واحد مشترک کمکی پژوهش و مهندسی «هوش یار-تواندار»     (HT-CSURE)

واحد مشترک کمکی پژوهش و مهندسی «هوش یار-تواندار» (HT-CSURE)

Hooshyar-Tavandar Common Subsidiary Unit for Research & Engineering
واحد مشترک کمکی پژوهش و مهندسی «هوش یار-تواندار»     (HT-CSURE)

واحد مشترک کمکی پژوهش و مهندسی «هوش یار-تواندار» (HT-CSURE)

Hooshyar-Tavandar Common Subsidiary Unit for Research & Engineering

ارتباط ورزش پُرزمان متوسط یا شدید در کاهش ریسک مرگ

ارتباط ورزش متوسط در کاهش ریسک مرگ

ارتباط ورزش متوسط  در کاهش ریسک مرگ
گروه علمی:نتایج یک مطالعه نشان می دهد که ورزش طولانی مدت شدید یا متوسط با خطر کمتر مرگ مرتبط است.
 ورزش منظم با کاهش خطر ابتلاء به بیماری‌های قلبی عروقی و مرگ زودرس همراه است. با این حال، شواهد محدودی در مورد تأثیر شدت ورزش بر این خطرات وجود داشت.تجزیه و تحلیل جدید بیش از ۱۰۰ هزار شرکت کننده در طی یک دوره پیگیری ۳۰ ساله، نشان داده است که ورزش شدید یا متوسط با کمترین خطر مرگ مرتبط است.

به خوبی مشخص شده است که فعال بودن از نظر جسمی می‌تواند به داشتن زندگی سالم‌تر و شادتر کمک کند. افرادی که به طور مرتب ورزش می‌کنند، با خطر کمتر ابتلاء به چندین بیماری طولانی مدت مزمن مانند بیماری قلبی، دیابت نوع ۲ و برخی سرطان‌ها روبرو هستند. مطالعات نشان می‌دهد که فعالیت بدنی باعث افزایش عزت نفس و روحیه هم می‌شود و همچنین می‌تواند به افراد در خواب با کیفیت بهتر کمک کند. با این حال، در حالی که ورزش کافی مهم است، باید شدت تمرین نیز در نظر گرفته شود.

نتایج مطالعه اخیر نشان داد بزرگسالانی که دو تا چهار برابر میزان توصیه شده فعالیت بدنی متوسط یا شدید در هفته را انجام می‌دهند، خطر مرگ به میزان قابل توجهی در آنها کاهش می‌یابد.دستورالعمل‌های فعالیت بدنی ۲۰۱۸ توصیه می‌کند که بزرگسالان حداقل ۱۵۰ تا ۳۰۰ دقیقه فعالیت بدنی متوسط در هفته یا ۷۵ تا ۱۵۰ دقیقه فعالیت بدنی شدید در هفته انجام دهند. با این حال، تعداد زیادی از افراد برای حفظ سلامت و بهبود تناسب اندام، میزان بالاتری از ورزش شدیدتر را انجام می‌دهند.

دکتر «دانگ هون لی»، سرپرست تیم تحقیق، می‌گوید: «مطالعه ما نشان داد بسیاری از افراد می‌توانند با انجام فعالیت بدنی توصیه شده (۱۵۰ دقیقه در هفته فعالیت متوسط یا ۷۵ دقیقه در هفته فعالیت شدید) از مزایای سلامتی قابل توجهی برخوردار شوند، بنابراین فعال ماندن مهم است. برای کسانی که به دنبال فواید سلامتی بهینه از ورزش هستند، می‌توانند سطح بیشتری از فعالیت را انجام دهند یعنی دو برابر میزان توصیه شده.تجزیه و تحلیل نشان داد که بیشترین فایده برای کاهش خطر مرگ در بین افرادی که حدود ۱۵۰ تا ۳۰۰ دقیقه در هفته فعالیت بدنی شدید، ۳۰۰ تا ۶۰۰ دقیقه در هفته فعالیت بدنی متوسط یا ترکیب هر دو را داشتند، مشاهده شده است.

پژوهشهایی تازه برای امکان درمان همه بیماران مبتلا به سرطان حتی در خانه

احتمال درمان همه بیماران مبتلا به سرطان در خانه
پژوهشگران یک آنتی‌بادی موجود را به سطح جدیدی ارتقا داده و یافته‌های پژوهش خود را در مجله ImmunoTherapy of Cancer منتشر کرده‌اند.

