Sztuczna inteligencja stworzyła szczepionkę. Pierwsi ludzie już ją otrzymali

Przez dekady tworzenie szczepionek wyglądało podobnie. Naukowcy identyfikowali zagrożenie, analizowali wirusa, projektowali preparat i rozpoczynali długą drogę badań laboratoryjnych oraz klinicznych. Teraz ten proces może wejść w zupełnie nową fazę, bo do  testów na ludziach trafiła właśnie pierwsza na świecie szczepionka, której kluczowy składnik został zaprojektowany przez sztuczną inteligencję.

Badacze z Uniwersytetu Cambridge twierdzą, że opracowana przez nich technologia może pozwolić na stworzenie preparatów chroniących nie przed pojedynczym wariantem wirusa, lecz przed całymi rodzinami patogenów. Ambicje projektu sięgają znacznie dalej niż walka z COVID-19. Celem jest wyprzedzanie przyszłych pandemii, zanim te zdążą się rozprzestrzenić.

AI dostała zadanie znalezienia wspólnego mianownika dla koronawirusów

Największym problemem współczesnych szczepionek jest tempo mutacji wirusów. Patogeny nieustannie się zmieniają, przez co preparaty wymagają aktualizacji i dostosowywania do nowych wariantów. Zespół z Cambridge postanowił odwrócić sposób myślenia. Zamiast reagować na kolejne mutacje, naukowcy chcieli znaleźć elementy wirusów, które pozostają niezmienne niezależnie od ich ewolucji.

Do tego zadania wykorzystano sztuczną inteligencję. Algorytmy przeanalizowały ogromne zbiory danych genetycznych obejmujących wiele koronawirusów występujących zarówno u ludzi, jak i zwierząt. System poszukiwał fragmentów niezbędnych do przetrwania wirusa, których organizm nie może łatwo zmienić bez utraty zdolności do zakażania.

Efektem prac stał się tak zwany „superantygen” – specjalnie zaprojektowana struktura mająca nauczyć ludzki układ odpornościowy rozpoznawania cech wspólnych dla całej grupy koronawirusów.

Szczepionka przeciw przyszłym wirusom

To właśnie ten element wyróżnia projekt na tle dotychczasowych preparatów. Naukowcy liczą, że odpowiedź immunologiczna wywołana przez szczepionkę będzie skuteczna nie tylko wobec obecnie znanych koronawirusów. W założeniu organizm ma nauczyć się identyfikować również wirusy, które dziś krążą wyłącznie wśród zwierząt, ale w przyszłości mogłyby przeskoczyć na ludzi. Takie zdarzenia były źródłem wielu epidemii i pandemii w ostatnich dekadach.

Zdaniem autorów projektu sztuczna inteligencja pozwoliła znaleźć rozwiązanie, którego opracowanie tradycyjnymi metodami zajęłoby znacznie więcej czasu lub mogłoby okazać się niemożliwe.

Pierwsze testy już trwają

Nowa szczepionka weszła właśnie do fazy badań klinicznych. Pierwszy etap objął 39 ochotników. Jego głównym celem była ocena bezpieczeństwa preparatu oraz sprawdzenie reakcji organizmu na nowy typ antygenu. Kolejne badanie ma być znacznie większe. Naukowcy planują udział około 200 osób. To właśnie ten etap ma przynieść odpowiedzi dotyczące skuteczności wywoływanej odpowiedzi immunologicznej i potencjalnego zakresu ochrony.

Eksperci podkreślają, że droga do komercyjnego wykorzystania szczepionki nadal pozostaje długa. Każda kolejna faza badań będzie wymagała potwierdzenia bezpieczeństwa i skuteczności preparatu.

To może być początek nowego sposobu projektowania szczepionek

Znaczenie projektu wykracza daleko poza koronawirusy. To pierwsza sytuacja, w której sztuczna inteligencja odegrała główną rolę przy projektowaniu kluczowego składnika szczepionki przeznaczonej do testów na ludziach. Naukowcy już wykorzystują podobne metody do prac nad uniwersalnymi szczepionkami przeciw grypie, w tym groźnym odmianom ptasiej grypy H5N1. Trwają również badania nad preparatami przeciw wirusowym gorączkom krwotocznym, takim jak Ebola.

Jeżeli technologia potwierdzi swoją skuteczność, medycyna może zyskać narzędzie pozwalające przygotowywać się na nowe zagrożenia jeszcze przed pojawieniem się pierwszych ognisk zakażeń. Zamiast ścigać kolejne mutacje wirusów, naukowcy mogliby projektować ochronę obejmującą całe grupy patogenów.

Profesor Jonathan Heeney z Uniwersytetu Cambridge uważa, że właśnie taki jest cel nowego podejścia. Chodzi o tworzenie szczepionek chroniących nie tylko przed zagrożeniami znanymi dziś, ale również przed wirusami, które dopiero mogą pojawić się w przyszłości.