A fost creat primul vaccin din lume cu ajutorul inteligenței artificiale

După pandemia de COVID-19, oamenii de știință din întreaga lume au căutat soluții pentru a preveni următoarea mare criză sanitară. Acum, cercetătorii de la Universitatea Cambridge anunță un pas care ar putea schimba regulile jocului: primul vaccin conceput cu ajutorul inteligenței artificiale și testat pe oameni.

Spre deosebire de vaccinurile clasice, dezvoltate pentru a combate un virus deja cunoscut, noul vaccin a fost proiectat să ofere protecție împotriva unei întregi familii de coronavirusuri, inclusiv a unor virusuri care circulă în prezent la animale și care ar putea provoca viitoare pandemii.

De ce vaccinurile trebuie actualizate mereu

Vaccinurile tradiționale funcționează prin antrenarea sistemului imunitar să recunoască anumite caracteristici ale unui virus. Problema este că virusurile evoluează permanent.

Acesta este motivul pentru care vaccinul antigripal se schimbă aproape în fiecare an și pentru care vaccinurile împotriva COVID-19 au fost actualizate de mai multe ori după apariția primelor variante ale virusului SARS-CoV-2.

Pe măsură ce virusurile acumulează mutații, ele pot deveni suficient de diferite încât protecția oferită de vaccinurile existente să scadă.

Cum a ajutat inteligența artificială

Inteligența artificială poate analiza într-un timp foarte scurt cantități uriașe de informații genetice. În cazul acestui proiect, algoritmii au studiat mii de coronavirusuri înrudite și au căutat acele elemente care rămân aproape neschimbate de-a lungul evoluției.

Aceste regiuni stabile reprezintă „călcâiul lui Ahile” al virusurilor, deoarece sunt esențiale pentru supraviețuirea lor și nu se pot modifica ușor fără consecințe.

Echipa de la Cambridge a folosit IA pentru a identifica aceste caracteristici comune în cadrul familiei de virusuri numite sarbecovirusuri, grup din care fac parte virusul SARS, SARS-CoV-2 și numeroase coronavirusuri descoperite la lilieci și alte animale, conform Medical Xpress.

Pe baza acestor informații a fost creat vaccinul experimental.

Vaccin ADN, nu vaccin ARN. Care este diferența?

În timpul pandemiei, cele mai cunoscute au devenit vaccinurile cu ARN mesager (ARNm), precum cele folosite pe scară largă împotriva COVID-19. Noul vaccin utilizează însă o tehnologie diferită: ADN.

Pentru a înțelege diferența, trebuie să știm că atât ADN-ul, cât și ARN-ul conțin informații genetice.

ADN-ul reprezintă „manualul principal de instrucțiuni” al organismului și al multor microorganisme. Este mai stabil și rezistă mai bine la variațiile de temperatură.

ARN-ul este o copie temporară a unor informații din ADN și este folosit pentru transmiterea rapidă a instrucțiunilor necesare producerii proteinelor.

Vaccinurile ARNm livrează organismului instrucțiuni temporare pentru fabricarea unei proteine virale, astfel încât sistemul imunitar să învețe să o recunoască.

Vaccinurile ADN funcționează pe un principiu asemănător, dar folosesc material genetic ADN. Un avantaj important este stabilitatea mai mare, ceea ce facilitează transportul și depozitarea, mai ales în regiunile unde infrastructura pentru păstrarea vaccinurilor la temperaturi foarte scăzute este limitată.

Vaccinare fără ac. Cum funcționează noua tehnologie

Un alt element care atrage atenția este modul de administrare.

În locul injecțiilor clasice, vaccinul poate fi introdus în organism cu ajutorul unui jet de lichid de mare presiune care traversează pielea fără utilizarea unui ac.

Specialiștii spun că această metodă poate reduce disconfortul asociat vaccinării și ar putea permite imunizarea rapidă a unui număr mare de persoane în timpul unei epidemii.

Ar putea opri următoarea pandemie înainte să înceapă?

Marea promisiune a acestui tip de vaccin este protecția cu spectru larg.

În loc să fie eficient doar împotriva unei singure variante virale, el ar putea oferi apărare împotriva unei întregi familii de virusuri. Acest lucru ar permite autorităților sanitare să reacționeze mult mai rapid atunci când apare o nouă amenințare.

Conceptul nu se limitează la coronavirusuri.

Cercetătorii consideră că aceeași abordare ar putea fi utilizată pentru dezvoltarea unui vaccin universal împotriva gripei, eliminând necesitatea actualizării anuale a vaccinurilor.

De asemenea, strategia ar putea avea aplicații importante în cazul virusului Ebola. Actualele focare din Africa sunt provocate de tulpini care nu sunt întotdeauna acoperite de vaccinurile existente, ceea ce evidențiază necesitatea unor vaccinuri capabile să ofere protecție mai largă.

Ce au arătat primele teste pe oameni

Studiul reprezintă prima evaluare la om a unui vaccin conceput cu ajutorul inteligenței artificiale.

Rezultatele sunt încurajatoare. Participanții vaccinați au produs anticorpi capabili să recunoască mai multe tipuri de sarbecovirusuri, iar vaccinul s-a dovedit sigur și bine tolerat.

Aceste date sugerează că tehnologia poate funcționa și că IA ar putea deveni un instrument esențial în dezvoltarea vaccinurilor de generație nouă.

Există și limite. De ce mai este nevoie de timp

Deși descoperirea este promițătoare, cercetătorii avertizează că vaccinul nu este încă pregătit pentru utilizare pe scară largă.

Răspunsul imun observat în studiu a fost considerat moderat, iar durata protecției nu este încă cunoscută. Nu se știe nici dacă vor fi necesare doze de rapel și cât de eficient va fi vaccinul în prevenirea infecțiilor în condiții reale.

Pentru a răspunde la aceste întrebări sunt necesare studii clinice mai ample, desfășurate pe un număr mai mare de participanți.

De la science-fiction la realitate

Cu doar câțiva ani în urmă, ideea ca inteligența artificială să proiecteze vaccinuri părea desprinsă din filmele SF. Astăzi, primele rezultate la oameni arată că această tehnologie poate deveni un aliat important în lupta împotriva bolilor infecțioase.

Un vaccin universal împotriva coronavirusurilor nu este încă o realitate, însă cercetarea de la Cambridge sugerează că medicina se apropie de momentul în care nu va mai trebui să alerge permanent în urma virusurilor, ci va putea să le anticipeze.