バイオンテックと英AI企業が危険なコロナ変異株を早期発見する「警報システム」を開発

コロナウイルス感染症のワクチンを支えるメッセンジャーRNA技術を開発したドイツのバイオテックは、ロンドンのAI企業InstaDeepと共同で、潜在的に危険なコロナウイルスの新種を発見するための効果的な「早期警告システム」を開発した。AIを採用したプログラムは、伝達性の高いオミクロン株を含む懸念される亜種の90％以上を、世界保健機関（WHO）による指定の平均2カ月前に特定した。

両社の研究によると、新しい早期警告システムは、コロナウイルスの最もリスクの高い亜種を、その遺伝子コードから単純に予測することができ、健康当局やワクチン開発者に、流行する数ヶ月前に潜在的なリスクを警告することができる。

両社によると、今回の研究結果は、このプログラムが数分以内に新しい亜種のリスクを新型コロナウイルスのスパイクタンパク質（ウイルス表面のトゲトゲした突起の部分）を分析し、進化に合わせて「ほぼリアルタイム」で監視できることを示しているという。

バイオンテックとInstaDeepが11日に査読なしの学術リポジトリbioRxiv.orgに発表した論文によると、オミクロンの亜種については、その遺伝子配列が初めて公開された日に潜在的に危険であると認識された。

このシステムは、昨年末にオミクロンのゲノム配列が世界的なデータベースであるGisaidに初めてアップロードされた日に、10月初旬から11月下旬にかけて発見された7万個以上の変異株のうち、最も懸念される変異株としてフラグを立てたという。これは、WHOによって懸念される変異株に分類される3日前のことだった。

また、昨年の冬にイギリス南部で急速に広がったアルファ変異株については、WHOによる正式な指定の65日前にフラグを立てることができた。

この1年で、DNAの塩基配列からタンパク質の構造を予測する技術が大きく進歩した。Googleの親会社であるAlphabetが所有するロンドンのAI企業DeepMindは、AlphaFoldというシステムを研究者に自由に提供している。また、AlphaFoldのライバルとしてワシントン大学の研究者が作成した「RoseTTAFold」というシステムも公開されている。

ノースカロライナ大学シャーロット校の研究者であるコルビー・フォードは、これら2つのシステムを用いて、オミクロン変異体は懸念される重要な変異体であるが、ワクチンによる抗体を完全には逃れられないだろうと予測した。そのような結果が従来の実験室での実験で確認される数週間前に予測したのだ。

バイオンテックとInstaDeepの研究では、これらの新しいAIベースのタンパク質構造予測ツールは使用せず、従来の分子シミュレーション手法を使用した。