الذكاء الاصطناعي يتنبأ بقدرة متحورات كوفيد على الانتشار

تُشكّل الأمراض الفيروسية المُعدية تحدياتٍ كبيرةً نظرًا للتطور السريع للفيروسات عبر الطفرات. وقد تجلى هذا، بشكل خاص، خلال جائحة كوفيد-19، عندما أثارت متحوراتٌ ناشئةٌ من فيروس سارس-كوف-2 المسبب لمرض كورونا، موجاتٍ جديدةً من العدوى. غالبًا ما تحمل هذه المتحورات طفراتٍ تجعلها أكثر قابليةً للانتقال، مما يسمح لها بالانتشار بسرعةٍ بين السكان.
أصبح فهم "لياقة" الفيروس، أي قدرته على الانتشار، أمرًا أساسيًا لإدارة التهديدات الفيروسية وتوقعها.
ولمواجهة هذا التحدي، قدّم فريقٌ من الباحثين في جامعة طوكيو في اليابان بقيادة الأستاذ المشارك جمبي إيتو، نموذج CoVFit، وهو إطار عملٍ جديدٌ، يستخدم الذكاء الاصطناعي، مُصمّمٌ للتنبؤ بلياقة متحورات فيروس سارس-كوف-2. نُشرت نتائج دراسة الفريق في مجلة Nature Communications.
يدمج CoVFit، البيانات الجزيئية مع البيانات الوبائية واسعة النطاق لتوفير نموذج تنبؤي يساعد على فهم سبب نجاح بعض المتحورات وفشل أخرى. لا يقتصر هذا الإطار على تتبع انتشار الفيروس فحسب، بل يكشف عن الأسباب الكامنة وراء نجاحه، مما يجعله أداة فعّالة للمراقبة والاستجابة الفورية في مواجهة تفشي الفيروسات الحالية والمستقبلية.
طُور نموذج CoVFit من خلال نهج مبتكر يجمع بين البيانات الجزيئية والوبائية. ركز الفريق على الطفرات في بروتين "سبايك"، التي تؤثر على قدرة الفيروس على تجنب الحماية المناعية من الإصابات السابقة أو التطعيمات، بالإضافة إلى الاتجاهات السكانية مثل انتشار المتحور مع مرور الوقت وفي مناطق مختلفة. من خلال دمج هذه المعلومات، تم تدريب النموذج CoVFit واختباره للتنبؤ بدرجة لياقة المتحور.
اقرأ أيضا... الذكاء الاصطناعي يسمح برؤية جلطات الدم قبل حدوثها
يشرح الدكتور إيتو قائلاً "طورنا نموذج ذكاء اصطناعي يُسمى CoVFit، يتنبأ بمدى لياقة متحورات فيروس SARS-CoV-2 بناءً على تسلسل بروتين سبايك. باستخدام CoVFit، حددنا الطفرات التي اكتسبها فيروس SARS-CoV-2 لتعزيز لياقته وتوسيع انتشاره بشكل متكرر".
أظهر النموذج قدرةً مذهلةً على التنبؤ بالتأثير التطوري لاستبدالات الأحماض الأمينية المفردة في الفيروس بدقة عالية، مما يوفر رؤىً ثاقبة حول كيفية تطور الفيروس وانتشاره.
كما يشير الدكتور إيتو إلى أنه "من المتوقع أن يُمكّن CoVFit من الكشف المبكر عن المتحورات عالية الخطورة ذات القدرة العالية على الانتشار على نطاق واسع".
كما طور الفريق نهجًا مستقبليًا للتنبؤ بتطور الفيروس باستخدام CoVFit. حيث قاموا، بشكل منهجي، بتوليد متحورات طافرة حاسوبيًا عن طريق إدخال جميع بدائل الأحماض الأمينية المفردة الممكنة في سلالة مرجعية، وتوقعوا قدرة كل منها على العدى. وقد مكّن هذا من تحديد الطفرات التي يُرجح أن تظهر في المتغيرات المستقبلية.
عند تطبيقه على سلالة أوميكرون BA.2.86 من فيروس كوفيد، توقعت أداة CoVFit أن الاستبدالات في مواقع بروتين S 346 و455 و456 ستعزز اللياقة الفيروسية. ومن اللافت للنظر أن هذه الطفرات الدقيقة لُوحظت لاحقًا في السلالات الفرعية: JN.1 وKP.2 وKP.3، التي انتشرت عالميًا لاحقًا، وكانت منحدرة من السلالة BA.2.86.
ويخلص الدكتور إيتو إلى أن "هذه النتائج تؤكد قدرة CoVFit على توقع التغيرات التطورية الناتجة عن استبدالات الأحماض الأمينية المفردة".
يمثل النموذج CoVFit إنجازًا كبيرًا في القدرة على التنبؤ بالتطور الفيروسي وتفسيره والاستجابة له. فعبر دمج البيولوجيا الجزيئية مع بيانات السكان من خلال الذكاء الاصطناعي، توفر الأداة نهجًا مرنًا وشفافًا وفي الوقت المناسب للتأهب للأوبئة. ومع استمرار تطور الفيروسات، ستلعب أدوات مثل CoVFit دورًا حاسمًا في توجيه استجابات الصحة العامة الاستباقية والمستنيرة في جميع أنحاء العالم.
مصطفى أوفى (أبوظبي)

