Velik dio razumijevanja virusne evolucije temelji se na usporedbama genoma. No, munjevita evolucija virusa - osobito onih s genomima zapisanim u RNK - i njihova tendencija stjecanja genetskog materijala od drugih organizama znači da genetske sekvence mogu sakriti duboke i daleke odnose između virusa, koji također mogu varirati ovisno o ispitivanom genu.

Nasuprot tome, oblici ili strukture proteina kodiranih virusnim genima imaju tendenciju da se sporo mijenjaju, što omogućuje otkrivanje tih skrivenih evolucijskih veza. Ali sve do pojave alata kao što je AlphaFold, koji može predvidjeti strukturu proteina na velikom broju, nije bilo moguće usporediti strukture proteina u cijeloj obitelji virusa.

U radu objavljenom u časopisu Nature, tim znanstvenika demonstrira pristupa virusa stanicama temeljenog na strukturi flavivirusa — skupine koja uključuje viruse hepatitisa C, denga groznice i Zika viruse, kao i neke glavne životinjske patogene i vrste koje bi mogle biti nove prijetnje ljudskom zdravlju.

Velik dio istraživačkog razumijevanja evolucije flavivirusa temeljio se na sekvencama sporo evoluirajućih enzima koji kopiraju njihov genetski materijal. Međutim, istraživači znaju jako malo o podrijetlu proteina koje flavivirusi koriste za invaziju stanica i koji određuju raspon domaćina koje mogu zaraziti. Taj je jaz, usporio razvoj učinkovitog cjepiva protiv hepatitisa C, koji svake godine ubija stotine tisuća ljudi.

Istraživači su koristili DeepMindov model AlphaFold2 i ESMFold, alat za predviđanje strukture razvijen u tehnološkom divu Meta, kako bi generirali više od 33.000 predviđenih struktura za proteine ​​iz 458 vrsta flavivirusa. ESMFold se temelji na jezičnom modelu uvježbanom na desecima milijuna proteinskih sekvenci. Za razliku od AlphaFolda, zahtijeva samo jednu ulaznu sekvencu, umjesto da se oslanja na više sekvenci iz sličnih proteina, tako da bi mogao biti posebno koristan za ispitivanje najmisterioznijih virusa.

Predviđene strukture omogućile su autorima da identificiraju virusne ulazne proteine ​​s vrlo različitim sekvencama od onih poznatih flavivirusa. Pronašli su neke neočekivane poveznice. Na primjer, podskup virusa koji uključuje hepatitis C inficira stanice pomoću sustava sličnog onom koji su otkrili u pestivirusima — skupini koja uključuje virus klasične svinjske kuge, koji uzrokuje hemoragičnu groznicu kod svinja, i druge životinjske patogene.

Usporedbe omogućene umjetnom inteligencijom pokazale su da se ovaj sustav unosa razlikuje od onih mnogih drugih flavivirusa. “Za hepatitis C i njegove srodnike, ne znamo odakle je došao njihov sustav ulaska. Možda su ga  ti virusi davno izmislili", kažu istraživači.

Predviđene strukture također su otkrile da dobro proučeni ulazni proteini virusa Zika i Denga groznice imaju isto podrijetlo kao oni flavivirusa. Još jedno veliko iznenađenje bilo je otkriće da neki flavivirusi imaju enzim koji je izgleda ukraden iz bakterija.

Studija o flavivirusu vrh je ledenog brijega, evolucijska povijest drugih virusa, pa čak i nekih staničnih organizama, vjerojatno će biti ponovno napisana AI-jem.