?被認(rèn)為理想的一種疫苗是對(duì)病毒突起蛋白產(chǎn)生的廣泛中和抗體,，那里通常是病毒接近宿主細(xì)胞的首要接觸點(diǎn),，如果突變會(huì)嚴(yán)重影響病毒的適應(yīng)性或復(fù)制能能力,。這需要了解適應(yīng)度景觀，從序列到適應(yīng)度的映射,。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),，來(lái)自香港科技大學(xué)的數(shù)據(jù)科學(xué)家和他們來(lái)自麻省理工學(xué)院的合作者采用了一種計(jì)算的方法來(lái)估計(jì)包含HIV病毒的多聚蛋白gp160的適應(yīng)度景觀。然后,，通過(guò)與不同的實(shí)驗(yàn)測(cè)量進(jìn)行比較,，驗(yàn)證了推斷的景觀。

他們的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在2018年1月的《 pnasin 》雜志上,。

"如果沒(méi)有大數(shù)據(jù)機(jī)器學(xué)習(xí)方法, 就不可能做出這樣的預(yù)測(cè),"雷蒙德·路易(Raymond Louie)說(shuō), 他是香港科技大學(xué)高級(jí)研究院初級(jí)研究員及電子及電腦工程學(xué)系助理教授,。 "估計(jì)參數(shù)接近440萬(wàn)個(gè)。"

該小組處理的數(shù)據(jù)包括來(lái)自1918名艾滋病毒感染者的815個(gè)殘留物和20043個(gè)序列,。

科大電子與計(jì)算機(jī)工程與生物工程系副教授,、合著者馬修·麥凱(Matthew McKay)說(shuō)：“這種計(jì)算方法給我們提供了快速、準(zhǔn)確的結(jié)果,。這些發(fā)現(xiàn)可以幫助生物學(xué)家提出新的免疫原和疫苗接種方案,，迫使病毒突變到不適合的狀態(tài)，以逃避免疫應(yīng)答,，而免疫應(yīng)答可能會(huì)阻礙或限制病毒的感染,。”

“雖然這種方法的開(kāi)發(fā)是為了解決gp160蛋白引起的具體挑戰(zhàn),，我們無(wú)法用我們開(kāi)發(fā)的方法來(lái)獲得其他HIV蛋白的適應(yīng)度景觀,，這種方法是一般的，可以應(yīng)用于其他高維度， 最大熵推斷問(wèn)題,，具體來(lái)說(shuō),，我們的適應(yīng)度景觀可以在未來(lái)的臨床上應(yīng)用于聯(lián)合治療和免疫原設(shè)計(jì)的選擇?！?/p>

“這是一項(xiàng)多學(xué)科研究,，提出了應(yīng)用數(shù)據(jù)科學(xué)，特別是大數(shù)據(jù)機(jī)器學(xué)習(xí)方法,，以解決生物學(xué)中的一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題,，”McKay說(shuō)。