دانشمندان می‌گویند یک مولکول جدید کوچک و کم‌هزینه می‌تواند ایمنی‌درمانی یا همان ایمونوتراپی را برای همه بیماران مبتلا به سرطان در دسترس قرار دهد و این بیماران دیگر مجبور نخواهند بود برای درمان خود به بیمارستان مراجعه کنند.

به گزارش ایسنا و به نقل از نیو اطلس، دانشمندان مولکول کوچکی را ابداع کرده‌اند که جایگزین کم هزینه و موثرتری برای آنتی‌بادی یا پادتنی است که می‌تواند انواع مختلف سرطان را درمان کند. این مهم به دست دانشمندان دانشگاه لیسبون (پرتغال) با همکاری یکی از دانشگاه‌های رژیم صهیونیستی انجام شده است.

پژوهشگران یک آنتی‌بادی موجود را به سطح جدیدی ارتقا داده و یافته‌های پژوهش خود را در مجله ImmunoTherapy of Cancer منتشر کرده‌اند.

پروفسور "ساچی فاینارو" (Satchi-Fainaro) می‌گوید: در سال ۲۰۱۸، جایزه نوبل پزشکی به "جیمز آلیسون" و "تاسوکو هونجو" برای کمک آنها در مطالعه ایمونوتراپی و درمان سرطان از طریق فعال کردن سیستم ایمنی اهدا شد. هونجو کشف کرد که سلول‌های ایمنی به نام سلول‌های تی (T Cell)، پروتئین PD-۱ را بیان می‌کنند که فعالیت خود سلول‌های تی را هنگامی که به پروتئین PD-L۱ بیان شده در سلول‌های سرطانی متصل می‌شود، غیرفعال می‌کند. در واقع، تعامل بین پروتئین‌های PD-۱ و PD- L۱ به سلول‌های سرطانی اجازه می‌دهد سلول‌های تی را فلج کنند و از حمله آنها به سلول‌های سرطانی جلوگیری می‌کند.

وی افزود: هونجو توانست آنتی‌بادی‌هایی ایجاد کند که PD-۱ یا PD-L۱ را خنثی و در نتیجه سلول‌های تی را برای مبارزه مؤثر با سرطان آزاد می‌کنند.

جایگزینی کوچکتر و در عین حال هوشمندتر

در حالی که کشف برندگان جایزه نوبل ۲۰۱۸ در مبارزه با سرطان، بسیار امیدوارکننده است، اما باید به برخی موانع آن نیز توجه کرد؛ اول اینکه تولید آنتی‌بادی‌ها پرهزینه است. از این رو، آنها برای همه بیماران در دسترس نیستند. دوم اینکه آنتی‌بادی‌ها برای نفوذ در یک تومور جامد، بسیار بزرگ هستند؛ بنابراین درمان نمی‌تواند تمام قسمت‌های سرطان را تحت تاثیر قرار دهد. با این حال، پژوهشگران ابزارهای بیوانفورماتیک و تجزیه و تحلیل داده‌ها را برای دستیابی به یک مولکول جایگزین کوچک‌تر و در عین حال هوشمندتر ترکیب کرده‌اند.

پروفسور ساچی فاینارو می‌گوید: دکتر "ریتا آکورسیو" با هزاران ساختار مولکولی شروع کرد و ما با استفاده از مدل‌ها و پایگاه‌های داده طراحی دارو به کمک رایانه (CADD)، فهرست نامزدها را محدود کردیم تا به بهترین ساختار رسیدیم.ددر مرحله دوم، ما تایید کردیم که این مولکول کوچک، رشد تومور را به همان اندازه آنتی‌بادی‌ها را کنترل می‌کند. این مولکول، پروتئین PD-L۱ را در حیواناتی که برای داشتن سلول‌های تی انسانی مهندسی شده‌اند، مهار می‌کند. به عبارت دیگر، ما مولکولی را توسعه داده‌ایم که می‌تواند اتصال پروتئین‌های PD-۱ و PD-L۱ را مهار و به سیستم ایمنی یادآوری کند که به سرطان حمله کند.

وی افزود: علاوه بر این، این مولکول جدید، مزایای بسیاری نسبت به درمان آنتی‌بادی دارد. اول از همه، هزینه است. از آنجایی که آنتی‌بادی، یک مولکول بیولوژیکی است و نه یک مولکول مصنوعی، برای تولید آن به زیرساخت پیچیده و بودجه قابل توجهی نیاز است که هزینه آن حدود ۲۰۰ هزار دلار در سال برای هر بیمار است. در مقابل، ما این مولکول کوچک را با تجهیزات ساده، در زمان کوتاه و با کسری از این هزینه ساخته‌ایم. مزیت دیگر این مولکول کوچک این است که بیماران احتمالا می‌توانند آن را در خانه به صورت خوراکی و بدون نیاز به تزریق وریدی در بیمارستان استفاده کنند.

