Ваксина, създадена от AI, предотвратява пандемии

Екип от Университета в Кеймбридж използва изкуствения интелект за разработването на нов тип ваксина, която може да предпази от големи групи вируси и да предотврати пандемии. Ключовият компонент на ваксината е проектиран изцяло от изкуствен интелект, а след това е тествана върху хора. Разработена е така, че да действа срещу всички коронавируси, включително всички варианти на COVID и вируси, които заразяват животните и могат да предизвикат следващата пандемия.

Ваксината, създадена изцяло от изкуствен интелект

Екипът започва работа, воден от желанието да промени ситуацията, защото вирусите имат способността да се променят, а мутациите им обезсилват напълно вече създадените ваксини.

„Ваксините трябва да се актуализират редовно, но ние винаги сме назад и затова сега се опитваме да изпреварим времето“, казва проф. Джонатан Хийни, който е част от екипа и ръководи Лабораторията по вирусни зоонози в Кеймбридж.

Коронавируси като SARS и SARS-CoV-2 и свързаните с тях сарбековируси продължават да представляват глобална заплаха за здравето, което подчертава необходимостта от ваксини, способни да индуцират широка кръстосана сарбековирусна защита, пишат авторите.

Така започва работата на екипа. Изследователите взимат известни генетични кодове от множество коронавируси, регистрирани от програми за наблюдение, които търсят потенциални вирусни заплахи.

След това в работата се намесва изкуственият интелект (ИИ). Първата му задача е да анализира генетични кодове. След това разработва супер антиген, който може да обучи имунната система по начин, който да осигури защита срещу цялото семейство вируси, дори когато те мутират или когато нова инфекция се предаде от животни на хора.

Сред критичните компоненти на ваксините са антигените, тъй като именно тях имунната система се научава да атакува.

„За първи път тествахме върху хора антиген, който е проектиран изцяло от изкуствен интелект“, споделя проф. Хийни и допълва, че екипът е изненадан от технологията. Така е, защото: „Става въпрос за създаване на ваксини, които ни защитават не само от днешните вируси, но и това, което може да причини следващо заболяване и огнището му. Това е фундаментална промяна в начина, по който се подготвяме за пандемии“, обобщава проф. Хийни.

Ваксината pEVAC-PS е нова, безиглена ДНК ваксина, насочена към всички сарбековируси, пишат авторите в статия с резултатите след прилагането й, публикувана в списанието Journal of Infection.

Проф. Джонатан Хийни допълва научното описание по следния начин: „Невероятно е какво можем да направим с ваксината за доброто на човечеството“.

Изпитванията

За първото проучване върху хора антигенът е приложен като ДНК ваксина, за да бъде осигурена термостабилност и безиглено интрадермално приложение, което ще подпомогне бъдещото внедряване в условията на ограничени ресурси.

В изпитванията участват 39 души на възраст от 18 до 50 години, които преди това имат по две или три дози ваксина срещу COVID-19, като последната доза е приложена не по-рано от 84 дни. Другото условие е да нямат потвърдена коронавирусна инфекция през предходните 180 дни.

Ваксинират ги със създадената от ИИ ваксина. Случва се в периода между декември 2021 г. и септември 2023-а.

Всички те понасят добре ваксината и в четирите тествани дози (0,2 мг, 0,4 мг, 0,8 мг и 1,2 мг). Ваксината pEVAC-PS е безопасна, констатират авторите, което е и основната цел на проучването.

„Интересното е, че технологията е много по-добра при проектирането на ваксини за потенциални пандемии, когато вирусите се променят“, коментира и проф. Сол Фауст, който провежда няколко от опитите в Университета в Саугхемптън.

Второто проучване, в което са включени 200 души, ще даде по-добра представа затова колко добре ваксините тренират имунната система.

Изводите

Проучването предоставя ключови данни за безопасността и приложението при хора на проектираната от изкуствен интелект ваксина.
ДНК ваксините са ценна платформа за бързо прототипиране на антигети, тъй като са стабилни и адаптивни.

Сега екипът от Кеймбридж провежда изследвания, свързани с универсални сезонни грипни ваксини, които да не се адаптират всяка година и ваксина срещу птичия грип H5N1 в случай, че вирусът, който в момента опустошава популациите на птици, се превърне в човешка пандемия. Изследователите проучват още и ваксина срещу вирусни хеморагични трески, която включва видове на Ебола. Всички ваксини се тестват върху животни.

„Изкуственият интелект променя играта, когато става дума за ваксини, неговите инструменти имат потенциала да предскажат как имунната система ще реагира на ваксината, а това със сигурност ще ускори разработването и ще спаси животи“, коментира работата на колегите си от Кеймбридж директорът на Оксфордската група за ваксини проф. Анди Полард.

Според проф. Мариан Найт, която е научен директор на Националния институт за изследване на здравето и грижите екипът от Кембридж постига забележителен успех. „Разработеното с изкуствен интелект изпитване на супер антиген е ключов скок напред в способността ни да предоставяме широка и трайна вирусна защита“, казва проф. Найт.