科学家们使用先进的数据分析和机器学习来识别可能触发自身免疫疾病(如1型糖尿病和类风湿性关节炎)的病毒蛋白。COVID感染与自身免疫疾病的较高风险相关,包括类风湿性关节炎和1型糖尿病。但病毒为什么会导致身体的免疫系统失常仍然未知,这使得开发避免自身免疫的疗法变得困难。一个假设是,类似于身体自身蛋白质的病毒“分子拟态物”触发了针对病毒的免疫反应——而健康组织则被卷入交火中。
现在,利用先进的数据分析和机器学习,科学家们已经识别出一组最有可能涉及触发自身免疫的COVID衍生分子拟态物。新结果发表在《免疫信息学》中。
研究人员首先寻找与已知在各种自身免疫疾病中受到攻击的人类蛋白质相似的病毒成分。理论上,这些病毒蛋白质可以触发免疫系统针对它们所类似的人类蛋白质。他们通过使用机器学习来识别最有可能被人类抗体结合的病毒成分,缩小了罪魁祸首的名单。
研究人员发现的一些病毒成分与1型糖尿病或多发性硬化症相关。
重要的是,研究人员识别出的COVID诱导自身免疫可能的目标某些人类蛋白质仅存在于具有特定基因的人群中,这表明产生这些蛋白质的人可能面临更高的COVID诱导自身免疫风险。
“与我们的临床同事合作,我们现在可以利用人工智能和机器学习来解决因COVID大流行而加重的医疗状况,这令人兴奋,”犹他大学健康系生物医学信息学杰出教授Julio Facelli博士在论文中说。“希望我们的结果将有助于更好地理解并最终治疗和预防这些令人生畏的疾病。”
研究结果发表在《免疫信息学》,标题为“COVID-19大流行的分子拟态影响:SARS-CoV-2与自身免疫疾病表位之间的序列同源性”。
这项研究得到了国家医学图书馆(5T15LM007124-24)的支持,以及犹他临床和转化科学研究所(UM1TR004409)的CTSA奖。计算资源由犹他州高性能计算中心提供。内容仅代表作者的责任,并不一定代表国家卫生研究院的官方观点。