 آزمایش‌ها نشان می‌دهد که این مولکول جدید و کوچک، به فعال شدن سلول‌های ایمنی درون توده تومور جامد کمک می‌کند.

پروفسور ساچی فاینارو توضیح می‌دهد: سطح تومور جامد، ناهمگن است. اگر رگ‌های خونی کمتری در ناحیه خاصی از تومور وجود داشته باشند، آنتی‌بادی نمی‌تواند به داخل آن نفوذ کند. این در حالی است که مولکول کوچک ما در تمام تومور پخش می‌شود و بنابراین کاملا به رگ‌های خونی تومور وابسته نیست. معتقدم که این مولکول کوچک در آینده، به صورت تجاری در دسترس قرار خواهد گرفت و ایمونوتراپی را برای بیماران سرطانی، مقرون به صرفه خواهد کرد.

نکات مهم و جدی برای ماست خوردن

خطرات جدی ماست خوردن
برای کم کردن عوارض جانبی مصرف ماست معمولی، آن را حتماً با نمک و مصلحات آن مانند نعنا، آویشن، زنیان، موسیر، پونه، کاکوتی، گل محمدی مصرف کنید.

امروزه خوردن "ماست" کنار غذا برای خیلی‌ها تبدیل به یک عادت شده است اما باید دانست که طبیعت ماست، سرد و تر بوده و اسید لاکتیک موجود در آن، در صورت عدم رعایت برخی موارد، می‌تواند خطراتی را به‌دنبال داشته باشد.

به گزارش برنا، متأسفانه برخی از پزشکان در طب نوین، به بیماران بلغمی یا سودایی، مصرف ماست و لبنیات را تأکید می‌کنند در حالی که از نقطه‌نظر طب سنتی این تجویز پزشکان آکادمیک کاملاً اشتباه است؛ ماستی که چکیده نباشد طبیعتش نسبت به ماست چکیده، سردتر است؛ بهتر است برای مصرف ماست، تدابیری که در ادامه به برخی از آنها اشاره شده، رعایت شود.

یک چهارم ماست را اسید لاکتیک تشکیل می‌دهد؛ اسید لاکتیک موجود در ماست ایجاد اسیدوز در بدن می‌کند؛ این اسیدوز شدن می‌تواند به ریه‌ها، کلیه‌ها و مغز و اعصاب آسیب برساند.

در مورد ریه، به نفس‌نفس می‌افتید تا این هیدروژن را خارج کنید؛ می‌تواند به کلیه‌های شما هم آسیب برساند و آنها را فرسوده کند تا حالت اسیدی ماست را خارج کند؛ همچنین فعالیت نورون‌های مغزی را کم می‌کند.

از دیگر مضرات ماست چکیده‌نشده می‌توان به چند مورد اشاره کرد از جمله: مصرف ناصحیح و بیش از حد ماست می‌تواند باعث پوکی استخوان و سائیدگی استخوانها، شب‌ادراری در کودکان، یبوست در روده‌ها، ناراحتی های اعصاب و روان، صرع (برای کسانی که طبع سرد دارند)، عرق کردن زیاد (کف دست، زیر بغل، کف پا) آلرژی‌، آرتروز و رماتیسم شود همچنین قدرت سیستم ایمنی بدن را کم کند و خار استخوانی در پاشنه پا یا در استخوان دنبالچه ایجاد کند.

برای کم کردن عوارض جانبی مصرف ماست معمولی، آن را حتماً با نمک و مصلحات آن مانند نعنا، آویشن، زنیان، موسیر، پونه، کاکوتی، گل محمدی مصرف کنید.

همچنین باید به‌شدت از خوردن ماست با ماهی، ماست با ترشیجات، ماست با اسفناج (بورانی) خودداری کرد و از مصرف ماست به‌همراه غذا و به‌ویژه غذاهای گوشتی پرهیز جدی داشت.

