AI预测未来或爆发的下一波病毒 18种病毒潜力非常高

dalap

AI预测未来或爆发的下一波病毒 18种病毒潜力非常高
2021年10月10日

新冠疫情已经给人们的生产生活造成了极大的干扰和破坏，且新冠病毒只是一大批日益增多的动物传染病病毒中的一种，新冠不是第一种人畜共患病，也不会是最后一种，其他比较“知名”的人畜共患病还包括埃博拉、中东呼吸综合征、西尼罗河热以及裂谷热等等。



很多研究表明，人类活动的扩张、对野生生态的破坏，加剧了某些疾病从动物向人类自身的传播概率。近年来，大多数新出现的人类传染病（如 COVID-19）都是人畜共患的——由源自其他动物物种的病毒引起，如果能及早识别这类高风险病毒，则可以改善相关研究和监测重点，有望预防此类疾病未来再次暴发。

来自英国格拉斯哥大学的研究人员在 PLOS Biology 期刊上发表的一篇论文中介绍，他们使用病毒基因组的机器学习技术（一种人工智能模型）可以预测任何动物病毒感染到人类的可能性，这为预测评估人畜共患病潜力提供了一个新工具。

确定人畜共患病的威胁是一项重大挑战，因为 在大概 167 万种动物病毒中，只有其中少数可能会感染人类。

研究人员从包含动物感染物种的 36 个病毒家族的 861 个 RNA 和 DNA 病毒物种中收集了具有代表性的基因组序列，将每种病毒标记为能够感染人类，或者不使用已发表的报告作为基本事实，并训练模型对病毒进行相应分类。在这些数据中，识别潜在的或未记录的人畜共患病是研究分析的一个先验目标。





根据该方案， 预计大多数（92%）已知的人类感染病毒具有中等（21.5%）、高（47.1%）或非常高（23.4%）的人畜共患潜力，而只有 8% 具有低人畜共患病潜力。

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基于论文中模型的分析，目前共有 18 种病毒被认为具有非常高的人畜共患潜力，其中至少有 3 种（Aura virus, Ndumu virus, Uganda S virus）具有人类感染的血清学证据。在整个数据集中，77.2% 的预测具有非常高的人畜共患病潜力的病毒已知会感染人类。

最后，研究人员利用两个案例研究说明了该预测框架的实用性。

首先，研究人员使用基于基因组特征的组合模型对训练数据中不存在的 758 种病毒进行了排名，共有 70.8% 从人类采样的病毒被正确识别为具有非常高或高人畜共患病潜力，其余的人类相关病毒主要被归类为中等人畜共患病潜力，其中 3 个物种预测具有低人畜共患病潜


在从非人类动物或潜在载体样本测序的 645 种人类感染性未知的病毒中，45.0% 被预测具有非常高或高人畜共患病潜力，非常高的人畜共患病潜力类别以 Papillomaviridae（34.1%）和 Peribunyaviridae（19.5%）为主。