Vaccinul cu spectru larg contra gripei aviare, creat cu ajutorul inteligenței artificiale

Cercetătorii de la Universitatea Cambridge au dezvoltat, cu ajutorul inteligenței artificiale, un nou vaccin capabil să ofere protecție împotriva unei game largi de variante ale gripei aviare. Aceasta reprezintă o schimbare radicală pentru biosecuritatea națională și pentru sistemele de sănătate publică, urmând a deveni mai reziliente.

Noul preparat vizează multiple tulpini ale virusului într-o singură doză, oferind protecție nu doar împotriva variantelor curente, ci și a celor viitoare, care nu au apărut încă în natură, susțin cercetătorii. Vaccinul face parte dintr-o nouă generație de seruri care vizează multiple tulpini ale aceluiași virus și au scopul de a pregăti mai bine omenirea pentru viitoare urgențe sanitare, inclusiv cele provocate de amenințări necunoscute în prezent.

„În loc să ofere imunitate față de o singură variantă de gripă aviară, noul nostru vaccin cu spectru larg protejează împotriva unei game uriașe de variante”, a declarat Jonathan Heeney, de la Laboratorul de Zoonoze Virale din cadrul Universității Cambridge, coordonatorul studiului. „Este conceput să anticipeze evoluția virală, nu doar să reacționeze la ea”, a adăugat Heeney.

Studiul, publicat în revista Cell Reports Medicine, a arătat că noul vaccin oferă o protecție mai largă și rate de supraviețuire superioare comparativ cu vaccinurile candidate standard, care vizează o singură tulpină și care sunt stocate în prezent ca rezerve strategice pentru pregătirea în caz de pandemie.

La fel ca și coronavirusurile care au declanșat pandemia de COVID-19 și multe alte boli infecțioase emergente, gripa aviară este un virus ARN. Virusurile ARN reprezintă o amenințare deosebită pentru sănătatea umană deoarece pot suferi mutații în tulpini noi, capabile să treacă de la animale la oameni și să eludeze sistemul imunitar, precum și protecția oferită de vaccinurile existente. Strategia actuală de pregătire pentru pandemii se bazează pe stocarea de vaccinuri împotriva unor variante virale individuale care au apărut deja. Aceste vaccinuri de nouă generație schimbă complet regulile jocului pentru biosecuritatea națională și pentru crearea unor sisteme de sănătate publică mai rezistente, au subliniat autorii.

„Putem fi pregătiți să răspundem imediat epidemiilor și pandemiilor virale, în loc să ne aflăm în scenariul actual în care suntem mereu prinși pe picior greșit și reacționăm folosind o tulpină care între timp s-a schimbat deja”, a explicat Heeney. Cercetătorii au colectat date privind secvențele genetice ale virusurilor gripei aviare înregistrate prin programele de monitorizare din întreaga lume, inclusiv probe prelevate de la animale sălbatice, animale de fermă și oameni infectați cu gripă aviară.

Echipa a folosit algoritmi computaționali și evolutivi pentru a proiecta cinci antigeni sintetici optimizați prin inteligență artificială, reprezentativi pentru diversitatea globală a virusurilor gripei aviare, reducând astfel riscul ca virusul să eludeze scutul imunitar. Substanța activă dintr-un vaccin, denumită antigen, determină sistemul imunitar al organismului să genereze un răspuns de protecție, antrenându-l să lupte împotriva viitoarelor infecții provocate de un agent patogen care conține respectivul antigen.

„Utilizarea inteligenței artificiale accelerează masiv procesul de proiectare a vaccinurilor, după care putem testa candidații vaccinali în laborator pentru a ne asigura că sunt robuști și siguri”, a menționat Heeney. În cadrul noului studiu, vaccinul a oferit protecție completă la șoareci și dihori împotriva unei serii de variante distincte din punct de vedere genetic ale virusului care provoacă gripa aviară, toate având în trecut infecții umane și reprezentând potențiale amenințări pandemice. Doar jumătate dintre animale au supraviețuit expunerii la aceleași virusuri atunci când au fost imunizate cu vaccinul existent al Organizației Mondiale a Sănătății împotriva gripei aviare.

Următorul pas constă în testarea noului vaccin împotriva gripei aviare în studii clinice pe subiecți umani, pentru a fi disponibil în eventualitatea unui focar și pentru a extinde acest cadru de lucru la vaccinurile gripale sezoniere și la alte virusuri ARN cu mutații rapide.

Dezvoltat de Universitatea Cambridge și compania sa DIOSynVax Ltd, acesta este cel mai recent dintr-o serie de noi vaccinuri a căror substanță activă este concepută pentru a asigura o protecție de durată împotriva a mii de variante virale într-un singur ser. La începutul acestui an, echipa a dezvoltat primul vaccin proiectat în totalitate prin inteligență artificială care urmează să fie testat pe oameni, care oferă protecție de lungă durată împotriva unei game largi de virusuri, precum Ebola și membrii grupului coronavirusurilor, chiar și pe măsură ce acestea suferă mutații.