ШІ створив вакцину нового покоління: один укол може захистити від цілих родин вірусів
Пандемія COVID-19 показала, що людство навчилося створювати вакцини у рекордно короткі терміни. Однак більшість сучасних препаратів мають одну суттєву проблему — вони розробляються вже після появи небезпечного вірусу і часто змушені наздоганяти його нові мутації. Тепер міжнародна група науковців пропонує зовсім інший підхід: створити універсальну вакцину, здатну захищати не від одного конкретного штаму, а від цілих родин вірусів.
Основою нової технології став штучний інтелект. За допомогою машинного навчання дослідники проаналізували величезний масив генетичних даних, отриманих під час минулих і сучасних спалахів захворювань. Алгоритм визначив найбільш важливі елементи вірусів — ті, без яких вони не можуть існувати та які майже не змінюються в процесі еволюції.
На базі цих даних було створено так званий «суперантиген» — універсальну мішень для імунної системи. Ідея полягає в тому, щоб навчити організм розпізнавати не окремий варіант вірусу, а його ключові спільні риси. У такому випадку навіть поява нових мутацій або споріднених патогенів не повинна повністю нівелювати захист.
Першим проєктом, реалізованим за цією технологією, стала універсальна вакцина проти групи коронавірусів Sarbeco, до якої належать SARS-CoV-2, збудник атипової пневмонії SARS та низка коронавірусів кажанів, здатних у майбутньому передаватися людям.
Розробкою займаються фахівці Кембриджського університету разом із біотехнологічною компанією DIOSynVax. За словами професора Джонатана Гіні, новий підхід змінює саму філософію створення вакцин. Замість того щоб реагувати на вже існуючу загрозу, дослідники намагаються випередити її. Вони прагнуть створити одну вакцину, яка враховує спорідненість вірусів усередині цілої родини та атакує ті структури, які патоген не може легко змінити.
Перший етап клінічних випробувань уже завершився. У ньому взяли участь 49 здорових добровольців віком від 18 до 50 років. Вакцину вводили без використання традиційної голки — за допомогою спеціального мікроструменевого пристрою, який під високим тиском доставляє препарат безпосередньо у клітини шкіри.
Результати виявилися обнадійливими. Дослідники підтвердили безпечність препарату та зафіксували формування імунної відповіді не лише проти COVID-19 і SARS, а й проти кількох споріднених коронавірусів тваринного походження, які потенційно можуть стати причиною нових епідемій.
Попередні експерименти на тваринах також показали, що технологія здатна забезпечувати широкий захист від різних представників родини коронавірусів. У перспективі її планують адаптувати й для інших небезпечних інфекцій, зокрема для вірусів групи Ебола, які продовжують викликати локальні спалахи в окремих країнах Африки.
Вчені вважають, що подібні універсальні вакцини можуть докорінно змінити систему боротьби з пандеміями. Якщо створити й випробувати такі препарати заздалегідь, людство зможе зустрічати нові вірусні загрози вже підготовленим, не чекаючи масового поширення інфекції.
На думку авторів дослідження, це допоможе врятувати мільйони життів, уникнути масштабних карантинних обмежень та зменшити економічні втрати, які супроводжують великі епідемії.
Найближчим часом розпочнеться друга фаза клінічних випробувань, у якій планується залучити понад 200 учасників. Якщо результати підтвердять ефективність технології, медицина може зробити один із найбільших кроків уперед у профілактиці інфекційних захворювань за останні десятиліття.
