ИИ помогает ученым создать универсальную вакцину от COVID
ИИ реально может помочь бороться с пандемией коронавируса и не только с ней
Международная команда ученых, которую возглавили исследователи из Массачусетского технологического института считают, что они нашли путь, который приведет к созданию универсальной вакцины от COVID. Если новая вакцина пройдет все тесты, нам придется благодарить за ее создании не только ученых, но и ИИ.
«Это исследование показало на мышах, что вакцины, которые мы разработали с помощью машинного обучения, могут обеспечить защиту от вируса COVID», — говорит Брэндон Картер, ведущий автор исследования.
Самые популярные на сегодняшний день вакцины от COVID, например, Moderna и Pfizer, работают, настраивая иммунную систему на выявление спайкового белка вируса COVID (с помощью этого белка вирус проникает в клетку) и вырабатывают нейтрализующие антитела. Но спайковый белок очень быстро мутирует. Это привело к возникновению вариантов Delta и Omicron, которые научились уклоняться от иммунного ответа, выработанного вакцинами. По мере того, как вирус мутирует приходится либо усиливать действие вакцин повторными инъекциями, либо вообще разрабатывать новые вакцины. И конца этому пока не видно.
Т-киллеры и ИИ
Теперь исследователи подошли к созданию вакцины иначе. Вместо того, чтобы обучать иммунную систему вырабатывать антитела для предотвращения инфекции, команда научилась активировать клетки иммунной системы - Т-киллеры. Они напрямую атакуют не вирус, а инфицированные вирусом клетки, которые уже стали «фабриками» по производству новых вирусов. Это не предотвратит заражение, но защитит от тяжелой формы болезни или смерти.
Команда использовала алгоритмы машинного обучения, чтобы определить, какие части вируса COVID следует использовать в составе новой вакцины. Алгоритмы помогли выбрать из тысяч вирусных белков 30. Эти белки появляются на поверхности инфицированных клеток, и иммунная система может их обнаружить. Алгоритмы помогли определить, какие из этих белков менее всего подвержены мутациям. Т-киллеры обнаруживают такие белки и атакуют инфицированную клетку.
Новую вакцину ввели лабораторным мышам, а затем заразили их Beta-вариантом COVID. Мыши заболели, но не умерли. Они продемонстрировали сильный иммунный ответ.
Эксперименты показали, что вакцина защищает только против Beta-варианта, то есть она еще не «универсальная». Но это только первый шаг, который показал, что вакцина, основанная на новых принципах действительно работает. Теперь предстоит дальнейшее изучения Т-клеточных вакцин. Это особенно важно для людей с ослабленным иммунитетом, организм которых не может вырабатывать нейтрализующие антитела. Исследование подтверждает, что использование ИИ для разработки новых методов лечения эффективно.