ذكاء اصطناعي جديد قادر على توقع كيفية انتشار الأوبئة

فيروسات فيلو، التي اكتشفت لأول مرة عام 1967، قادرة على إصابة الخفافيش لكنها قد تنتقل أيضاً إلى البشر. لا تتسبب هذه الفيروسات بأية أعراض للخفافيش المصابة، غير أنها تقود إلى عواقب وخيمة عند البشر.

فيروس الإيبولا هو الأكثر شهرة بين فيروسي فيلو المعروفين، وهو سبب وباء 2014 في غرب أفريقيا، والآخر هو فيروس ماربورج والذي يكاد أن يكون مستحيلاً تمييزه عن إيبولا، وهو أيضاً مميت لدرجة كبيرة.

وفقاً للمركز الوطني لمعلومات التقانة الحيوية فإن "الحمى النازفة الناتجة عن فيروسات فيلو تترافق بعدة أعراض نزفية، واكتناف كبدي مرئي، وتجلطات وعائية منتشرة، وصدمة. المرضى الذين يشفون في نهاية المطاف يعانون من الحمى من 5 إلى 9 أيام، على حين أنه في الحالات التي تنتهي بالوفاة، تتطور الأعراض السريرية بشكل مبكر، ويحدث الموت بعد 6 إلى 16 يوماً. معدل الوفاة مرتفع، ويتراوح بين 30% و 90% اعتماداً على الفيروس."

نظراً للمخاطر الشديدة المتعلقة بهذه الفيروسات، فقد أصبح من أهم الضرورات أن نتعلم المزيد عنها، وعن كيفية انتشارها، والأنواع التي تنتقل منها وإليها، وهذه كانت أحد الأخطاء التي أعاقت احتواء الوباء فيما مضى.

حالياً، قام فريق من العلماء من جامعة جورجيا، جامعة ماسي، وجامعة كاليفورنيا بابتكار نموذج ذكاء اصطناعي قادر على تحديد المواضع المحتملة للإصابة عن طريق توقع تواجد نوع أنواع الخفافيش التي من المرجح أن تكون ناقلة لهذه الفيروسات.

تقول "باربارا هان"، عالمة بيئة متخصصة بالأوبئة في معهد كاري لدراسات الأنظمة البيئية والمؤلفة الرئيسية للبحث: "باستخدام طرائق تعلم الآلة، استطعنا أن نستفيد من بيانات ذات علاقة بالبيئة، الجغرافيا البيولوجية، والصحة العامة، لتحديد أنواع الخفافيش التي من المرجح أنها تحمل الإيبولا وغيره من فيروسات فيلو. يعتبر تحديد الأنواع الحاملة للفيروسات ومعرفة أماكن تواجدها أساسياً لمنع انتشار الأوبئة مستقبلاً."

يقدم البحث مقاربة استباقية لمنع انتشار الأوبئة عن طريق التنبؤ بمكان انتقال الفيروس بالاعتماد على مكان تواجد الخفافيش الحاملة، بدلاً من الاقتصار على استخدام المعلومات حول أماكن انتشار الوباء سابقاً.

يقول ديفيد هايمان من جامعة ماسي: "يسمح النموذج لنا بأن نتحرر من انحيازنا ونعثر في البيانات على أنماط لا يمكن إلا لآلة أن تعثر عليها. بدلاً من توقع مكان انتشار وباء الإيبولا وغيره بالاعتماد على مكان آخر واقعة، فإنه يتنبأ بالخطر بناء على سمات فعلية لأنواع الخفافيش الحاملة للفيروس."

ناقلات فيروس في أماكن أبعد من أفريقيا

نشرت نتائج النموذج في مجلة الأمراض الاستوائية المهملة التابعة للمكتبة العامة العلمية، وقدمت دراسة حول الـ 21 نوعاً معروفاً من الخفافيش الحاملة لفيروسات فيلو بناء على تاريخ حياتها، فيزيولوجيتها، والخصائص البيئية، واستطاعت تحديد ما إذا كان أحد أنواع الخفافيش يحمل فيروساً فيلو أو لا بدقة وصلت إلى 87%. إضافة إلى هذا، فقد تمكنت الخوارزمية من توسيع نطاق المناطق المراقبة إلى ما هو أبعد من جنوب الصحراء الأفريقية، وصولاً إلى جنوب شرق آسيا وأميركا الوسطى والجنوبية.

تشرح هان: "تؤكد نتائجنا ما توصلت إليه دراسات في أفريقيا، حيث تنبأت بأن الموطن البيئي لفيروس إيبولا يمتد في الغابات المطرية الاستوائية الرئيسية. ولكن الفرق عن الأبحاث السابقة أننا حددنا عدة مناطق ساخنة في جنوب شرق آسيا حيث تتداخل 26 منطقة تمركز محتملة للأنواع، خصوصاً في تايلاند، بورما، ماليزيا، فيتنام وشمال شرق الهند."

يقول جون دريك من جامعة جورجيا أن الخطوة التالية في الدراسة هو تفسير كيف تبدو الإصابة تحت السيطرة في أماكن أخرى غير أفريقيا. يشرح: "إن الخرائط التي تم توليدها بالخوارزمية يمكن أن تساعد المراقبة الموجهة ومشاريع اكتشاف الفيروسات. نعتقد أن هناك فيروسات فيلو أخرى تنتظر أن نكتشفها. أحد الأسئلة المهمة التي تستحق العمل عليها مستقبلاً هي لماذا يوجد عدد قليل جداً من انتشارات الأوبئة المسجلة بخصوص البشر والحياة البرية في جنوب شرق آسيا مقارنة بأفريقيا الاستوائية."