L’IA pour guider la recherche du prochain virus semblable au SARS
Une équipe de recherche internationale dirigée par des scientifiques de l’université de Georgetown a démontré la puissance de l’intelligence artificielle pour prédire quels virus pourraient infecter les humains – comme le SARS-CoV-2, le virus qui a conduit à la pandémie de COVID-19 – quels animaux les hébergent et où ils pourraient apparaître.
Prédire le prochain bétacoronavirus
Leur ensemble de modèles prédictifs d’hôtes réservoirs probables a été validé dans le cadre d’un projet de 18 mois visant à identifier les espèces de chauves-souris susceptibles d’être porteuses de bétacoronavirus, le groupe qui comprend les virus semblables au SARS.
Cette nouvelle étude suggère que la recherche de virus étroitement apparentés pourrait s’avérer non triviale, puisque plus de 400 espèces de chauves-souris dans le monde sont susceptibles d’héberger des bétacoronavirus, un vaste groupe de virus qui comprend ceux responsables du SARS-CoV (le virus à l’origine de l’épidémie de SRAS de 2002-2004) et du SARS-CoV-2 (le virus à l’origine du COVID-19).
Bien que l’origine du SARS-CoV-2 reste incertaine, la propagation d’autres virus par les chauves-souris est un problème croissant dû à des facteurs tels que l’expansion agricole et le changement climatique.
Utilisation de huit modèles statistiques
Au cours du premier trimestre de 2020, l’équipe de chercheurs a entraîné huit modèles statistiques différents qui prédisaient quels types d’animaux pouvaient héberger des bétacoronavirus. Pendant plus d’un an, l’équipe a ensuite suivi la découverte de 40 nouvelles chauves-souris hôtes de bêtacoronavirus afin de valider les prédictions initiales et de mettre à jour dynamiquement leurs modèles.
Les chercheurs ont constaté que les modèles exploitants les données sur l’écologie et l’évolution des chauves-souris étaient extrêmement performants pour prédire les nouveaux hôtes. En revanche, les modèles de pointe issus de la science des réseaux qui utilisaient des mathématiques de haut niveau – mais moins de données biologiques – ont donné des résultats à peu près aussi bons ou moins bons que prévu au hasard.
« L’une des choses les plus importantes que notre étude nous apporte est une liste restreinte, basée sur des données, des espèces de chauves-souris qui devraient être étudiées plus avant », déclare Daniel Becker, professeur adjoint de biologie à l’université d’Oklahoma. « Après avoir identifié ces hôtes probables, l’étape suivante consiste alors à investir dans la surveillance pour comprendre où et quand les bétacoronavirus sont susceptibles de se répandre. »
Tester des échantillons de chauves-souris
Colin Carlson indique que l’équipe travaille maintenant avec d’autres scientifiques du monde entier pour tester des échantillons de chauves-souris pour les coronavirus en fonction de leurs prédictions.
« Si nous dépensons moins d’argent, de ressources et de temps à rechercher ces virus, nous pouvons consacrer toutes ces ressources aux choses qui sauvent réellement des vies à l’avenir. Nous pouvons investir dans la mise au point de vaccins universels pour cibler ces virus, ou dans la surveillance de la propagation chez les personnes qui vivent à proximité des chauves-souris », explique M. Carlson. « C’est une situation gagnant-gagnant pour la science et la santé publique ».
Cette recherche a été publiée dans The Lancet Microbe.
Source : Georgetown University Medical Center
Crédit photo : iStock