Pátek 3. dubna 2020svátek má Richard 9 °C oblačno Předplatné LN
Lidovky.cz > Relax > Věda

Počítače proti koronaviru. Pomáhají předvídat výsledky testů léků

Testování na přítomnost nového typu koronaviru ve vzorku | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy Testování na přítomnost nového typu koronaviru ve vzorku | foto: Reuters

Počítače a umělá inteligence pomáhají vědcům předvídat výsledky testů léků a vakcín a také usnadňují pátrání po zvířatech, jež jsou zdrojem nákazy, a odhalují skutečný rozsah epidemií.

Po celém světě vědci usilovně hledají lék, který by chránil před novým čínským koronavirem COVID-19. Velké naděje vkládají do remdesiviru vyvinutého týmem českého chemika Tomáše Cihláře v americké firmě Gilead Sciences.

Remdesivir měl léčit ebolu, ale v tomto ohledu zklamal. Lépe se osvědčil v testech proti koronaviru vyvolávajícímu onemocnění SARS. Tím se v roce 2003 nakazilo víc než osm tisíc lidí, z nichž bezmála osm set zemřelo. Remdesivir dokázal před tímto virem ochránit laboratorní myši.

Nyní američtí vědci otestovali remdesivir proti onemocnění MERS, jehož původcem je blízce příbuzný koronavirus. Chorobou MERS se od roku 2012 nakazilo přes 1300 lidí a víc než pět set mu podlehlo. V nových testech, jejichž výsledky publikoval vědecký časopis Proceedings of the National Academy of Sciences, remdesivir ochránil plíce makaků nakažených virem MERS od závažného poškození. Tento medikament zabránil onemocnění, pokud ho opice dostaly aspoň čtyřiadvacet hodin před nákazou virem.

Vědci jsou přesvědčeni, že podobně by mohl remdesivir zabírat proti koronaviru Covid-19. Ale stává se, že se lék osvědčí při léčbě zvířat a u člověka pak zklame.

Douglas Brubaker a Douglas Lauffenburger z Massachusettského technologického institutu představili na stránkách předního vědeckého časopisu Science počítačové modely, které dokážou z výsledků testu léku na myších nebo jiných laboratorních zvířatech „vyčíst“, jak dobře bude lék působit v lidském organismu.

Tyto modely sice nenahradí zkoušky léků na pacientech, ale mohou významně pomoci při výběru nejlepšího kandidáta na finální testy z několika nadějných léčivých látek. Model šetří vědcům nejen peníze, ale i drahocenný čas.

Jak dopadnou testy?

Nově vyvíjené počítačové modely využívají jako vstupní údaje obrovské množství informací o odezvě zvířecího organismu na lék v aktivitě genů, produkci bílkovin, změnách metabolických pochodů i změnách chování. Vědci mají k dispozici navíc i data ze zdravých a nemocných zvířat.

Podobné informace získávají také od zdravých, nemocných i léčených lidí. Počítače s umělou inteligencí se dokážou hromadou dat prokousat a vytřídí informační „zrna od plev“. Systém umělé inteligence díky tomu postihne zákonitosti, které lidskému mozku unikají. Na základě takto odhalených vztahů pak lze z dat získaných při testech na zvířatech „předvídat“ reakci lidského organismu na léčbu ještě před spuštěním klinických testů na pacientech.

Nedávno se tak vědcům podařilo z dat nasbíraných při testování nové vakcíny H56 proti tuberkulóze na makacích a prvních dobrovolnících odhalit zákonitosti reakcí imunitního systému lidí a opic na očkování. Počítačový model dovoluje určit z výsledků testu na opicích reakci lidských bílých krvinek (T-lymfocytů ovlivňujících imunitu) na novou, na lidech dosud netestovanou vakcínu. Vysoce účinnou očkovací látku proti tuberkulóze lidstvo naléhavě potřebuje. Na světě umírá na tuto chorobu každé tři minuty jeden člověk.

