Науковці з Кембриджського університету зробили важливий крок у розвитку медицини майбутнього. Вони представили принципово новий тип вакцини, ключовий компонент якої був повністю створений за допомогою штучного інтелекту. Ба більше, ця технологія вже пройшла перші випробування за участю людей.
Головна мета проєкту — створити універсальну вакцину, здатну захищати не лише від усіх відомих варіантів коронавірусів людини, а й від споріднених вірусів, які циркулюють серед кажанів та інших тварин і потенційно можуть стати причиною нової глобальної пандемії.
Як штучний інтелект допомагає створювати вакцини
Традиційні вакцини навчають імунну систему розпізнавати конкретний вірус або його окремі фрагменти. Проблема полягає в тому, що віруси постійно мутують. Саме тому вакцини від грипу доводиться оновлювати щороку, а препарати проти COVID-19 уже кілька разів адаптували до нових штамів.
Штучний інтелект дозволяє підійти до проблеми інакше. Алгоритми аналізують генетичні дані тисяч споріднених вірусів і знаходять ті ділянки їхньої структури, які практично не змінюються в процесі еволюції. Саме ці стабільні елементи можуть стати універсальною мішенню для імунної системи.
Дослідники з Кембриджа застосували цей підхід до родини сарбековірусів, до якої належать збудники SARS, COVID-19 та низка коронавірусів, що циркулюють серед тварин. Виявлені спільні особливості й стали основою нової вакцини.
Чим ця вакцина відрізняється від mRNA-препаратів
На відміну від вакцин на основі матричної РНК, які набули широкого застосування під час пандемії COVID-19, нова розробка використовує ДНК-технологію.
ДНК-вакцини мають кілька суттєвих переваг. Вони краще зберігаються, не потребують настільки суворого температурного режиму та можуть бути простішими для транспортування, особливо до регіонів із недостатньо розвиненою медичною інфраструктурою.
Ще одна цікава особливість — спосіб введення препарату. Замість традиційної голки використовується потужний струмінь рідини, який доставляє вакцину крізь шкіру. Це може зробити вакцинацію менш болісною та дозволити швидше проводити масові кампанії під час спалахів інфекцій.
Шанс запобігти майбутнім пандеміям
Науковці вважають, що універсальні вакцини можуть кардинально змінити підхід до боротьби з новими інфекційними захворюваннями. Якщо препарат забезпечуватиме захист одразу від цілої групи вірусів, медичні служби отримають можливість реагувати ще до того, як новий збудник встигне поширитися по світу.
Подібний підхід може бути корисним і для боротьби зі звичними хворобами. Наприклад, грип постійно змінюється, тому вчені щороку прогнозують, які штами будуть найпоширенішими. Універсальна вакцина могла б позбавити людство необхідності постійно наздоганяти вірус.
Також широкоспектральні препарати можуть допомогти у боротьбі з рідкісними варіантами небезпечних інфекцій, проти яких нинішні вакцини не забезпечують достатнього захисту.
Що показали перші випробування
Перші клінічні дослідження засвідчили, що створена за допомогою штучного інтелекту ДНК-вакцина здатна стимулювати вироблення антитіл, які розпізнають різні види сарбековірусів. Крім того, препарат продемонстрував хороший профіль безпеки та добре переносився учасниками дослідження.
Водночас науковці наголошують, що поки що говорити про готову універсальну вакцину зарано. Імунна відповідь виявилася помірною, а тривалість захисту ще належить визначити. Також невідомо, чи знадобляться додаткові бустерні дози.
Попереду — масштабні дослідження
Наступним етапом стануть більші клінічні випробування, які мають підтвердити, що вакцина справді здатна запобігати зараженню або зменшувати тяжкість перебігу хвороби в реальних умовах.
Експерти вважають, що до появи універсальної вакцини ще може знадобитися кілька років. Однак це дослідження демонструє, що використання штучного інтелекту відкриває нові можливості для медицини та може суттєво прискорити створення препаратів, здатних захистити людство від майбутніх пандемій.