Het model, ontwikkeld door hoofdonderzoeker Guowei Wei, hoogleraar bij de afdeling Wiskunde, Biochemie en
Zoals bij elk virus, zijn er veel mutaties inuiteindelijk goedaardig, met weinig of geen risico voor geïnfecteerde patiënten. Sommige mutaties verminderen zelfs de besmettelijkheid. Maar sommigen van hen maken het virus besmettelijker.
Wei en zijn team hebben een aantal maanden besteed aan het bestuderen en analyseren van de patronen en locaties van mutaties, waarbij ze veranderingen volgden van het officiële monster van het virale genoom dat in januari werd verkregen.
Kennis van de besmettelijkheid van SARS-CoV-2 isessentieel om COVID-19 te voorkomen en de wereldeconomie te herstellen. De hamvraag is wat de implicaties zijn van deze mutaties voor de overdracht, diagnose, preventie en behandeling van COVID-19.
Guowei Wei, hoogleraar wiskunde, biochemie en moleculaire biologie
Een virale infectie treedt op bij een piekhet eiwit interageert met de receptor van de menselijke gastheercel, angiotensineconverterend enzym 2, afgekort ACE2. Voor ACE2 maken wetenschappers zich zorgen over een concept dat bekend staat als bindingsaffiniteit, of de sterkte van de bindingsinteractie tussen het spike-eiwit en de gastheerreceptor tijdens het beginstadium van de infectie.
De besmettelijkheid van het virus neemt toe alsde bindingsaffiniteit neemt toe. Er zijn nu meer dan 50 mutaties geïdentificeerd, evenals een bindingsinterface op het receptorbindende domein van verrijkte eiwitten - kortweg RBD - dat 194 mogelijke mutatieplaatsen heeft, legt de onderzoeker uit.
Wei's machine learning-model, geavanceerdHet neurale netwerk analyseerde meer dan 8000 eiwitinteractierecords om het effect van de huidige bekende mutaties op de bindingsaffiniteit van het SARS-CoV-2-spike-eiwit te bepalen. Het resultaat, dat een verhoogde bindingsaffiniteit suggereerde in vijf van de zes bekende subtypen, gaf aan dat de infectiviteit zou kunnen toenemen als gevolg van mutaties.
Bezorgd over de mogelijkheid van verdere mutatie, wendden Wei en zijn team zich tot hun model van de toekomst.
Het is buitengewoon belangrijk om te weten of de toekomst zal wordensubtypes van SARS-CoV-2 vormen een onmiddellijke bedreiging voor de volksgezondheid. Daartoe hebben we een systematische screening uitgevoerd van alle mogelijke 3.686 toekomstige mutaties op 194 locaties van mogelijke mutaties langs het RBD.
Guowei Wei, hoogleraar wiskunde, biochemie en moleculaire biologie
Wei's model voorspelt dat meerdere residuen in het receptorbindende motief - een component van het RBD-gebied - een grote kans hebben om te muteren in meer besmettelijke COVID-19-stammen.
Hij waarschuwt dat hoewel voorspellingen zijn gebaseerdover kunstmatige intelligentie consistent zijn met de beschikbare experimentele gegevens, is verder onderzoek nodig om het effect van mutaties op de besmettelijkheid van COVID-19 volledig te begrijpen.
Als onderdeel van hun onderzoek, Wei en zijn teamEr wordt ook voorspeld dat het nieuwe coronavirus, dat zich over de hele wereld verspreidt, iets besmettelijker is dan het oorspronkelijke SARS-virus dat in 2003 werd ontdekt.
Wei verklaarde dat de resultaten hetzelfde zijn alsde resultaten van een ander experiment dat onlangs is gepubliceerd door wetenschappers van het Scripps Research Institute in Florida. Deze studie onderzocht in vitro proteïnespike-mutaties en ontdekte dat het virus zodanig muteerde dat de infectiviteit toenam.
Lees ook
Waarom zijn wetenschappers zo geïnteresseerd in Ceres? Alles over de planeet waarop ze actief op zoek zijn naar leven
In Rusland is een "onverwoestbare" drone ontworpen
Supernova-explosie kan massale uitsterving op aarde veroorzaken