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

الاتحاد

منذ ساعة واحدة

• الاتحاد

حمدان بن محمد يلتقي أكثر من 100 من منتسبي الخدمة الوطنية والاحتياطية المتميزين في برنامج النخبة

أكد سمو الشيخ حمدان بن محمد بن راشد آل مكتوم، ولي عهد دبي، نائب رئيس مجلس الوزراء، وزير الدفاع، أن إعداد جيل إماراتي يمتلك أدوات المستقبل، ويجيد توظيفها في خدمة الوطن يُمثل ركيزة أساسية في استراتيجية دولتنا لبناء اقتصاد معرفي مستدام، محملين بالعلم والمعرفة، والقدرة على تحويل الأفكار إلى إنجازات مؤثرة تخدم المجتمع وتعزز مكانة الدولة إقليمياً وعالمياً. وقال «قيادتنا الرشيدة تُراهن على العقول قبل الموارد، وتؤمن بأن الاستثمار في الإنسان هو الخيار الاستراتيجي الأكثر استدامة وتأثيراً. وما نراه اليوم من ابتكارات وطنية ضمن مختلف القطاعات، يثبت أن أبناء الإمارات قادرون ليس فقط على مواكبة التحولات العالمية في مجالات التكنولوجيا، بل على قيادتها وصياغة مستقبلها». جاء ذلك خلال لقاء سمو الشيخ حمدان بن محمد بن راشد آل مكتوم، بأكثر من 100 منتسب من الخدمة الوطنية والاحتياطية ضمن برنامج «النخبة»، الذي نظمته هيئة الخدمة الوطنية والاحتياطية تحت رعاية وحضور اللواء الركن طيار الشيخ أحمد بن طحنون آل نهيان، نائب رئيس أركان القوات المسلحة، بالتعاون مع مكتب الذكاء الاصطناعي والاقتصاد الرقمي وتطبيقات العمل عن بعد، ومؤسسة دبي للمستقبل، وجامعة خليفة لخلق نموذج متقدم يعزز اقتصاد مبني على المعرفة وبناء المواهب المتميزة القادرة على الابتكار والقيادة في عالم سريع التحول. حضر اللقاء، الذي جرى في أبراج الإمارات، معالي عمر سلطان العلماء، وزير دولة للذكاء الاصطناعي والاقتصاد الرقمي وتطبيقات العمل عن بعد، واللواء الركن راشد محمد الشامسي، قائد القوات الجوية، وخلفان بالهول الرئيس التنفيذي لمؤسسة دبي للمستقبل، والدكتور إبراهيم سعيد الحجري، رئيس جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا، وعدد من كبار ضباط وزارة الدفاع. مشاريع مميزة واطلع ولي عهد دبي، نائب رئيس مجلس الوزراء، وزير الدفاع، خلال اللقاء، على عدد من المشاريع المميزة تم تطويرها من قبل الكوادر الوطنية المتميزة ضمن قطاعات الطيران، والروبوتات الذكية، وعلوم البيانات، والبلوك