Ученые центра вирусологии «Вектор» создали модели машинного обучения, которые предсказывают тропность штаммов ВИЧ 1 — способности вируса проникать в определенные типы клеток, от чего зависит подбор препаратов для терапии. Об этом сообщил научный сотрудник отдела ретровирусов центра Кирилл Елфимов.
© ТАСС
ВИЧ остается одной из самых масштабных инфекционных проблем, а выбор терапии во многом зависит от тропности штамма — то есть от того, через какой рецептор (CCR5 или CXCR4) вирус проникает в клетку. От этого зависит, подойдет ли пациенту конкретный препарат и как быстро болезнь будет прогрессировать. Как пояснил ученый, надежно определить тропность можно только лабораторным методом, требующим работы с живым вирусом, дорогих мощностей и времени, поэтому доступен лишь единичным лабораториям. Генотипические методы быстрее и дешевле, но существующие программы плохо подходят для распространенных в России вариантов вируса, и ранее ими никто целенаправленно не занимался.
«Мы оценили существующие инструменты для генотипического предсказания тропности, создали свою, которая валидирована для российских штаммов. Ранее этого никто не делал, потому что не было генотипированных последовательностей, не было интереса у иностранных коллег. Также реализовали наши модели в виде пользовательского графического интерфейса, чтобы сделать ее удобной в будущем, возможно, для использования специалистами в клинической отрасли», — сказал Елфимов на научном форуме в наукограде Кольцово.
Исследователи создали ИИ-модели, которые по генетическому коду вируса определяют его тропность — то есть выясняют, через какой из двух рецепторов (CCR5 или CXCR4) штамм ВИЧ 1 будет проникать в клетку. Основой послужил набор примерно из 13 тыс. последовательностей. Для этого часть вирусных образцов ученые обследовали сами в лаборатории, остальное взяли из открытой американской базы данных лаборатории Лос-Аламоса. На этих данных обучили комбинацию из двух классических алгоритмов машинного обучения Random Forest и Support Vector Machine.
Как подчеркнул Елфимов, в результате специалисты «Вектора» получили инструмент, который впервые проверен именно на тех вариантах ВИЧ, которые распространены в России и для которых подобных программ раньше не существовало вовсе. По словам ученого, по сравнению с уже доступными аналогами точность для одного отечественного варианта выросла примерно на 10%, а для второго составила около 90% при проверке на данных, которые модель раньше не видела.