Hledá se zvířecí zdroj

V boji s chorobami, jako je čínský koronavirus Covid-19, a v jejich prevenci sehrává klíčovou roli odhalení zdroje nákazy. Dvě třetiny nově objevených infekčních onemocnění „přeskočily“ na lidi ze zvířat. K chorobám „zvířecího původu“ označovaným jako zoonózy patří například ebola, ale také původci tří epidemií těžkých zápalů plic způsobených v 21. století koronaviry SARS, MERS a Covid-19. Zvířata, z kterých viry pocházejí, nemusejí vykazovat žádné známky onemocnění.

V případě koronavirů se ukázali zdrojem nákazy netopýři. Od nich putoval virus k lidem přes zvířecí „přestupní stanice“. Virem SARS se infikovali lidé v Číně od šelem cibetek prodávaných na tržištích. Virus MERS přestoupil na člověka na Blízkém východě přes velbloudy.

Zvířata, jež hostí v těle nový koronavirus Covid-19, se ještě nepodařilo určit. Z jeho genetické informace vědci vyčetli, že primárním zdrojem jsou zřejmě opět netopýři. Virus však musel projít další zvířecí „přestupní stanicí“.

První zprávy, že virus pochází z hadů, většina expertů zavrhla. Přeskok ze studenokrevného plaza na teplokrevné savce je nepravděpodobný. Nově označili čínští vědci za rezervoárové živočichy luskouny. Maso těchto savců s tělem pokrytým rohovitými šupinami konzumují Číňané jako lék. Tradiční čínská medicína ho doporučuje třeba matkám, jež mají problémy s kojením, ale i lidem trpícím nejrůznějšími neduhy.

Také v pátrání po rezervoárech živočichů šířících zoonózy by mohly pomoci počítačové modely. Epidemiologové z Liverpoolské univerzity vedení Mayou Wardehovou použili umělou inteligenci ke zmapování cestiček, jimiž mohou k lidem putovat viry, bakterie a nejrůznější cizopasníci od 1242 druhů savců. Dokázali z nich vybrat ty živočichy, kteří sehrávají v šíření zoonóz klíčové role, a položili tak základ pro snadnější pátrání po zvířecích rezervoárech epidemií.

Zatím málo dat

Epidemiologické počítačové modely by mohly pomoci i při prognózách šíření nového koronaviru Covid-19. Vědci ale zatím nemají k dispozici klíčové parametry. K těm patří například počet zdravých lidí, kteří se obvykle nakazí od jednoho nemocného. Zdá se, že v případě Covid-19 by to mohli být 2 až 4 lidé, což jsou poměry blízké šíření nákazy SARS v roce 2003. Koronaviry se tak neřadí k nejinfekčnějším virům. Jeden nemocný se spalničkami předá virus obvykle dvanácti až osmnácti zdravým lidem.

Premium

Většině stačí kapky na kašel a vitaminy, říká primář, který vyléčil koronavirus

Pavel Dlouhý, primář infekčního oddělení Masarykovy nemocnice v Ústí nad Labem | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy

V Česku se vyléčili první čtyři pacienti z onemocnění COVID–19. Tři se léčili na infekčním oddělení ústecké Masarykovy...

Premium

Kvůli ‚maláčovské revoluci‘ nemáme finanční rezervy, míní exprezident Klaus

Bývalý prezident Václav Klaus. | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy

Česko v karanténě, omezený pohyb lidí, zavřené školy, obchody nebo hotely. A z toho plynoucí kolapsy podniků i celých...

Premium

Chtěli jsme devět dětí, ale pět nám stačí, říká vítězka Peče celá země

Vítězka soutěže Peče celá země Petra Burianová | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy

Vyhrála televizní soutěž Peče celá země. Tvrdí, že nerada soutěží, ale trumfla by kdekoho z nás. Jako máma tří dětí si...

Akční letáky
Akční letáky

Prohlédněte si akční letáky všech obchodů hezky na jednom místě!