (HAI) هدایت کردند. آن‌ها از یادگیری ماشین استفاده کردند تا ببینند آیا واکسن‌های آزمایش شده در حیوانات می‌توانند پاسخ ایمنی عالی ایجاد کنند یا خیر. دانشمندان با استفاده از الگوریتم‌های شبکه عصبی NetMHCpan-4.0، «ماریا» MARIA و «دیسکو توپ» DiscoTope فهرستی از اهداف یا اپیتوپ‌های ویروس کرونا را تهیه کردند که انتظار می‌رود پاسخ ایمنی بدن را تحریک کند. این اپیتوپ‌ها اجزایی از ویروس هستند که سلول‌های B و T (سیستم دفاعی بدن) احتمالاً آن‌ها را شناسایی می‌کنند.

هوش مصنوعی اگرچه نمی‌تواند موفقیت آزمایش‌های انسانی را پیش‌بینی کند، اما می‌تواند با بررسی تمام پارامترها و کشف الگوهایی که مغز انسان ممکن است در برابر آن‌ها ناتوان باشد، اطلاعات داده‌شده از چندین آزمایش را درک کند. با پیشرفت چند مورد از واکسن‌ها به مرحله دوم و سوم آزمایش بالینی، هزاران بیمار در این ارتباط قرار می‌گیرند. هوش مصنوعی در تجزیه‌وتحلیل سریع داده‌های بالینی و ایمنی بسیار نقش بسیار حیاتی ایفا می‌کند.

با شیوع کرونا، هوش مصنوعی با کاربردهای ویژه خود در مبارزه با ویروس کرونا، بیش‌ازپیش خود را میان مردم مطرح کرد و اکنون این روند را در ساخت و تولید واکسن این بیماری نیز حفظ کرده است.

انتهای پیام/4112/