Новая технология создания вакцин, разработанная с помощью искусственного интеллекта, может обеспечить иммунитет против целых семейств вирусов и защитить людей от любых будущих мутаций одной инъекцией, считают ученые.
Этот метод может предотвращать пандемии до их начала, спасая миллионы жизней и помогая странам избегать локдаунов, заявили исследователи.
«Супер-антиген» создается с помощью машинного обучения, которое анализирует прошлые и текущие вспышки заболеваний, чтобы определить, что необходимо для выживания вирусов.
Первое в мире клиническое испытание на людях показало, что вакцина против коронавируса, изготовленная с использованием этой технологии, безопасна, и для участия в исследовании второй фазы планируется набрать более 200 человек.
Эксперты назвали этот метод «большой сменой парадигмы» по сравнению с нынешней «реактивной» системой, которая «с трудом поспевает» за эволюцией заболеваний.
Современные вакцины используют антигены из конкретных штаммов вирусов, которые уже были обнаружены у людей.
Однако универсальная вакцина против сарбековирусов (подрод коронавирусов), разработанная Кембриджским университетом и биотехнологической компанией DIOSynVax, объединяет особенности, общие для всего семейства вирусов.
Это достигается тем, что исследователи берут все доступные данные о генетических последовательностях коронавирусов, зарегистрированные программами эпиднадзора по всему миру, для создания «супер-антигена».
Профессор Джонатан Хини из лаборатории вирусных зоонозов на факультете ветеринарной медицины Кембриджского университета сообщил агентству Press Association: «Пандемия Covid-19 научила нас тому, как быстро можно создавать вакцины, но мы все еще используем старую парадигму».
«Речь идет о создании одной вакцины, которая будет действовать против всех вирусов на основе их родственных связей».
Он добавил: «Вы собираете все геномные последовательности — все, что известно в мире, из прошлых и нынешних вспышек, и проводите фундаментальную структурную науку».
«Мы берем все эти различные последовательности… и думаем: "Хорошо, что в них общего, что не меняется, что необходимо для их жизни", и на это мы и нацеливаемся».
«Это не только предсказывает, но и нацеливается на то, что необходимо для жизни этого семейства вирусов. Мы нацеливаемся на то в семействе вирусов, что вирус не может легко изменить».
Испытание первой фазы, опубликованное в Journal of Infection, включало 49 здоровых добровольцев в возрасте от 18 до 50 лет, которые получили вакцину в Кембридже и Саутгемптоне.
Вакцина вводилась в виде ДНК-вакцины с помощью микроструйного инжектора.
Это безъигольный метод, который использует тонкую, как волос, струю жидкости под высоким давлением, чтобы доставить «чертежи» вакцины непосредственно в клетки кожи.
Исследователи обнаружили, что инъекция безопасна и вызывает иммунный ответ не только против SARS-CoV-2 и SARS, но и против родственных вирусов летучих мышей, которые потенциально могут передаться от животных человеку.
Предыдущее исследование на животных также показало, что инъекция вызывает сильный иммунный ответ против ряда коронавирусов.
Ожидается, что испытание второй фазы охватит «от 200 человек и более», сказал профессор Хини.
Он надеется, что эта технология может стать «революционной» и сделать вакцины «гораздо лучше, шире и обеспечить более надежную защиту».
Она могла бы обеспечить широкую защиту от тысяч вариантов вирусов, таких как вирус Эбола.
Профессор Хини рассказал британскому агентству Press Association, что за свою карьеру он путешествовал во время вспышек заболеваний, и та, что «действительно оставила след», была эпидемия лихорадки Эбола в Западной Африке, которая длилась с 2013 по 2016 год.
В настоящее время в Демократической Республике Конго (ДРК) и Уганде происходит еще одна эпидемия лихорадки Эбола, вызванная вирусом Бундибугьо.
«В мире много вирусов, и как только мы узнаем о них, мы начинаем за ними гоняться, но мы должны изменить эту парадигму», — сказал он.
«И именно в этом суть — создавать вакцины, которые защищают нас не только от сегодняшних вирусов, но и от тех, которые еще не появились».
«Отличный пример этого — то, что сейчас происходит в ДРК. Опять же, еще один вирус Эбола, но он не тот же самый, он из того же семейства. Дежавю. Мы отстаем от кривой, а эти вирусы принадлежат к одному семейству».
«Итак, мы пытаемся создать вакцину, которая будет защищать от всех этих различных вирусов в одном семействе, и это большая смена парадигмы».
Команда также работает над созданием вакцины против птичьего гриппа, который профессор Хини назвал «большой глобальной угрозой».
Он сказал: «Это потому, что вирус птичьего гриппа распространен по всему миру, на большинстве континентов, поражая не только птиц, но и млекопитающих и людей, и он даже есть в пищевой цепочке в Америке, в молоке».
«Так что это вызывает большое беспокойство, но существуют разные клады, или типы семейств, и есть особые в Юго-Восточной Азии, которые сильно отличаются и убили людей двузначным числом».
«Поэтому речь идет о том, чтобы наша технология могла справиться с тем, что появится, и защитить нас, и опередить эту кривую, а не гнаться за ней».
Профессор Сол Фауст из Саутгемптонского университета, главный исследователь испытания, сказал: «Такие вирусы, как грипп, коронавирусы и группа вирусов Эбола, постоянно эволюционируют, и к моменту начала применения вакцин они могут быть плохо совместимы — нынешняя "реактивная" система вакцинации с трудом поспевает за ними».
«Этот новый класс универсальных вакцин защищен от будущего».
«Они не только защищают 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, миллионы жизней могут быть спасены, локдаунов можно будет избежать, а экономика будет сохранена».
Профессор Мэриан Найт, научный директор инфраструктуры Национального института исследований в области здравоохранения и ухода (NIHR), сказала: «Замечательный успех этого испытания "супер-антигена", созданного с помощью ИИ, знаменует собой решающий скачок вперед в нашей способности обеспечить широкую и долговременную защиту от вирусов».