Inteligența artificială a ajutat la crearea unui vaccin împotriva tuturor tulpinilor de coronavirus dintr-o dată: acesta a salvat șoarecii de la moarte

Cercetătorii americani au dezvoltat un vaccin universal promițător împotriva oricărei tulpini a coronavirusului SARS-CoV-2. În cadrul unui experiment pe șoareci modificați genetic, medicamentul a protejat animalele de test de o evoluție severă a bolii și de deces, a declarat Naked-Science.

Marea majoritate a vaccinurilor Covid-19 testate clinic și experimentale utilizează proteina S ca "țintă". Aceasta se găsește pe "vârful" coronavirusului SARS-CoV-2 și este cea față de care pacienții produc, de obicei, cei mai mulți anticorpi. Problema este că eficiența acestora devine din ce în ce mai redusă cu timpul: această componentă a virusului se schimbă dramatic cu fiecare nouă tulpină. Și nu contează dacă o persoană are imunitate naturală sau indusă de vaccin. În plus, producția de anticorpi scade de la sine la un anumit timp după vaccinare. Așa că nu există nicio cale de a ocoli acest lucru fără vaccinuri de rapel.

Atunci când anticorpii eșuează - nu sunt suficienți sau antigenul s-a schimbat - virusul intră în celule și își face treaba murdară. Dar sistemul imunitar are o altă armă pregătită pentru acest caz, ca să spunem așa: imunitatea celulară. Limfocitele T ajută organismul să identifice celulele în care "parazitează" virusul și să le distrugă. Pentru a face acest lucru, limfocitele T trebuie să "știe" la ce proteine eliberate de celulele infectate să reacționeze. Acestea se numesc HLA (human leukocyte antigens) și acționează ca un semafor sofisticat pentru a arăta sistemului imunitar ce celule din organism sunt "ale noastre" și care nu mai sunt.

Folosind un astfel de mecanism, este posibilă și crearea unui vaccin, dar este mult mai complicat decât a face pur și simplu organismul să producă anticorpi specifici. Iar după o astfel de inoculare, o persoană se va îmbolnăvi în continuare. Doar că nu va fi contagioasă și simptomele sale vor fi mult mai slabe. Pe de altă parte, imunitatea ar trebui să dureze o perioadă mai lungă de timp și poate fi mai universală. Acest lucru se datorează faptului că, spre deosebire de anticorpi, este posibil să se țintească acele proteine care sunt ascunse sub învelișul virionului sau care sunt dificil de legat în alt mod (de exemplu, ele par a fi în exterior, dar sunt acoperite de "țepi"). Aceste componente ale virusului sunt adesea mult mai puțin variabile.

Problema este de a alege combinațiile HLA corecte care corespund acelorași proteine în diferite tulpini și care să apară la cât mai mulți indivizi afectați posibil. Aceasta este o sarcină multiparametrică ce necesită o mare putere de calcul și analiza unor cantități uriașe de date structurate. Exact genul la care inteligența artificială este puternică.

Cercetătorii de la Massachusetts Institute of Technology, Universitatea din Texas, Universitatea din Boston și o serie de instituții academice americane și canadiene au pus în aplicare abordarea de mai sus. Aceștia au creat un vaccin "panvariant" promițător, MIT-T-COVID, care conține materialul genetic al celor mai conservate epitope (fragmente de antigen) ale SARS-CoV-2. Selectarea proteinelor adecvate a fost realizată cu ajutorul unui algoritm de învățare automată. În cadrul unui experiment pe șoareci modificați genetic, medicamentul a indus un răspuns imunitar puternic care a protejat animalele de boli grave și de moarte.

În a șaptea zi după vaccinare, la acei șoareci infectați cu coronavirus care au primit MIT-T-COVID, aproape un sfert (în medie 24%) din toate celulele din plămâni erau limfocite T. Prin comparație, la grupul de control injectat cu vaccinul Pfizer-BioNTech Comirnaty, proporția de celule imune din plămâni nu a depășit 6,5 la sută (mediana: 4,35 la sută). Este demn de remarcat faptul că imaginea a fost diferită în a doua zi după injectare: ambele vaccinuri au furnizat aproximativ 12 la sută din limfocitele T din numărul total de celule din plămânii rozătoarelor experimentale. Cu alte cuvinte, medicamentul este încă doar o "schiță" și o demonstrație a conceptului, cu un drum lung de parcurs înainte de a putea fi aplicat în practica medicală.

Acest experiment a demonstrat că un vaccin universal este posibil, că funcționează și că este eficient în prevenirea celor mai periculoase efecte ale infecției cu coronavirus. Rezultatele detaliate ale activității oamenilor de știință americani au fost publicate în jurnalul de specialitate Frontiers in Immunology.

În viitor, cercetătorii intenționează să optimizeze medicamentul și, de asemenea, să îi testeze eficacitatea în combinație cu vaccinuri pentru a provoca producerea de anticorpi. Un domeniu important de lucru este testarea siguranței vaccinului universal, eliminând posibilitatea unui răspuns imunitar copleșitor.