هشدار دکتر افروز نسبت به «فرسودگی روانی» مردان

هشدار نسبت به «فرسودگی روانی» مردان

هشدار نسبت به «فرسودگی روانی» مردان
گروه جامعه: روانشناس و استاد ممتاز دانشگاه تهران نسبت به «فرسودگی روانی» در مردان هشدار داد و گفت: کارگزاران باید نسبت به سلامت، بهداشت و آرامش روان مردان و نشاط معنوی آنها دقت داشته باشند چراکه افسردگی‌ها و فرسودگی های روانی می‌تواند مقدمه‌ای برای خودکشی شوند.به گزارش ایسنا، دکتر غلامعلی افروز  همزمان با هفته جهانی سلامت مردان، "امنیت روانی" را بالاترین امنیت برای افراد دانست و اظهار کرد: امنیت روانی بدون حمایت‌های معیشتی، شغلی، اقتصادی و اجتماعی مقدور نمی‌شود.
 
این استاد ممتاز دانشگاه تهران با بیان اینکه بسیاری از آقایان در حال حاضر دچار اضطراب شدید و افسردگی قابل توجه شده اند، ادامه داد: برخی از مردان به دلیل احساس ناتوانی در حسن تامین معیشت خانواده فرسودگی روانی پیدا کرده‌اند و نسبت به تامین معیشت خانواده خود نگران هستند. مردان خانواده در حالی سنگربانان خانواده محسوب می‌شوند که با نگرانی‌های یاد شده بعضا احساس اقتدار لازم برای این سنگربانی را از دست داده‌اند.
به گفته این روانشناس،احساس "فرسودگی روانی" بسیار سنگین‌تر از احساس "افسردگی" است و در "فرسودگی روانی" می‌توان گفت شخصیت افراد می‌سوزد.وی معتقد است که فشارهای روانی، اقتصادی، اجتماعی، عاطفی و معیشتی می‌تواند تعارضات روانی برای مردان ایجاد و فرسودگی روانی آنها را چند برابر کنند.
افروز درباره نشانه‌های فرسودگی روانی، توضیح داد: احساس شرمندگی از ناتوانی در تامین معیشت خانواده، از دست دادن تمرکز، نگرانی‌ نسبت به آینده شغلی و خانوادگی و معیشتی، داشتن تعارضات و دوگانگی‌های روانی، اضطراب و افسردگی همگی منجر به ایجاد فرسودگی روانی می‌شود.
وی "خانواده" را باغ، زنان را باغبان و مردان خانواده را سنگربان این باغ تشبیه کرد و افزود: مردان باید مراقب آرامش و امنیت همسر و فرزندان خود باشند. تامین امنیت روانی و معیشت خانواده فراتر از تامین خوراک برای اعضا خانواده است بلکه معیشت شامل تامین حسن و آرامش در زندگی نیز می‌شود. این استاد ممتاز دانشگاه تهران با اشاره به اهمیت نقش شرایط اقتصادی و معیشتی مردان در داشتن سلامت و امنیت روان، ادامه داد: بسیاری از آقایان مراجعه کننده به روانشناسان می‌گویند وقتی به دهه سوم  ماه می‌رسند با مشکلات خواب مواجه می شوند. برخی مردان دو شغله می‌گویند نگران این هستیم که نتوانیم مخارج جاری زندگی را تامین کنیم که این امر فشار مضاعفی بر مردان وارد می‌کند. مجموعه این فشارها برای مردان نا امنی روانی ایجاد کرده است.

این روانشناس وظیفه تامین احساس امنیت روانی و معیشت مطلوب خانواده‌ها را بر عهده کارگزاران جامعه دانست و یادآور شد: این امنیت روانی و معیشت مطلوب خانواده‌ها شامل تامین تمام نیازهای معقول زندگی است. مردان مکلف‌اند آرامش خانواده را حفظ کنند اما مردی می‌تواند این آرامش را تقویت کرده و سنگربان خانواده باشد که خود آرامش داشته باشد. سنگربانی که کلافگی فکری پیدا کرده و دلمرده، مضطرب و نگران است نمی‌تواند باغ زندگی را نگه دارد. امروزه مردان بیش از هر زمان دیگری نیاز به حمایت، آرامش و نشاط معنوی دارند.

افروز در پایان سخنان خود با بیان اینکه مهم ترین رکن هر خانواده مادر است و این پدر است که باید به مادر آرامش دهد، بیان کرد: اگر باغبان خانواده یعنی مردان و پدران نشاط نداشته باشند فرزندان و زنان نیز نشاط نخواهند داشت. نشاط و رشد فرزندان بستگی به نشاط پدر و مادر دارد و اگر  پدر دلمرده و فرسوده شود قطعا مادر نیز دلمرده شده و فرزندان احساس کسالت و خانه گریزی پیدا می کنند. حتی ممکن است در این شرایط فرزندان به اشتباه برای سرگرمی خود به فضای مجازی پناه برده و از والدین دوری کنند.

