"הענן מאפשר להרחיב את הניסויים למציאת חיסון לקורונה בצורה אקספוננציאלית"

"במסגרת המאמצים שלנו למציאת חיסון לנגיף הקורונה, הטכנולוגיה שלנו מבוססת על ניתוח חישובי מאוד מורכב, הדורש ניתוח כמויות גדולות של נתונים. לפיכך אנו נעזרים בטכנולוגיית ענן במסגרת המאמצים לפיתוח החיסון. הענן של אורקל (Oracle) מסייע לנו לנתח את כל מאגרי הנתונים, הכוללים רצפים של הגנום הוויראלי ושל חלבונים. זאת, במטרה לזהות דפוסים קבועים ומשתנים בתהליך האבולוציה של וירוס הקורונה, ולאתר את נקודות התורפה של הנגיף, בהן אפשר לתקוף אותו", כך אמר איתי בלוך, ראש קבוצת המחקר במכון מיגל. "בשונה מהמחקר שנעשה על וירוסים עד היום, על הקורונה מגיעה כמות מידע אדירה בטווח קצר מכל העולם. הענן מאפשר לנו להרחיב את הניסויים למציאת חיסון לקורונה בצורה אקספוננציאלית".

מכון המחקר הגלילי מיגל הוא בין החלוצים במרוץ העולמי לפיתוח חיסון לנגיף. לפני כמה שנים הוא פיתח בהצלחה חיסון נגד זן של נגיף הקורונה שנמצא בעופות. בפברואר השנה הודיע המכון שהוא פועל למנף את הפיתוח כדי למצוא חיסון נגד בקורונה.

בראיון לאנשים ומחשבים אמר בלוך, שאחראי גם על פרויקט ניתוח הנתונים, כי "מכון מיגל, שמפתח חיסון לנגיף הקורונה באמצעות החברה הבת MigVax, עושה שימוש בענן של אורקל, שתומכת במחקר כחלק מהתגייסותה הגלובלית למאבק בנגיף. במסגרת תהליך הפיתוח, החוקרים מנתחים מאגרי נתונים עצומים של רצפים גנטיים ויראליים, במטרה לאתר את נקודות התורפה של הווירוס".

לדבריו, "אצלנו במיגל מציגים גישה שונה משאר השחקנים במרוץ, ועובדים על חיסון תת-יחידה, על בסיס חלבונים ויראליים, שניתן בצורה אוראלית (דרך הפה) בלא הזרקה, כך שהנגישות שלו לקהל הרחב תהיה מהירה וקלה יותר, והמחיר יהיה מופחת". בלוך הסביר כי "החלבונים שמפתחת מיגל, ומגיעים מהווירוס, מאותתים למערכת החיסון שנחשפה לגוף זר, וכך מעודדים אותה לפתח נוגדנים כנגד הווירוס. הווירוס חודר דרך רקמות ריריות לדרכי הנשימה, וכך גם החיסון שלנו שעובד בדרך זו, דרך הפה ודרכי הנשימה, ולא דרך הדם. באופן זה, התגובה החיסונית מדמה בצורה טובה יותר את תהליך ההידבקות".

מאמצים קדחתניים למציאת חיסון. מגיפת הקורונה. אילוסטרציה: BigStock

מעלים לענן רצפים ויראליים ממסדי נתונים עולמיים

"אנחנו אוספים רצפים ויראליים ממסדי נתונים מכל העולם, ומעלים אותם לענן על מנת למפות דפוסי שינוי ברמת הרצף", הסביר בלוך. "בנוסף, אנו נעזרים במבנה התלת-ממדי של החלבונים הוויראליים, המדמה כיצד נראה החלבון בתוך גוף האדם. זאת, על מנת להבין איפה ממוקמות נקודות התורפה של הווירוס בהסתכלות הנדסית. אם נכוון את מערכת החיסון האנושית באמצעות החלבון שפיתחנו לאותן נקודות תורפה של הנגיף, היא תחסום את הווירוס, וכך תשבש את יכולתו להיכנס לתוך התאים של האדם".

"ניתוח הרצפים והמבנים התלת-ממדיים דורש כוח מחשוב גדול וחזק במיוחד, וגם שאר המשימות שלנו צורכות הרבה משאבים. בענן יש פוטנציאל להרחיב את הניסויים בצורה מעריכית. החוקרים משתמשים בטכניקת transfer learning – תת-תחום של למידת מכונה, כדי לאפיין ולמצוא דפוסי התנהגות של הקורונה. אורקל תורמת לנו את כוח המחשוב בענן במסגרת Oracle for Research – זרוע המחקר של החברה, שתומכת במחקרים ברחבי העולם, רבים מהם בתחום המאבק בווירוס הקורונה".

"אנו רוצים להפיק תובנות נוספות מהנתונים", ציין. "מה יהיה הדור הבא של הקורונה? מה המוטציה שעלולה להפחית את יעילות החיסון? כולם עובדים על הרצף שהגיע מהוואן, ככל שיש יותר נדבקים בעולם האפשרות של הווירוס להשתנות גדלה. כיוון שישנם כיום עשרות אלפי זנים של הנגיף, האתגר הוא לאתר קבוצות של זנים הזהות בנקודות התורפה שלהן, מה שמכונה קלסיפיקציה גנטית. אם תמצא חוקיות שכזו, ניתן יהיה להסביר את דור הבא של הנגיף, מוטציה שעלולה להפחית את יעילות החיסון. עוד אנו בוחנים את נושא החיסון האוניברסלי – האם ניתן לתכנן פתרון אחד שיהיה ישים להגנה הרמטית ככל האפשר כנגד כל קבוצות הזנים? ממד נוסף הוא יכולת החיזוי – לאיזה כיוון ובאיזה קצב מתקדמת האבולוציה של הווירוס, כדי שיהיה ניתן להתכונן לשינויים אפשריים".

בלוך סיכם באומרו כי "את הנתונים אנחנו מורידים ממסדי נתונים ציבוריים אקדמיים, שעומדים לרשות חוקרים בכל העולם ונתמכים על ידי הרשויות הרגולטוריות, בהן רשויות הבריאות והמחקר. את כל הנתונים הללו אנחנו מעלים לענן אורקל כדי לעשות את העיבוד. אנחנו כותבים את האלגוריתמיקה שלנו בעצמנו, כיוון שאלה פתרונות מאוד נישתיים לנו. בהמשך ייתכן שנשתמש ביכולות מתקדמות נוספות בענן אורקל. לבו של המחקר הזה הוא חישובים כבדים, כך שהאחסון פה הוא פחות הנושא המרכזי. אנחנו צריכים את ביצועי הענן לצורך החישובים. הורדנו עד כה את כל המידע שחוקרים בעולם אספו: נכון להיום, כ-60 אלף רצפים של גנומים ויראליים, והמספר גדל כל הזמן. כל רצף ויראלי עובר דגימה רחבה של מיליארדי אופציות במיליארדי תרחישים – כך שיכולת המחשוב הנדרשת היא אדירה. זה משהו שהענן הוא סביבה מושלמת ואולטימטיבית עבורו".