«Умный» анализ сточных вод упростил поиск мутаций вирусов
Исследование сточных вод стало важным направлением общественного здравоохранения, направленное на отслеживание быстрых мутаций вируса во время пандемии COVID-19. Однако сейчас эпидемиологи заговорили о возможности обнаруживать появляющиеся вирусы еще быстрее — и даже выявлять новые варианты патогенов еще до того, как пациенты осознают, что они больны.
Новое исследование, результаты которого опубликованы в последнем номере журнала Nature Communications, приближает эту мечту к реальности. Ученые впервые в истории объединили мониторинг проб сточных вод с искусственным интеллектом.
Ведущий автор, специалист в области неврологии Сяовэй Чжуан разработал управляемый ИИ алгоритм, который сканирует сточные воды для выявления зарождающихся возбудителей гриппа, острых респираторных синдромов, оспы, кори и других вирусных инфекций. Также алгоритм способен предупредить о распространении бактериальных инфекций, например, гонореи, и активизации грибковых патогенов, таких как Candida auris. Важно, что тревожный сигнал раздастся до того, как патогены будут идентифицированы с помощью традиционных клинических тестов.
Возможность превентивно отслеживать появление, мутацию и трансмиссию вирусов с помощью искусственного интеллекта может значительно повысить способность органов общественного здравоохранения проводить быстрые и целенаправленные противоэпидемические мероприятия.
Представьте, что вы выявили следующую вспышку еще до того, как первый пациент поступил в клинику. Это исследование показывает, как мы можем сделать это возможным. С помощью искусственного интеллекта мы можем определить, как развивается патоген, не тестируя ни одного человека.Эдвин О,соавтор исследования, профессор института персонализированной медицины в Неваде.
В исследовании подробно описывается, как алгоритм может разделять перекрывающиеся сигналы в сложных наборах данных. Этот инструмент особенно полезен для улучшения эпиднадзора за болезнями в сельских общинах, расширения прав и возможностей медицинских работников в условиях нехватки ресурсов в бедных странах.
Исследовательская группа проверила свою теорию, проанализировав почти 3700 проб сточных вод, взятых на очистных сооружениях Южной Невады в период с 2021 по 2023 год. Они обнаружили, что управляемая искусственным интеллектом система может точно идентифицировать уникальные сигнатуры для различных вариантов вируса COVID-19 всего с помощью двух-пяти образцов, что значительно быстрее, чем существующие методы.
Предыдущие методы обнаружения в сточных водах требовали предварительного знания генетической структуры вируса и в значительной степени основывались на клинических данных от пациентов, которые уже прошли тестирование. Хотя эти методы хорошо зарекомендовали себя, обычно они выявляли новые штаммы вируса после того, как они уже начали широко распространяться в сообществе. Иначе говоря, вирус всегда был на шаг или даже два шага впереди. После вступления в игру алгоритмов машинного обучения эта фора должна быть сведена на нет.
Умеют ли пользователи распознавать спам и фишинг в почте
5 вопросов
Как часто в личной почте вы получаете письма, которые можете классифицировать как нежелательный рассылки (спам и фишинг)? Каждый деньОдин или несколько раз в неделю
Один или несколько раз в месяц
Один или несколько раз в год
Не получаю
Не знаю/ затрудняюсь ответить
Далее
Вирусы не всегда вредят человеку. Бактериофаги помогают побеждать опасные микробные инфекции. О запутанных отношениях бактерий и фагов читайте в материале Hi-Tech Mail.