گزارش پژوهشهایی درباره شناسایی ویروسهای حیوانی درگیر کننده انسان، دربرگیرنده آبله موش

نگرانی دانشمندان درباره شیوع آبله موش
دانشمندان حدود ۲۵۰ بیماری انسانی را شناسایی کرده‌اند که با جهش یک ویروس حیوانی از مانع گونه‌ای به وجود آمده‌اند. برای مثال اچ‌آی‌وی از شامپانزه‌ها شیوع پیدا کرد و منشا شیوع ویروس جدید کرونا نیز از خفاش‌ها بود.

شاید فناوری یادگیری ماشینی را به عنوان فناوری که در شناسایی چهره‌ها مهارت دارد، بشناسید اما اخیرا عملکرد این فناوری در حوزه پزشکی نیز درخشان بوده به طوری که گروهی از محققان در حال استفاده از این فناوری برای شناسایی و نابودی ویروس‌ها هستند.

به گزارش ایسنا و به نقل از نیویورک تایمز، "کولین کارلسون"(Colin Carlson) زیست‌شناس دانشگاه جورج تاون آمریکا اخیرا نگرانی‌هایی در مورد بیماری آبله موش(mousepox) پیدا کرده است. این ویروس که در سال ۱۹۳۰ کشف شد، در بین موش‌ها پخش می‌شود و آنها را بسیار بی‌رحمانه می‌کشد. اما دانشمندان هرگز آن را یک تهدید بالقوه برای انسان در نظر نگرفته‌اند. اکنون دکتر کارلسون، همکارانش و رایانه‌هایشان چندان در این باره مطمئن نیستند و فکر می‌کنند شاید آبله موش برای انسان نیز خطرناک باشد.

محققان با استفاده از روشی به نام یادگیری ماشینی، چند سال گذشته را صرف برنامه‌نویسی برای رایانه‌ها کرده‌اند تا به آنها درباره ویروس‌هایی که می‌توانند سلول‌های انسان را آلوده کنند، آموزش دهند. رایانه‌ها اطلاعات زیادی در مورد زیست‌شناسی و بوم‌شناسی میزبان‌های حیوانی آن ویروس‌ها می‌دانند و ژنوم و سایر ویژگی‌های خود ویروس‌ها را نیز مورد بررسی قرار داده‌اند. با گذشت زمان، رایانه‌ها عوامل خاصی را شناسایی کردند که می‌توانند پیش‌بینی کنند که آیا یک ویروس پتانسیل سرایت به انسان را دارد یا خیر.

هنگامی که رایانه‌ها توانایی خود در مورد ویروس‌هایی که دانشمندان قبلا به شدت آنها را مطالعه کرده بودند ثابت کردند، دکتر کارلسون و همکارانش از آنها برای بررسی موارد ناشناخته استفاده کردند و در نهایت فهرست کوتاهی از ویروس‌های حیوانی با پتانسیل پرش از "مانع گونه‌ای"(species barrier) و ایجاد شیوع بیماری انسانی را ایجاد کردند. در آخرین آزمایش‌ها، الگوریتم‌ها به‌طور غیرمنتظره ویروس آبله موش را در رده‌های بالای پاتوژن‌های خطرناک قرار دادند.

دکتر کارلسون و همکارانش به جستجو و پیدا کردن موارد بیشتر پرداختند که ناگهان آنها با اسنادی از یک شیوع فراموش شده در سال ۱۹۸۷ در روستاهای چین مواجه شدند. طی شیوع یک بیماری دانش آموزان مدرسه‌ای در آنجا به عفونتی که باعث گلودرد و التهاب در دست‌ها و پاهایشان شده بود مبتلا شده بودند.

سال‌ها بعد، گروهی از دانشمندان آزمایش‌هایی را روی سواب‌های گلو که در طول شیوع آن بیماری جمع‌آوری و در انبار ذخیره شده بود، انجام دادند. این نمونه‌ها همانطور که محققان در سال ۲۰۱۲ گزارش کردند، حاوی دی.ان.ای آبله موش بودند. اما توجه چندانی به مطالعه آنها نشد و تا یک دهه بعد و هم اکنون نیز آبله موش همچنان برای انسان تهدیدی محسوب نمی‌شود.

