Tudósok mesterséges intelligenciát használtak egy olyan vakcina megtervezésére, amely sokféle madárinfluenza-változat ellen véd. Ez alapjaiban formálhatja a nemzeti biobiztonságot és ellenállóbbá teheti a közegészségügyi rendszereket, állítják.
A Cambridge-i Egyetem tudósai mesterséges intelligencia felhasználásával új vakcinát fejlesztettek ki, amely egyetlen oltással a madárinfluenza több törzsét célozza, nem pedig csak egy variáns ellen ad védelmet. Állításuk szerint az oltás még olyan variánsok ellen is védelmet nyújthat, amelyek még nem is jelentek meg.
HIRDETÉS
HIRDETÉS
A vakcina egy új vakcinageneráció része, amely ugyanazon vírus több törzsét célozza, azzal a céllal, hogy jobban fel lehessen készülni a jövőbeli egészségügyi vészhelyzetekre, beleértve azokat is, amelyeket jelenleg még ismeretlen kórokozók okoznak.
„Ahelyett hogy a madárinfluenza egyetlen variánsa ellen adna védettséget, az új, széles spektrumú vakcinánk a variánsok rendkívül széles skálája ellen nyújt védelmet” – mondta Jonathan Heeney, a University of Cambridge Lab of Viral Zoonotics laboratóriumának kutatója, aki a munkát vezette.
„Úgy terveztük, hogy előre jelezze a vírus evolúcióját, ne pedig csak reagáljon rá” – tette hozzá.
A Cell Reports Medicine (forrás: angol) folyóiratban megjelent tanulmány megállapította, hogy az új vakcina szélesebb körű védelmet és jobb túlélési arányt biztosít, mint a jelenleg pandémiás felkészülésre felhalmozott, csak egyetlen törzset célzó standard jelölt vakcinák.
A COVID-19-et és számos más újonnan felbukkanó fertőző betegséget okozó koronavírusokhoz hasonlóan a madárinfluenza is RNS-vírus. Az RNS-vírusok különleges fenyegetést jelentenek az emberi egészségre, mivel gyorsan új törzsekké tudnak mutálódni, amelyek állatról emberre terjedhetnek, és képesek kijátszani immunrendszerünket, illetve a meglévő vakcinák által nyújtott védelmet.
A jelenlegi pandémiás felkészülés azon alapul, hogy olyan vakcinákat halmoznak fel, amelyek már megjelent vírusvariánsok ellen védenek. A szerzők szerint ezek az új generációs vakcinák alapvetően megváltoztatják a nemzeti biobiztonságot, és ellenállóbbá teszik a közegészségügyi rendszereket.
„Fel tudunk készülni arra, hogy azonnal reagáljunk vírusjárványokra és pandémiákra, nem pedig a jelenlegi helyzethez hasonlóan mindig lemaradásban leszünk, és egy olyan törzs ellen fejlesztett vakcinával válaszolunk, amely időközben már megváltozott” – mondta Heeney.
Új generációs vakcinák
A kutatók világszerte működő megfigyelőprogramok által rögzített madárinfluenza-vírusok genetikai szekvenciaadatait gyűjtötték össze, beleértve a vadon élő állatokból, a haszonállatokból és madárinfluenzával fertőzött emberekből származó mintákat is.
Számítógépes és evolúciós algoritmusokat használtak, hogy öt, mesterséges intelligenciával optimalizált szintetikus antigént tervezzenek, amelyek a madárinfluenza-vírusok globális sokféleségét képviselik, és segítenek megakadályozni, hogy a vírus kijátssza az immunvédelmet.
A vakcinában lévő hatóanyagot antigénnek nevezik, ez váltja ki a szervezet immunrendszerének védelmi reakcióját. Így „kiképzi” a szervezetet, hogy később meg tudja védeni magát egy olyan kórokozóval szemben, amely ezt a konkrét antigént tartalmazza.
„A mesterséges intelligencia használata jelentősen felgyorsítja a vakcinatervezés folyamatát, ezután pedig a laboratóriumban tesztelhetjük a vakcinajelölteket, hogy megbizonyosodjunk arról, kellően stabilak és biztonságosak” – mondta Heeney.
Az új tanulmányban a vakcina egereket és görényeket is teljes mértékben megvédett a madárinfluenza vírusát okozó, genetikailag egymástól nagyon eltérő variánsok egy sorával szemben, amelyek mindegyike okozott már emberi fertőzéseket, és potenciális pandémiás fenyegetést jelent. Ugyanezeknek a vírusoknak a kitettség után az állatoknak csak a fele maradt életben, amikor az Egészségügyi Világszervezet meglévő madárinfluenza-vakcinájával oltották be őket.
A következő lépés az, hogy az új madárinfluenza-vakcinát embereken végzett klinikai vizsgálatokban teszteljék, hogy rendelkezésre álljon egy esetleges járvány idején, valamint hogy az új keretrendszert a szezonális influenza elleni oltásokra és más, gyorsan fejlődő RNS-vírusokra is kiterjesszék.
A Cambridge-i Egyetem és DIOSynVax Ltd nevű vállalata által kifejlesztett vakcina a legújabb azon sorozatban, amelynek tagjai úgy vannak megtervezve, hogy egyetlen oltással több ezer vírustörzs ellen adjanak tartós védelmet.
A csapat az idei év elején fejlesztette ki az első, teljes mértékben mesterséges intelligencia által tervezett vakcinát, amelyet embereken tesztelnek, és amely tartós védelmet kínál a vírusok széles köre, például az Ebola és a koronavírus-csoport egyes tagjai ellen, még akkor is, ha ezek közben mutálódnak.