Опубликовано : Май 29, 2020

Исследователь борется с COVID-19, разрабатывая новые вычислительные инструменты для анализа генетических данных

Исследователь борется с COVID-19, разрабатывая новые вычислительные инструменты для анализа генетических данных
                Али Рахнавард. Предоставлено: доктор Рахнавард

Али Рахнавард, доцент кафедры биостатистики и биоинформатики и Института вычислительной биологии Школы общественного здравоохранения Института Милкена при Университете Джорджа Вашингтона, получил грант в размере 200 000 долларов США на исследования в области быстрого реагирования (RAPID) от Национального научного фонда для использования машинного обучения для обучения. генетическая изменчивость в коронавирусе SARS-CoV-2, который вызывает COVID-19, и для выявления связей с клиническими переменными исходов здоровья.
                                                                                       

Как и все организмы, вирусы развиваются быстрее, чем, скажем, млекопитающие, но все еще в пределах прослеживаемой сети геномных обменов и мутаций. Команда доктора Рахнаварда разрабатывает вычислительную платформу, которая будет сравнивать генетические последовательности предыдущих штаммов этого коронавируса с новейшими, идентифицируя участки генетических различий. Затем эти различия проверяются на наличие ассоциаций с клиническими переменными, такими как географическое происхождение и результаты в отношении здоровья.

«Этот анализ поможет объяснить, почему SARS-CoV-2 является настолько уникальным и мощным, и может указать пути его победы», — сказал доктор Рахнавард.

Платформа также использует методы обнаружения биомаркеров для характеристики воздействия вируса на организм человека, помогая объяснить наблюдаемое разнообразие последствий для здоровья при использовании COVID-19 и их связь с генетическими вариациями человека.

«Мы думаем о людях как о платформе, на которой работает этот вирус», — сказал доктор Рахнавард. «Он не действует сам по себе. Это просто генетический материал, завернутый в белки, но когда он попадает к другим видам, людям или животным, он может размножаться и оказывать влияние».

Например, одна область в РНК вируса кодирует трехмерные формы белка вокруг оболочки вируса, которые позволяют ему связываться с рецепторами в организме человека и начинать репликацию. Исследователи могут использовать свое понимание генетического кода, который заставляет эти структуры создавать вакцины с идентичными структурами. Они будут связываться с рецепторами в организме человека, по существу блокируя порталы, посредством которых COVID-19 оказывает свое разрушительное действие.

«Мы хотим рассмотреть все эти области генетического кода и определить приоритеты тех, которые помогут в разработке вакцин», — заявил доктор Рахнавард.

р. Рахнавард начал уделять пристальное внимание пандемии COVID-19 в декабре прошлого года, когда он ожидал своего нового ребенка и думал, как сохранить здоровье своей семьи.

«Я нашел это интересной темой в отношении науки, но я не знал, что она быстро станет главной глобальной проблемой», — сказал он.

По мере распространения болезни он отслеживал информацию, поступающую из лабораторий в пострадавших странах, особенно в Китае.

«Я видел, что все научные вопросы коренятся в природе вируса», — сказал он.

Он также понял, что для синтеза огромного объема и сложности данных, появляющихся о SARS-CoV-2 и его предшественниках, потребуются мощные методы машинного обучения.

«Это очень сложная информация, и нам нужны инструменты, чтобы собрать и понять ее», — сказал доктор Рахнавард.

р. Рахнавард надеется, что алгоритмы, которые он и его команда создадут, могут стать основой, на которой ученые разрабатывают не только ответы, но и полезные вопросы о вирусе SARS-CoV-2.

«Наша работа посвящена ключевому вопросу о корне болезни», — сказал он. «Это дает нам долгосрочное понимание вируса, что очень важно для медицинского и научного сообщества, а также общественности».

Spread the love

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *