- Исследователи из Кембриджского университета недавно разработали первую в мире вакцину, созданную искусственным интеллектом (ИИ), и успешно протестировали ее на людях.
- Вакцина была создана для защиты от вирусов семейства сарбековирусов, включая SARS и SARS-CoV-2, вирус, вызывающий COVID.
- Медицинские новости сегодня поговорил с вирусологом и ученым, занимающимся искусственным интеллектом, чтобы обсудить безопасность и эффективность вакцин, а также то, как искусственный интеллект может помочь ученым в разработке универсальных вакцин.
Первая в мире человеческая вакцина, созданная с помощью искусственного интеллекта (ИИ) и разработанная учеными Кембриджского университета, успешно прошла первоначальные испытания и в настоящее время проходит дальнейшие испытания.
Что отличает эту вакцину от традиционных вакцин, так это то, что вместо того, чтобы разрабатываться в ответ на существующие штаммы, она использует прогностический дизайн.
Для этого ученые использовали ИИ для анализа нескольких коронавирусов и создания «суперантигена». С помощью этого суперантигена они смогли воздействовать на общие черты вирусов семейства коронавирусов и, в некотором смысле, обеспечить безопасность вакцины против текущих и будущих мутаций коронавируса.
Вакцина также имеет безыгольную конструкцию и использует специализированный струйный инжектор через систему PharmaJet Tropis. Вместо того, чтобы прокалывать кожу традиционным металлическим шприцем, он использует гидродинамику для доставки ингредиентов вакцины именно туда, куда им нужно.
Однако технология остается экспериментальной, и в первом испытании на людях приняли участие всего 39 человек.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Journal of Infection.
Чтобы понять, что означает это испытание для будущего разработки вакцин и как работает эта технология, Медицинские новости сегодня поговорил с двумя экспертами, которые не принимали участия в исследовании:
- Моника Ганди, доктор медицинских наук, магистр здравоохранения, специалист по инфекционным заболеваниям и профессор медицины Калифорнийского университета в Сан-Франциско,
- и Марк Бубновски, старший научный сотрудник по искусственному интеллекту в Novo Nordisk.
Что показывают результаты исследования фазы 1
Испытание было небольшим, в нем приняли участие всего 39 человек, и его целью было проверить безопасность вакцины. В настоящее время проводится второе испытание с участием 200 участников, чтобы определить, насколько оно эффективно.
Вакцина вызвала у людей то, что ученые назвали «скромным» иммунным ответом. Это по сравнению с
«Испытание достигло того, для чего в основном предназначены испытания фазы 1: ранняя безопасность и переносимость. Оно также продемонстрировало некоторые доказательства того, что дизайн может сосредоточить ответные меры на консервативных регионах сарбековируса», — сказал Бубновски.
Он также повторил, что вакцина должна пройти гораздо более масштабные испытания, прежде чем она будет признана безопасной и эффективной для реального мира.
«(Испытание) еще не продемонстрировало сильного и широкого иммунного ответа, которого можно было бы ожидать, прежде чем называть его защитной универсальной вакциной против коронавируса», — сказал Бубновски.
Между тем Ганди указал на важный факт, касающийся индивидуального и коллективного иммунитета против SARS-CoV-2.
«Меня не удивило, что к моменту проведения исследования у населения (участвующего в исследовании) уже был хороший иммунный ответ на SARS-CoV-2. Пандемия COVID-19 началась в 2020 году, и практически каждый взрослый человек на планете уже подвергся воздействию вируса, вызвав сильный иммунный ответ, или получил вакцину», — сказала она.
«Платформа вычислительного проектирования сложна и амбициозна, но статья не позволяет нам судить, является ли сам алгоритм ИИ исключительно продвинутым по сравнению с другими современными методами проектирования антигенов», — сказал Бубновски. МНТ.
«Это не «чистый ИИ» в смысле системы, которая самостоятельно разрабатывает вакцину. Это больше похоже на компьютерную разработку вакцин», — пояснил он.
«Исследователи использовали вычислительную биологию для сравнения родственных коронавирусов, идентификации консервативных частей домена, связывающего спайковые рецепторы, и разработки синтетического антигена, предназначенного для сосредоточения иммунной системы на общих слабых местах в этом семействе вирусов», — продолжил он.
«Компьютер помогает генерировать и расставлять приоритеты кандидатов, но биология по-прежнему получает окончательный голос посредством лабораторных испытаний, исследований на животных и клинических испытаний на людях», — добавил он.
Интеллектуальная собственность на вакцину принадлежит DIOSynVax Ltd, Университету Регенсбурга и Cambridge Enterprise Ltd.
Разрабатываете вакцину от еще не существующего вируса?
Бубновски призвал с осторожностью относиться к чрезмерной интерпретации способностей вакцин, разработанных с помощью ИИ, защищать от вирусов, которые еще не известны. Наука показывает, что ИИ использует расширенное распознавание образов, чтобы определить, как действуют вирусы в определенном семействе.
«(Эта технология) не может создать гарантированную вакцину для совершенно неизвестного вируса. Что она может сделать, так это разработать против семейства родственных вирусов. Вот почему заявление должно быть ограничено. Это правдоподобно для родственных будущих вариантов или родственных вирусов, а не для совершенно неродственного нового патогена», — подчеркнул он.
Ганди объяснил, как ученые установили цель для вакцины.
«(Исследование) обнадежило тем, что с помощью этой вакцины, созданной ИИ, были вызваны иммунные ответы на SARS, SARS-CoV-2 и родственные сарбеко-коронавирусы, поскольку общие элементы каждого вируса были быстро определены платформой ИИ, а затем была создана вакцина против этих общих элементов. Именно так эта технология могла бы разработать вакцину против вируса, которого еще не существует», — сказала она.
Ганди заявил, что вакцина, способная генерировать иммунный ответ против распространенных элементов коронавирусов, поможет обеспечить более широкую защиту, включая «даже те, которые еще не развились в природе».
«Эти элементы называются «консервативными», и это просто означает, что они представляют собой части вирусов (часто спрятанные глубоко в вирусе), которые одинаковы для всех видов или являются общими и не сильно изменяются даже при появлении нового коронавируса», — сказала она.
И может ли эта технология вакцины помочь против других болезней?
Исследователи, создавшие эту вакцину, в настоящее время применяют ту же технологию искусственного интеллекта для разработки универсальных вакцин против гриппа (гриппа) и Эболы.
«Если мы знаем, что вирусы гриппа и коронавирусы — это два типа вирусов, которые обладают наибольшим пандемическим потенциалом, поскольку они легко передаются от человека к человеку при респираторном контакте, мы знаем, что новый коронавирус (такой как SARS-CoV-2 в 2020 году) может быть очень опасен для неиммунного населения», — сказал Ганди, подчеркнув, как эта технология может быть полезна в предотвращении будущих вспышек.
«Я думаю, что вакцина против вирусных инфекций, созданная на основе ИИ, является отличной идеей, поскольку ИИ способен быстро сканировать последовательности вирусов, чтобы определять общие элементы, обеспечивающие перекрестную защиту от различных вирусов. Это было проиллюстрировано в случае (этой) вакцины, которая обеспечивала перекрестную защиту от более чем одного вируса семейства сарбековирусов, включая как SARS, так и SARS-CoV-2».
— Моника Ганди, доктор медицинских наук, магистр здравоохранения
«Я думаю, что общественность примет такой дизайн вакцины, поскольку эта вакцина не требует игл и поставляется с помощью трансдермального пластыря, что повысит ее приемлемость», — сказал Ганди. МНТ.
«Вакцины мРНК казались обществу разрабатываемыми слишком быстро, а их внедрение сопровождалось дезинформацией об их безопасности, что подорвало доверие общественности».
«Надеемся, что дезинформация не будет сопровождать внедрение вакцин, созданных с помощью ИИ, и представители общественного здравоохранения смогут объяснить их происхождение и то, почему ИИ помогает создавать вакцины быстрее, доступным и вызывающим доверие способом», — пояснила она.