اگر عملکرد رایانه برنامه‌ریزی شده توسط دکتر کارلسون و همکارانش درست باشد، این ویروس می‌بایست مجددا مورد بررسی قرار گیرد. دانشمندان حدود ۲۵۰ بیماری انسانی را شناسایی کرده‌اند که با جهش یک ویروس حیوانی از مانع گونه‌ای به وجود آمده‌اند. برای مثال اچ‌آی‌وی از شامپانزه‌ها شیوع پیدا کرد و منشا شیوع ویروس جدید کرونا نیز از خفاش‌ها بود.

در حالت ایده آل، دانشمندان دوست دارند ویروس همه گیر بعدی را قبل از اینکه شروع به آلوده کردن افراد کند، بشناسند. اما ویروس‌های حیوانی بسیار زیادی وجود دارد که ویروس شناسان باید آن‌ها را مطالعه کنند. دانشمندان بیش از ۱۰۰۰ ویروس را در پستانداران شناسایی کرده‌اند، اما این به احتمال زیاد کسر کوچکی از تعداد واقعی آنچه که وجود دارد، است. برخی از محققان گمان می‌کنند که پستانداران حامل ده‌ها هزار ویروس هستند، در حالی که برخی دیگر این تعداد را صدها هزار می‌پندارند.

برای شناسایی عوامل جدید، محققانی مانند دکتر کارلسون از رایانه‌ها برای شناسایی الگوهای پنهان در داده‌های علمی استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، این ماشین‌ها می‌توانند ویروس‌هایی را که به‌طور خاص ممکن است به بیماری‌های انسانی منجر شوند، شناسایی کنند و همچنین می‌توانند پیش‌بینی کنند که کدام حیوانات به احتمال زیاد حامل ویروس‌های خطرناکی هستند که ما هنوز درباره آن‌ها اطلاعاتی نداریم.

"باربارا هان"(Barbara Han) بوم شناس بیماری‌ها در موسسه مطالعات اکوسیستم کری در میلبروک، نیویورک که با دکتر کارلسون همکاری می‌کند، گفت: به نظر می‌رسد که شما یک مجموعه چشم جدید دارید. "شما نمی‌توانید به همان اندازه که یک مدل می‌تواند ابعاد را ببینید.

دکتر هان برای اولین بار در سال ۲۰۱۰ با یادگیری ماشینی آشنا شد. دانشمندان کامپیوتر چندین دهه در حال توسعه این تکنیک بودند و شروع به ساخت ابزارهای قدرتمند با آن کردند. این روزها، یادگیری ماشینی رایانه‌ها را قادر می‌سازد تا برخی موارد تقلبی را شناسایی کرده و چهره افراد را نیز تشخیص دهند.

اما تعداد کمی از محققان از یادگیری ماشینی برای بیماری‌ها استفاده کرده بودند. دکتر هان فکر کرد که آیا می‌تواند از آن برای پاسخ دادن به سؤالات بازی مانند اینکه چرا کمتر از ۱۰ درصد از گونه‌های جوندگان دارای پاتوژن‌های شناخته شده برای آلوده کردن انسان هستند، استفاده کند یا خیر. او اطلاعات مربوط به گونه‌های مختلف جوندگان را از یک پایگاه داده آنلاین به رایانه‌ای متقل کرد. سپس رایانه به دنبال ویژگی‌های جوندگانی گشت که تعداد زیادی از پاتوژن‌های جهش یافته گونه‌ها را در خود جای داده بودند.

هنگامی که رایانه یک مدل را ایجاد کرد، او آن را بر روی گروه دیگری از گونه‌های جوندگان آزمایش و مشاهده کرد که چقدر می‌تواند حدس بزند که کدام یک مملو از عوامل بیماری زا هستند. در نهایت دقت مدل کامپیوتر به ۹۰ درصد رسید.

سپس دکتر هان به بررسی جوندگانی پرداخت که هنوز درباره پاتوژن‌های عامل بیماری آنها اطلاعی نداشت و سپس فهرستی از گونه‌های با اولویت بالا در شیوع بیماری را تهیه کرد. دکتر هان و همکارانش پیش‌بینی کردند که گونه‌هایی مانند ول کوهی(Microtus montanus) و موش ملخ‌خوار شمالی از غرب آمریکای شمالی احتمالا حامل پاتوژن‌های نگران‌کننده هستند.