تشين، والتكنولوجيا الحيوية، وتكنولوجيا المياه المتقدمة، بالإضافة إلى الاتصالات والمعلومات والطاقة النووية والفضاء بعد تدريبهم بشكل مكثف ضمن برنامج استمر عدة أشهر في مجالات التكنولوجيا المتقدمة والمستدامة ليعكس التزام دولة الإمارات بتأهيل الكفاءات الوطنية في مجالات التكنولوجيا حيث تم تزويدهم بالمعارف الأساسية والمهارات العملية اللازمة للتعامل مع فرص وتحديات المستقبل. كما استمع سموه من المنتسبين إلى شرح حول بعض نماذج مشاريع التخرج التي تم تطويرها بأياد وطنية، ومنها مشروع تطوير نظام تبريد فعال للبيوت الزراعية المحمية ومشروع استكشاف مادة النانوكيتين والألياف الطبيعية المستخلصة من المخلفات الحيوية، البحرية والغذائية والزراعية، لإنتاج مادة مقاومة للحرائق ومشروع تطوير ‎تقنية توجيه الأقمار الاصطناعية في الفضاء، ومشروع صارم، الذي طور روبوت يتحرك فوق الأسطح الوعرة في الصحراء ومشروع النظام البحري «إي مابس»، وهو نظام ذكي لمراقبة وتتبع حركة الملاحة على سواحل الدولة ورصد أي تحركات مشبوهة باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي، ومشروع جهاز التنفس الصناعي «إم 061»، بناء جهاز تنفس اصطناعي يعزز المخزون المحلي لأجهزة التنفس خلال جائحة كوفيد- 19. وطوّر المنتسبون، خلال برنامج النخبة، مهاراتهم البرمجية ومهاراتهم في البحث ودراسة جدوى المشاريع الهندسية، وتصميم وتصنيع أجهزة كهروميكانيكية وإعداد مخططات هندسية لتصميم أجهزة تقنية وتطوير أنظمة ذكية للرصد والتحكم، وإجراء اختبارات هندسية للأنظمة، ومهارات القيادة والعمل الجماعي والخطاب وإعداد العروض التقديمية وتحفيز التفكير النقدي والبحث العلمي وتطبيق المعارف النظرية في مشاريع عملية. ومنذ تأسيسه في عام 2019، خرج برنامج النخبة أكثر من 200 مجند متميز ضمن 14 دفعة مختلفة بعد عملية اختيار دقيقة ومكثفة لاختيار نخبة من الكفاءات التقنية الخبيرة في المجالات التكنولوجية للانضمام للبرنامج، وتم توظيف كافة المنتسبين بعد الأشهر الأولى من تخرجهم من البرنامج بنسبة 100% ما يبرز الأهمية الاستراتيجية لمثل هذه الشراكات الوطنية في إعداد جيل شاب متمكن من استخدام أدوات المستقبل والتقنيات الحديثة، وتمكينهم من المساهمة الفاعلة في تعزيز تنافسية الدولة وريادتها في القطاعات الحيوية.

