Исследователи из Кембриджского университета (Великобритании) использовали модель машинного обучения для создания принципиально нового типа вакцины, способной защитить не только от целого семейства человеческих коронавирусов, но и от их животных вариантов, которые еще даже не перешли к человеку.
© Naked-Science.ru
Первое клиническое испытание с участием людей уже завершено, а его результаты опубликованы в издании Journal of Infection. Таким образом, эта вакцина стала первой в мире вакциной, спроектированной с помощью искусственного интеллекта и протестированной на людях. В перспективе она может обеспечить защиту от опасных мутаций вирусов еще до того, как они возникнут.
«Речь идет о создании вакцин, которые защищают нас не только от сегодняшних вирусов, но и от тех патогенов, которые способны вызвать следующую вспышку заболевания или новую пандемию», — заявил соавтор исследования Джонатан Хини.
Традиционная вакцина обучает иммунную систему бороться с конкретным вирусом. Однако по мере того как вирусы мутируют, такие препараты приходится постоянно обновлять, и медицина оказывается в роли догоняющей стороны. Именно поэтому каждый сезон появляются новые вакцины против гриппа, а для COVID-19 продолжают разрабатываться обновленные бустерные дозы.
Вакцины, созданные с помощью ИИ, способны изменить правила игры. Как отмечают эксперты, алгоритмы машинного обучения могут анализировать практически весь массив генетических данных, собранных по тысячам родственных вирусов по всему миру, и выявлять те участки вирусного генома, которые с наибольшей вероятностью останутся неизменными в процессе эволюции. Если вакцина будет нацелена именно на эти стабильные элементы, то теоретически она сможет обеспечивать защиту не только от целого семейства вирусов, но и от их будущих мутаций.
Именно такой подход использовали кембриджские ученые. В своем исследовании они сосредоточились на семействе сарбековирусов (Sarbecovirus), к которому относятся как вирус атипичной пневмонии SARS, так и вирус COVID-19, а также ряд коронавирусов животных.
После анализа огромного массива данных искусственный интеллект выявил наиболее консервативные, практически неизменные участки вирусов. Затем исследователи с помощью серии тщательно спланированных экспериментов на живых организмах определили, какие из этих компонентов лучше всего подходят для создания вакцины. В результате им удалось разработать так называемый «суперантиген», ставший ключевым элементом нового препарата.
Результаты клинического испытания выглядят обнадеживающими, хотя пока еще не позволяют делать окончательные выводы. Исследование показало, что вакцина, разработанная с помощью ИИ, успешно активирует иммунную систему и стимулирует выработку антител, способных бороться с вирусом.
Кроме того, как отмечают авторы работы, препарат «хорошо переносился во всех четырех исследованных дозировках и не вызвал каких-либо серьезных опасений в отношении безопасности».
Однако испытание было небольшим — в нем приняли участие всего 39 человек. Иммунный ответ оказался «умеренным», а продолжительность защитного эффекта пока остается неизвестной. Тем не менее фундамент для дальнейших исследований уже заложен, а потенциальная награда может оказаться поистине революционной: создание универсальной вакцины.