از بین تمام صفاتی که دکتر هان و همکارانش به رایانه خود ارائه دادند، یکی از مواردی که بیش از همه مهم بود طول عمر جوندگان بود. گونه‌هایی که در جوانی می‌میرند، حامل پاتوژن‌های بیشتری هستند، علت این امر نیز شاید به این دلیل است که تکامل، منابع بیشتری از آنها را، به جای ایجاد یک سیستم ایمنی قوی، برای تولید مثل به کار می‌برد.

این نتایج شامل سال‌ها تحقیق پر زحمت بود که در آن دکتر هان و همکارانش پایگاه‌های اطلاعاتی زیست‌محیطی و مطالعات علمی را به دنبال داده‌های مفید جستجو کردند. اخیرا، محققان این کار را با ساختن پایگاه‌های اطلاعاتی که به صراحت برای آموزش رایانه‌ها درباره ویروس‌ها و میزبان‌های آنها طراحی شده‌اند، سرعت بخشیده‌اند.

به عنوان مثال در ماه مارس دکتر کارلسون و همکارانش از یک پایگاه داده دسترسی آزاد به نام "VIRION" رونمایی کردند. در این پایگاه داده نیم میلیون اطلاعات در مورد ۹۵۲۱ ویروس و ۳۶۹۲ میزبان حیوانی آنها جمع‌آوری شده است. اطلاعات آن نیز همچنان در حال افزایش است.

پایگاه‌های داده‌ای مانند VIRION اکنون امکان پرسیدن سوالات متمرکزتر در مورد همه‌گیری‌های جدید را فراهم می‌کند. زمانی که همه گیری کووید شیوع پیدا کرد، سریع مشخص شد که ویروس جدیدی به نام کروناویروس سندرم حاد تنفسی ۲ باعث ایجاد آن شده است. دکتر کارلسون، دکتر هان و همکارانشان برنامه‌هایی را برای شناسایی حیواناتی که به احتمال زیاد پناهگاه کروناویروس جدید هستند ایجاد کردند.

کروناویروس سندرم حاد تنفسی ۲ متعلق به گروهی از گونه‌ها به نام بتاکروناویروس‌ها (betacoronaviruses) است که شامل ویروس‌هایی است که باعث همه‌گیری سارس و مرس در بین انسان‌ها شده‌اند. در بیشتر موارد، بتاکروناویروس‌ها خفاش‌ها را آلوده می‌کنند. زمانی که کروناویروس سندرم حاد تنفسی ۲ در ژانویه ۲۰۲۰ کشف شد، ۷۹ گونه خفاش حامل آنها شناخته شدند. اما دانشمندان به طور سیستماتیک تمام ۱۴۴۷ گونه خفاش را برای بررسی بتاکروناویروس جستجو نکرده‌اند و تکمیل چنین پروژه‌ای سال‌ها طول می‌کشد.

دکتر کارلسون، دکتر هان و همکارانشان با ارائه داده‌های بیولوژیکی در مورد انواع مختلف خفاش‌ها و رژیم غذایی آنها، طول بال‌هایشان و غیره در رایانه‌شان مدلی را ایجاد کردند که می‌تواند پیش‌بینی‌هایی درباره خفاش‌های حامل ویروس ارائه دهد. آنها بیش از ۳۰۰ گونه را پیدا کردند که با این شرایط سازگار بود.

از آن پیش‌بینی در سال ۲۰۲۰، محققان در واقع بتاکروناویروس‌ها را در ۴۷ گونه خفاش پیدا کرده‌اند که همه آنها در فهرست‌های پیش‌بینی ایجاد شده توسط برخی از مدل‌های رایانه‌ای که برای مطالعه خود ساخته بودند، قرار داشتند.

"دنیل بکر"(Daniel Becker) بوم شناس بیماری در دانشگاه اوکلاهاما که همچنین روی مطالعه بتاکرونا ویروس مطالعه می‌کرد، گفت اینکه ویژگی‌های ساده مانند اندازه بدن می‌تواند منجر به پیش بینی‌های قدرتمند در مورد ویروس‌ها شود، شگفت انگیز است.

دکتر "پراناو پاندیت"(Pranav Pandit) همه‌گیر شناس دانشگاه کالیفرنیا در دیویس، نظر داد که این مدل‌ها بسیار در حال پیشرفت هستند و وقتی روی ویروس‌هایی که به خوبی مطالعه شده‌اند آزمایش شوند، به طور قابل‌توجهی بهتر از مواقع تصادفی عمل می‌کنند، ولی او گفت: در مرحله‌ای نیستیم که بتوانیم به آن نتایج تکیه کنیم و هشداری دهیم و به دنیا بگوییم این یک ویروس مشترک بین انسان و حیوان است.


