Изследователи използват изкуствен интелект за създаването на първата универсална ваксина

Изследователи от Великобритания съобщиха за значителен напредък в разработването на универсална ваксина срещу коронавируси, проектирана с помощта на технологии за изкуствен интелект. Според учените новият подход може да промени начина, по който светът се подготвя за бъдещи пандемии, като позволи създаването на ваксини, насочени не само срещу известни патогени, но и срещу потенциални бъдещи вирусни заплахи.

Проектът се ръководи от екипи на Университета в Кеймбридж и Университета в Саутхемптън, които вече са получили необходимите регулаторни разрешения и са приключили първата фаза на клинични изпитвания върху хора.

Една от основните слабости на традиционните ваксини е, че разработването им често изостава от бързата еволюция на вируси като грипните вируси, коронавирусите и вируса Ебола. До момента, в който дадена ваксина бъде създадена и внедрена, новопоявилите се варианти могат частично или напълно да заобиколят изградената защита. Пандемията от COVID-19 и поредицата огнища на различни бетакоронавируси през последните две десетилетия подчертаха необходимостта от по-дългосрочен и проактивен подход.

„Преместихме разработването на ваксини от реактивен към ориентиран към бъдещето модел“, заяви професор Джонатан Хийни от Лабораторията за зоонозни вируси към Университета в Кеймбридж. По думите му новата технология може да прекъсне цикъла на непрекъснато адаптиране към всеки следващ вирусен вариант.

За разработването на ваксината учените са използвали алгоритми за машинно обучение, които са анализирали огромен масив от генетични данни за сарбековирусите – група коронавируси, разпространени основно сред прилепите и други животни, част от които имат потенциал да преминат към хората. Именно към тази група принадлежат и вирусите SARS-CoV-1 и SARS-CoV-2.

В резултат на анализа е създаден синтетичен протеин, определян от изследователите като „суперантиген“. Вместо да възпроизвежда характеристиките на конкретен вирусен щам, той комбинира общи структурни особености на множество коронавируси. Целта е имунната система да бъде обучена да разпознава и неутрализира широк спектър от сродни патогени, включително такива, които все още не са се появили сред хората.

Разработката включва и нов метод на приложение. Вместо традиционните игли и спринцовки ваксината се доставя чрез високоскоростна микрофлуидна струя, която въвежда препарата директно през кожата под високо налягане. Според учените този подход намалява количеството медицински отпадъци, улеснява масовата имунизация и позволява по-прецизно дозиране.

Допълнително предимство на технологията е нейната висока термостабилност. За разлика от някои mRNA ваксини, които изискват съхранение при много ниски температури, новият препарат може да се транспортира и съхранява значително по-лесно. Това би могло да улесни доставките в държави с ограничена здравна инфраструктура и недостатъчен достъп до специализирани хладилни системи.

Първата фаза на клиничното проучване е проведена в периода между декември 2021 г. и септември 2023 г. В нея са участвали 39 доброволци, получили една от четири различни дозировки на ваксината. Според публикуваните резултати препаратът е показал добър профил на безопасност и поносимост, като не са регистрирани сериозни нежелани реакции или опасения, свързани с безопасността.

„Забележителният успех на това разработено с помощта на изкуствен интелект изследване представлява важна стъпка напред в областта на ваксинологията“, заяви професор Мариан Найт от Националния институт за изследване на здравето и грижите на Великобритания (NIHR).

След приключването на първата фаза учените преминават към следващ етап на клинични изпитвания, който ще обхване по-голям и по-разнообразен брой участници. Основната цел е да се оцени ефективността на ваксината при изграждането на широкоспектърен имунен отговор и потенциалът ѝ да осигури защита срещу бъдещи коронавирусни заплахи.