الاتحاد

منذ 3 ساعات

• الاتحاد

الذكاء الاصطناعي يتنبأ بقدرة متحورات كوفيد على الانتشار

تُشكّل الأمراض الفيروسية المُعدية تحدياتٍ كبيرةً نظرًا للتطور السريع للفيروسات عبر الطفرات. وقد تجلى هذا، بشكل خاص، خلال جائحة كوفيد-19، عندما أثارت متحوراتٌ ناشئةٌ من فيروس سارس-كوف-2 المسبب لمرض كورونا، موجاتٍ جديدةً من العدوى. غالبًا ما تحمل هذه المتحورات طفراتٍ تجعلها أكثر قابليةً للانتقال، مما يسمح لها بالانتشار بسرعةٍ بين السكان. أصبح فهم "لياقة" الفيروس، أي قدرته على الانتشار، أمرًا أساسيًا لإدارة التهديدات الفيروسية وتوقعها. ولمواجهة هذا التحدي، قدّم فريقٌ من الباحثين في جامعة طوكيو في اليابان بقيادة الأستاذ المشارك جمبي إيتو، نموذج CoVFit، وهو إطار عملٍ جديدٌ، يستخدم الذكاء الاصطناعي، مُصمّمٌ للتنبؤ بلياقة متحورات فيروس سارس-كوف-2. نُشرت نتائج دراسة الفريق في مجلة Nature Communications. يدمج CoVFit، البيانات الجزيئية مع البيانات الوبائية واسعة النطاق لتوفير نموذج تنبؤي يساعد على فهم سبب نجاح بعض المتحورات وفشل أخرى. لا يقتصر هذا الإطار على تتبع انتشار الفيروس فحسب، بل يكشف عن الأسباب الكامنة وراء نجاحه، مما يجعله أداة فعّالة للمراقبة والاستجابة الفورية في مواجهة تفشي الفيروسات الحالية والمستقبلية. طُور نموذج CoVFit من خلال نهج مبتكر يجمع بين البيانات الجزيئية والوبائية. ركز الفريق على الطفرات في بروتين "سبايك"، التي تؤثر على قدرة الفيروس على تجنب الحماية المناعية من الإصابات السابقة أو التطعيمات، بالإضافة إلى الاتجاهات السكانية مثل انتشار المتحور مع مرور الوقت وفي مناطق مختلفة. من خلال دمج هذه المعلومات، تم تدريب النموذج CoVFit واختباره للتنبؤ بدرجة لياقة المتحور. اقرأ أيضا... الذكاء الاصطناعي يسمح برؤية جلطات الدم قبل حدوثها يشرح الدكتور إيتو قائلاً "طورنا نموذج ذكاء اصطناعي يُسمى CoVFit، يتنبأ بمدى لياقة متحورات فيروس SARS-CoV-2 بناءً على تسلسل بروتين سبايك. باستخدام CoVFit، حددنا الطفرات التي اكتسبها فيروس SARS-CoV-2 لتعزيز لياقته وتوسيع انتشاره بشكل متكرر". أظهر النموذج قدرةً مذهلةً على التنبؤ بالتأثير التطوري لاستبدالات الأحماض الأمينية المفردة في الفيروس بدقة عالية، مما يوفر رؤىً ثاقبة حول كيفية تطور الفيروس وانتشاره. كما يشير الدكتور إيتو إلى أنه "من المتوقع أن يُمكّن CoVFit من الكشف المبكر عن المتحورات عالية الخطورة ذات القدرة العالية على الانتشار على نطاق واسع". كما طور الفريق نهجًا مستقبليًا للتنبؤ بتطور الفيروس باستخدام CoVFit. حيث قاموا، بشكل منهجي، بتوليد متحورات طافرة حاسوبيًا عن طريق إدخال جميع بدائل الأحماض الأمينية المفردة الممكنة في سلالة مرجعية، وتوقعوا قدرة كل منها على العدى. وقد مكّن هذا من تحديد الطفرات التي يُرجح أن تظهر في المتغيرات المستقبلية. عند تطبيقه على سلالة أوميكرون BA.2.86 من فيروس كوفيد، توقعت أداة CoVFit أن الاستبدالات في مواقع بروتين S 346 و455 و456 ستعزز اللياقة الفيروسية. ومن اللافت للنظر أن هذه الطفرات الدقيقة لُوحظت لاحقًا في السلالات الفرعية: JN.1 وKP.2 وKP.3، التي انتشرت عالميًا لاحقًا، وكانت منحدرة من السلالة BA.2.86. ويخلص الدكتور إيتو إلى أن "هذه النتائج تؤكد قدرة CoVFit على توقع التغيرات التطورية الناتجة عن استبدالات الأحماض الأمينية المفردة". يمثل النموذج CoVFit إنجازًا كبيرًا في القدرة على التنبؤ بالتطور الفيروسي وتفسيره والاستجابة له. فعبر دمج البيولوجيا الجزيئية مع بيانات السكان من خلال الذكاء الاصطناعي، توفر الأداة نهجًا مرنًا وشفافًا وفي الوقت المناسب للتأهب للأوبئة. ومع استمرار تطور الفيروسات، ستلعب أدوات مثل CoVFit دورًا حاسمًا في توجيه استجابات الصحة العامة الاستباقية والمستنيرة في جميع أنحاء العالم. مصطفى أوفى (أبوظبي)