"ناردوس مولنتز"(Nardus Mollentze ) ویروس شناس محاسباتی در دانشگاه گلاسگو و همکارانش روشی را ایجاد کرده‌اند که می‌تواند دقت مدل‌ها را به طور قابل توجهی افزایش دهد. مدل‌های آنها به جای نگاه کردن به میزبان‌های ویروس، به ژن‌های آن نگاه می‌کند. می‌توان به رایانه آموزش داد که ویژگی‌های ظریف ژن‌های ویروس‌هایی را که می‌توانند انسان را آلوده کنند، تشخیص دهد.

دکتر مولنتز و همکارانش در اولین گزارش خود در مورد این تکنیک، مدلی را توسعه دادند که می‌توانست ویروس‌های آلوده کننده انسان را به درستی در بیش از ۷۰ درصد مواقع تشخیص دهد. به گفته او سلول‌های ما می‌توانند ژن‌های خارجی را تشخیص دهند و زنگ خطر را به سیستم ایمنی بدن ارسال کنند. ویروس‌هایی که می‌توانند سلول‌های ما را آلوده کنند ممکن است توانایی تقلید دی.ان.ای خود را به عنوان نوعی استتار ویروسی داشته باشند. هنگامی که آنها این مدل را برای ویروس‌های حیوانی به کار بردند، فهرستی از ۲۷۲ گونه در معرض خطر بالای همه گیری را ایجاد کردند.

"امی د ویت"(Emmie de Wit) ویروس شناس آزمایشگاه Rocky Mountain در همیلتن مونتانا که بر تحقیقات بر روی ویروس کرونا جدید، آنفلوآنزا و سایر ویروس‌ها نظارت می‌کند، گفت که او و همکارانش باید راهی برای شناسایی بدترین ژنها در میان ویروس‌های حیوانی بیابند.

دکتر مولنتز برای پیگیری مطالعه اولیه خود با دکتر کارلسون و همکارانش برای ادغام داده‌های مربوط به ژن‌های ویروس‌ها با داده‌های مربوط به زیست‌شناسی و بوم‌شناسی میزبان‌ها کار می‌کند. محققان نتایج امیدوارکننده‌ای از این رویکرد به دست آورده‌اند.

انواع دیگر داده‌ها ممکن است پیش بینی‌ها را حتی بهتر کنند. به عنوان مثال یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های ویروس، پوشش مولکول‌های قند روی سطح آن است. ویروس‌های مختلف در نهایت با الگوهای متفاوتی از مولکول‌های قند ایجاد می‌شوند و این ترتیب می‌تواند تاثیر زیادی بر موفقیت آنها داشته باشد. برخی از ویروس‌ها می‌توانند از این روکش مولکولی برای پنهان شدن از سیستم ایمنی میزبان خود استفاده کنند. در موارد دیگر، ویروس می‌تواند از مولکول‌های قند خود برای اتصال به سلول‌های جدید استفاده کند و باعث ایجاد عفونت جدید شود.

در این ماه، دکتر کارلسون و همکارانش مطالعه‌ای را به صورت آنلاین منتشر کردند که در آن تاکید کردند که یادگیری ماشینی ممکن است بینش‌های زیادی از پوشش قندی ویروس‌ها و میزبان‌های آنها به دست آورد. دکتر کارلسون گفت: حس اصلی من این است که ما خیلی بیشتر از آنچه فکر می‌کنیم اطلاعات داریم.

او خاطرنشان کرد که مدل‌ها تاکنون عمدتا بر روی پتانسیل یک پاتوژن برای آلوده کردن سلول‌های انسانی تمرکز کرده‌اند. قبل از ایجاد یک بیماری جدید انسانی، یک ویروس نیز باید از فردی به فرد دیگر سرایت کند و در طول مسیر علائم جدی ایجاد کند. او منتظر نسل جدیدی از مدل‌های یادگیری ماشینی است که بتواند آن پیش‌بینی‌ها را نیز انجام دهد.

او گفت: آنچه ما واقعا می‌خواهیم بدانیم لزوما این نیست که کدام ویروس می‌تواند انسان را آلوده کند، بلکه این است که کدام ویروس می‌تواند باعث شیوع بیماری شود. بنابراین این واقعا گام مهم بعدی است که ما باید آن را کشف کنیم.