Созданная ИИ универсальная вакцина от коронавирусов успешно прошла первые испытания на людях

Суперантиген совместим с большинством систем доставки вакцин. В этом испытании он вводился в виде ДНК-вакцины с помощью микроструйного инжектора. Этот безъигольный метод предлагает альтернативу для людей, испытывающих страх перед инъекциями. Источник: Кембриджский университет

Универсальная вакцина против коронавирусов, созданная с помощью искусственного интеллекта, успешно прошла первые клинические испытания на людях. Это важный шаг к созданию широкой защиты от будущих вспышек вирусных заболеваний.

Разработанная исследователями из Кембриджского университета и его дочерней компании DIOSynVax (DVX) Ltd, экспериментальная вакцина показала безопасность и не вызвала значительных побочных эффектов в исследовании с участием 39 здоровых добровольцев.

В отличие от традиционных вакцин, нацеленных на конкретные штаммы вируса, эта вакцина предназначена для защиты от нескольких членов семейства коронавирусов Sarbeco. В эту группу входят SARS-CoV-2, вирус, вызвавший пандемию COVID-19, а также SARS и несколько родственных коронавирусов летучих мышей, которые потенциально могут передаться человеку в будущем.

Испытание показало, что вакцина стимулировала иммунный ответ не только против SARS-CoV-2 и SARS, но и против родственных вирусов летучих мышей, которые еще не заражали людей. Результаты исследования опубликованы в Journal of Infection.

Технология вакцины, разработанная ИИ

Исследование также ознаменовало собой еще одну веху: это был первый случай, когда вакцина, активный ингредиент которой был полностью создан с помощью компьютерного моделирования, была протестирована на людях.

Ученые использовали искусственный интеллект и машинное обучение для создания так называемого «суперантигена». Антиген — это компонент вакцины, который обучает иммунную систему распознавать инфекцию и бороться с ней.

Вместо того чтобы фокусироваться на одном штамме вируса, система ИИ проанализировала генетическую информацию коронавирусов Sarbeco, собранную в рамках программ наблюдения по всему миру. Используя эту информацию, она выявила общие для всей группы вирусов признаки и объединила их в единый антиген вакцины.

Цель — создать защиту не только от известных вирусов, но и от будущих штаммов, которые еще не появились.

«Это испытание доказывает безопасность совершенно нового способа разработки вакцин. Технология использует созданный ИИ «суперантиген» для обеспечения долгосрочной защиты от широкого спектра вирусов — например, группы Эбола или коронавирусов Sarbeco — даже по мере их мутации», — рассказали исследователи.

Ученые полагают, что ту же стратегию в конечном итоге можно будет применить и к другим семействам вирусов, включая вирусы Эбола и гриппа.

Отказ от постоянного обновления вакцин

Многие современные вакцины, включая сезонные прививки от гриппа и обновленные вакцины от COVID-19, разрабатываются на основе штаммов вирусов, уже циркулирующих среди людей. Поскольку вирусы постоянно эволюционируют, вакцины часто нуждаются в регулярной переформулировке и ежегодном обновлении.

Профессор Джонатан Хини из Лаборатории вирусных зоонозов на факультете ветеринарной медицины Кембриджского университета, руководивший научными исследованиями, заявил, что новый подход может помочь решить эту проблему.

«Мы превратили разработку вакцин из реактивной в устойчивую к будущим угрозам. Наши вакцины будут продолжать обеспечивать защиту от вирусов, даже когда они мутируют в новые штаммы», — сказал Хини.

Он добавил: «Мы преодолели проблему традиционных вакцин, которые обеспечивают ограниченную защиту. Это означает, что мы можем вырваться из бесконечного цикла погони за вариантами вирусов, циркулирующими среди людей, и обновления вакцин, пытаясь не отстать, как собака, гоняющаяся за своим хвостом».

Нацеливаясь на общие признаки всего семейства вирусов, исследователи надеются, что вакцина останется эффективной даже при появлении новых вариантов.

Результаты клинических испытаний на людях

Добровольцы в возрасте от 18 до 50 лет получили вакцину в Клинических исследовательских центрах Национального института исследований в области здравоохранения и ухода (NIHR) в Саутгемптоне и Кембридже. Исследование спонсировалось фондом University Hospital Southampton NHS Foundation Trust (UHSFT).

Суперантиген вакцины может использоваться с несколькими различными платформами доставки. В этом испытании исследователи доставили его в виде ДНК-вакцины с помощью системы микроструйного инжектора. Поскольку метод не требует иглы, он может стать альтернативой для людей, которые испытывают дискомфорт от инъекций. Исследователи также полагают, что это может сделать кампании массовой вакцинации более простыми и быстрыми, особенно в условиях, где традиционные инъекции проводить сложнее.

Перед началом испытаний на людях исследования на животных показали, что вакцина способна вызывать сильный иммунный ответ против множества коронавирусов.

Вакцине все еще требуются дополнительные испытания, прежде чем она станет доступна для общественности. Запланировано более масштабное исследование фазы 2 для оценки иммунного ответа в более широкой и разнообразной группе участников и подтверждения способности вакцины обеспечивать сильную и широкую защиту.

Подготовка к будущим пандемическим угрозам

Ученые говорят, что необходимость в более широкой вакцинной защите остается острой, поскольку многие потенциально опасные вирусы продолжают циркулировать среди животных по всему миру.

«Такие вирусы, как грипп, коронавирусы и группа Эбола, постоянно эволюционируют, и к моменту развертывания вакцин они могут быть плохо совместимы — текущая «реактивная» система вакцинации с трудом поспевает за ними», — сказал профессор Сол Фауст из Саутгемптонского университета, главный исследователь испытания.

Он добавил: «Этот новый класс универсальных вакцин устойчив к будущим угрозам. Они защищают не только от многих вариантов одновременно, но и потенциально от родственных вирусов, которые еще не появились и не передались человеку. Если мы сможем разработать и клинически продвинуть этот новый класс вакцин до начала вспышки вируса, это может спасти миллионы жизней, избежать локдаунов и сохранить экономику».

Профессор Мариан Найт, научный директор NIHR Infrastructure, назвала результаты важным достижением.

«Замечательный успех этого испытания «суперантигена», созданного с помощью ИИ, знаменует собой решающий скачок вперед в нашей способности обеспечивать широкую и долговременную защиту от вирусов», — сказала она.

Она добавила: «Эта веха стала возможной только благодаря партнерству между сектором наук о жизни и нашей инфраструктурой NIHR мирового класса в Кембридже и Саутгемптоне, чьи клинические исследовательские центры предоставили жизненно важный опыт и среду, необходимые для безопасного ускорения этой инновации и приближения ее на один большой шаг к пациентам».

Исследователи отмечают, что SARS-CoV-2 и другие коронавирусы Sarbeco остаются проблемами общественного здравоохранения. В то же время многие другие вирусы продолжают циркулировать среди животных и потенциально могут передаться человеку, хотя невозможно предсказать, какой вирус появится следующим и когда.

Проект в основном финансировался Innovate UK. DIOSynVax (сокращение от Digitally Immune Optimised Synthetic Vaccines) была основана в 2017 году как дочерняя компания Кембриджского университета при поддержке Cambridge Enterprise, коммерческого подразделения университета. Портфель разработок вакцин компании также включает кандидаты, нацеленные на сезонный грипп, угрозы пандемического гриппа, вирусы геморрагической лихорадки и коронавирусы, включая SARS-CoV-2.

Источники: sciencedaily.com

Материалы предоставлены Кембриджским университетом.