Įsivaizduokite vakciną, kuri nebesiveja kitos dominuojančios atmainos, o ją numato. Kembridžo universiteto mokslininkai panaudojo dirbtinį intelektą, kad sukurtų kandidatinę vakciną, kurios tikslas yra apsaugoti nuo plataus paukščių gripo virusų spektro, įskaitant linijas, kurios jau sukėlė užkrėtimus žmonėms, ir variantus, dar nematytus žmonėms.
Kaip veikia DI sukurta vakcina
Tyrėjų komanda surinko genetinės stebėsenos duomenis iš viso pasaulio: virusų sekas, paimtas iš laukinių paukščių, auginamų gyvūnų ir žmonių. Tada jie paleido skaičiavimo bei evoliucinius algoritmus ir sintetino penkis dirbtinius antigenus, kurie kartu atspindi plačią paukščių gripo virusų genetinę įvairovę. Tai nėra vienos cirkuliuojančios atmainos kopijos; tai optimizuoti konstrukcatai, skirti nukreipti imuninę sistemą link apsauginių atsakų, kurių virusui yra sunku išvengti.
Antigenas yra aktyvus daugelio vakcinų komponentas. Jis moko imuninę sistemą atpažinti specifinį molekulinį raštą, kad tikro patogeno atveju antikūnai ir imuninės ląstelės galėtų greitai reaguoti. Užkoduodama kelis skirtingus antigenus, Kembridžo komanda siekia išugdyti imunitetą, veiksmingą platesniame virusų variacijų lauke.
Išankiniuose tyrimuose vakcina apsaugojo tiek peles, tiek šeškus, kai juos iššaukė kelios genetiškai skirtingos paukščių gripo atmainos. Visos iššūkiams naudotos atmainos anksčiau yra užkrėtusios žmones ir laikomos tikėtinomis pandeminėmis grėsmėmis. Palyginimui, gyvūnai, imunizuoti pasaulinės sveikatos organizacijos standarto vakcina, tose pačiose sąlygose išgyveno tik maždaug pusę atvejų.
Rezultatai publikuoti žurnale Cell Reports Medicine ir apžvelgti tarptautinėje žiniasklaidoje. Kembridžo universiteto atstovas spaudai apibūdino darbą kaip žingsnį link vakcinų, kurios pagerintų pasirengimą naujoms virusinėms grėsmėms. "Norėjome atsiriboti nuo vienos atmainos mastymo", teigė komanda. "Naudodami algoritminį požiūrį į virusų evoliuciją, galime kurti antigenus, kurie apima įvairovę ir sumažina imuninio išvengimo tikimybę."
Toks požiūris sprendžia esminę problemą, susijusią su RNR virusais, pavyzdžiui, paukščių gripu. Šie virusai sparčiai mutuoja ir gali mainytis genais, formuodami naujas atmainas, kurios kartais šoka iš gyvūnų ant žmonių. Tradiciniai pasirengimo planai remiasi vakcinų, atitinkančių žinomas atmainas, atsargų kaupimu. Toks metodas gali žlugti, jei atsiras nauja ar skirtinga atmaina.
Norint pažadą paversti visuomenės sveikatos priemonėmis, reikės tolesnių darbų. Tyrėjai planuoja žmogaus klinikinius tyrimus, kad įvertintų saugumą ir imuninį aprėptį. Masyvus gamybos mastas, reguliacinis vertinimas ir realaus pasaulio veiksmingumas prieš cirkuliuojančias ir naujai atsirandančias atmainas bus lemiami etapai. Komanda taip pat ketina pritaikyti tą patį dizaino framework'ą sezoniniam gripui ir kitiems greitai evoliucionuojantiems RNR virusams.
Potencialūs privalumai yra akivaizdūs. Platus apsaugantis vakcinos profilis galėtų sumažinti laiką, prarastą bandant vytis atskiras atmainas protrūkio metu. Ji taip pat galėtų supaprastinti atsargų sandėliavimo logistiką ir suteikti svarbias savaites ar mėnesius, kol bus sukurtos ar atnaujintos virusui specifiškos vakcinos. Vis dėlto likę iššūkiai: imuniniai atsakai mažose gyvūnų modeliuose ne visada atspindi žmogaus reakcijas, o antigenų atranka turi subalansuoti įvairovę su stipria apsaugine imunine reakcija.
Šis tyrimas yra bioinformatikos, imunologijos ir visuomenės sveikatos strategijos sankirtoje. Jei klinikiniai tyrimai patvirtins išankstinius rezultatus, DI kuruojamas antigenų dizainas gali tapti įrankiu pandeminiam pasirengimui. Kol kas darbas demonstruoja perspektyvų kelią: naudoti duomenimis grįstus algoritmus kuriant vakcinas, kurios laukia to, ko neprognozuoji.
Palikti komentarą
Komentarai
Komentarų dar nėra. Būkite pirmas.