الشارقة 24

منذ يوم واحد

• الشارقة 24

حمدان بن محمد يلتقي منتسبي الخدمة الوطنية والاحتياطية المتميزين

الشارقة 24 - وام: أكد سمو الشيخ حمدان بن محمد بن راشد آل مكتوم، ولي عهد دبي نائب رئيس مجلس الوزراء وزير الدفاع، أن إعداد جيل إماراتي يمتلك أدوات المستقبل، ويجيد توظيفها في خدمة الوطن يُمثل ركيزة أساسية في استراتيجية دولتنا لبناء اقتصاد معرفي مستدام، محملين بالعلم والمعرفة، والقدرة على تحويل الأفكار إلى إنجازات مؤثرة تخدم المجتمع، وتعزز مكانة الدولة إقليمياً وعالمياً. وقال "قيادتنا الرشيدة تُراهن على العقول قبل الموارد، وتؤمن بأن الاستثمار في الإنسان هو الخيار الاستراتيجي الأكثر استدامة وتأثيراً، وما نراه اليوم من ابتكارات وطنية ضمن مختلف القطاعات، يثبت أن أبناء الإمارات قادرون ليس فقط على مواكبة التحولات العالمية في مجالات التكنولوجيا، بل على قيادتها وصياغة مستقبلها". جاء ذلك خلال لقاء سمو الشيخ حمدان بن محمد بن راشد آل مكتوم، بأكثر من 100 منتسب من الخدمة الوطنية والاحتياطية ضمن برنامج "النخبة"، الذي نظمته هيئة الخدمة الوطنية والاحتياطية تحت رعاية وحضور سعادة اللواء الركن طيار الشيخ أحمد بن طحنون آل نهيان، نائب رئيس أركان القوات المسلحة، بالتعاون مع مكتب الذكاء الاصطناعي والاقتصاد الرقمي وتطبيقات العمل عن بعد، ومؤسسة دبي للمستقبل، وجامعة خليفة لخلق نموذج متقدم يعزز اقتصاد مبني على المعرفة وبناء المواهب المتميزة القادرة على الابتكار والقيادة في عالم سريع التحول. حضر اللقاء، الذي جرى في أبراج الإمارات، معالي عمر سلطان العلماء، وزير دولة للذكاء الاصطناعي والاقتصاد الرقمي وتطبيقات العمل عن بعد، واللواء الركن راشد محمد الشامسي، قائد القوات الجوية، وسعادة خلفان بالهول الرئيس التنفيذي لمؤسسة دبي للمستقبل، وسعادة الدكتور إبراهيم سعيد الحجري رئيس جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا وعدد من كبار ضباط وزارة الدفاع. مشاريع مميزة واطلع ولي عهد دبي نائب رئيس مجلس الوزراء وزير الدفاع، خلال اللقاء على عدد من المشاريع المميزة تم تطويرها من قبل الكوادر الوطنية المتميزة ضمن قطاعات الطيران، والروبوتات الذكية، وعلوم البيانات، والبلوك تشين، والتكنولوجيا الحيوية، وتكنولوجيا المياه المتقدمة، بالإضافة إلى الاتصالات والمعلومات والطاقة النووية والفضاء بعد تدريبهم بشكل مكثف ضمن برنامج استمر عدة أشهر في مجالات التكنولوجيا المتقدمة والمستدامة ليعكس التزام دولة الإمارات بتأهيل الكفاءات الوطنية في مجالات التكنولوجيا حيث تم تزويدهم بالمعارف الأساسية والمهارات العملية اللازمة للتعامل مع فرص وتحديات المستقبل. كما استمع سموه من المنتسبين إلى شرح حول بعض نماذج مشاريع التخرج التي تم تطويرها بأيادي وطنية، ومنها مشروع تطوير نظام تبريد فعال للبيوت الزراعية المحمية ومشروع استكشاف مادة النانوكيتين والألياف الطبيعية المستخلصة من المخلفات الحيوية، البحرية والغذائية والزراعية، لإنتاج مادة مقاومة للحرائق ومشروع تطوير ‎تقنية توجيه الأقمار الاصطناعية في الفضاء، ومشروع صارم، الذي طور 'روبوت' يتحرك فوق الأسطح الوعرة في الصحراء ومشروع النظام البحري "إي مابس"، وهو نظام ذكي لمراقبة وتتبع حركة الملاحة على سواحل الدولة ورصد أي تحركات مشبوهة باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي، ومشروع جهاز التنفس الصناعي "إم 061"، بناء جهاز تنفس اصطناعي يعزز المخزون المحلي لأجهزة التنفس خلال جائحة كوفيد-19. وطوّر المنتسبون خلال برنامج النخبة مهاراتهم البرمجية ومهاراتهم في البحث ودراسة جدوى المشاريع الهندسية، وتصميم وتصنيع أجهزة كهروميكانيكية وإعداد مخططات هندسية لتصميم أجهزة تقنية وتطوير أنظمة ذكية للرصد والتحكم، وإجراء اختبارات هندسية للأنظمة، ومهارات القيادة والعمل الجماعي والخطاب وإعداد العروض التقديمية وتحفيز التفكير النقدي والبحث العلمي وتطبيق المعارف النظرية في مشاريع عملية. ومنذ تأسيسه في عام 2019، خرج برنامج النخبة أكثر من 200 مجند متميز ضمن 14 دفعة مختلفة بعد عملية اختيار دقيقة ومكثفة لاختيار نخبة من الكفاءات التقنية الخبيرة في المجالات التكنولوجية للانضمام للبرنامج، وتم توظيف كافة المنتسبين بعد الأشهر الأولى من تخرجهم من البرنامج بنسبة 100% ما يبرز الأهمية الاستراتيجية لمثل هذه الشراكات الوطنية في إعداد جيل شاب متمكن من استخدام أدوات المستقبل والتقنيات الحديثة، وتمكينهم من المساهمة الفاعلة في تعزيز تنافسية الدولة وريادتها في القطاعات الحيوية.