AI zaprojektowało szczepionkę. Po raz pierwszy przetestowano ją na ludziach

Naukowcy z Uniwersytetu Cambridge ogłosili właśnie coś, na co środowisko naukowe czekało od lat. Szczepionka, której kluczowy składnik zaprojektowała sztuczna inteligencja, przeszła pierwszy etap badań klinicznych na ludziach i okazała się bezpieczna.

Za projektem stoi zespół prof. Jonathana Heeney’a oraz spółka spin-out DIOSynVax, założona w 2017 roku przy wsparciu Cambridge Enterprise. To nie jest kolejny eksperyment laboratoryjny. To pierwszy raz w historii, gdy antygen zaprojektowany w całości przez AI trafił do badań na żywych ludziach.

Koniec z gonieniem za wirusem

Dotychczasowe szczepionki działają w sposób reaktywny. Naukowcy identyfikują krążący szczep wirusa, projektują pod niego antygen, produkują szczepionkę. Do czasu, gdy preparat trafia do ramion milionów ludzi, wirus zdążył się zmutować. Covidowe przypominajki i coroczne poszukiwanie pasującego szczepu grypy to efekt dokładnie tego problemu.

Zespół z Cambridge podszedł do tego inaczej. Zebrali dane genetyczne ze wszystkich znanych koronawirusów zarejestrowanych przez światowe programy nadzoru epidemicznego. Następnie przekazali je modelowi uczenia maszynowego. AI przeanalizowała te sekwencje i zaprojektowała tak zwany „super-antygen” zawierający cechy wspólne dla całej rodziny wirusów, łącznie z tymi, które jeszcze nie przeskoczyły na człowieka.

Szczepionka wywołała odpowiedź immunologiczną nie tylko na SARS-CoV-2 i SARS, ale też na powiązane wirusy z populacji nietoperzy, które potencjalnie mogłyby w przyszłości zakazić ludzi.

Co ważne: preparat był podawany metodą bezigłową, za pomocą mikrofluidycznego injektora strumieniowego, który przy użyciu cienkiego strumienia cieczy pod wysokim ciśnieniem dostarcza szczepionkę bezpośrednio do komórek skóry. Brzmi futurystycznie. I jest.

Wyniki są „skromne”, ale ekscytujące

Faza I badań objęła 39 zdrowych ochotników w wieku 18-50 lat w placówkach NIHR w Southampton i Cambridge. Cel był prosty: sprawdzić, czy szczepionka jest bezpieczna. I jest.

Jednocześnie naukowcy sami przyznają, że wpływ na układ odpornościowy był, jak to określono w publikacji w „Journal of Infection”, „skromny”. To nie jest jeszcze to przełomowe badanie, które zmieni wszystko. Ale to właśnie tam powinniśmy zacząć, bo bez potwierdzenia bezpieczeństwa nie ma sensu mówić o skuteczności.

Prof. Saul Faust z Uniwersytetu w Southampton, główny badacz próby, powiedział wprost:

„Viruses like influenza, coronaviruses and the ebola group are evolving continuously and by the time vaccines are rolled out, they may be poorly matched – the current 'reactive’ vaccine system struggles to keep pace. This new class of universal vaccines are future-proofed.” („Wirusy takie jak grypa, koronawirusy i rodzina eboli ewoluują ciągle, a do czasu wdrożenia szczepionek mogą być już słabo dopasowane. Ta nowa klasa szczepionek jest przyszłościowo zabezpieczona.”)

Piotr Wolniewicz, Redaktor Naczelny AIPORT.pl: Patrzę na to z mieszanymi uczuciami, i myślę, że warto to powiedzieć głośno. Z jednej strony mamy tu naprawdę przełomowe podejście. AI nie pomaga przy projektowaniu szczepionki, AI ją projektuje. To fundamentalna zmiana, nie iteracja. Jeśli ta technologia okaże się skuteczna w kolejnych fazach badań, może zmienić globalną gotowość pandemiczną na skalę, której jeszcze nie widzieliśmy.

Ale jest kilka pytań, które warto postawić już teraz. „Skromna” odpowiedź immunologiczna to miękkie słowo na coś, co może być poważnym wyzwaniem w fazie II. Poza tym, przy wszystkich poprzednich szczepionkach mRNA, największe bariery to nie były laboratoria, lecz łańcuchy dostaw, zaufanie publiczne i polityka. Czy nowa technologia, choćby najlepsza, jest w stanie ominąć te przeszkody? I kto za to zapłaci na etapie, gdy nie ma jeszcze pandemii do zwalczania?

Co dalej w pipeline DIOSynVax

Kolejna faza badań rekrutuje ponad 200 osób i ma dać głębsze dane o jakości odpowiedzi immunologicznej. To dopiero będzie moment, kiedy dowiemy się, czy „super-antygen” naprawdę działa tak szeroko, jak zakłada teoria.

Tymczasem laboratorium Heeney’a nie czeka. W pipeline DIOSynVax są już:

• Uniwersalna szczepionka na grypę sezonową — taka, która nie wymagałaby corocznej aktualizacji
• Szczepionka na H5N1 (ptasia grypa) — DIOSynVax i singapurska ACM Biolabs pracują nad wersją mRNA z możliwością podania donosowego, co mogłoby uprościć masowe szczepienia
• Szczepionka na gorączki krwotoczne, w tym na rodzinę eboli — trwa aktualnie epidemia wywoływana przez wirus bundibugyo w Demokratycznej Republice Konga i Ugandzie, a na ten konkretny szczep nie ma jeszcze zatwierdzonego preparatu

Projekt jest finansowany głównie przez Innovate UK. To ważne, bo oznacza, że za sukcesem nie stoi jeden duży farmaceutyczny gracz z oczywistym interesem komercyjnym, lecz publiczne środki badawcze.

„Zaskoczyła nas wszystkich”

Prof. Andy Pollard z Oxford Vaccine Group, który nie był zaangażowany w badanie, ale bacznie mu się przyglądał, powiedział BBC, że dane z modeli zwierzęcych są przekonujące i że nikt nie przewidywał, iż uda się osiągnąć tak szeroki zakres odpowiedzi immunologicznych. Dodał też, że AI będzie „przełomem” w badaniach nad szczepionkami, bo pozwoli o wiele dokładniej przewidywać reakcje ludzkiego układu odpornościowego. Szybciej, taniej, z mniejszym ryzykiem nieoczekiwanych efektów ubocznych.

Heeney podsumował to prosto: „This is a fundamental shift in how we prepare for pandemics” / „To fundamentalna zmiana w sposobie, w jaki przygotowujemy się na pandemie.”

Trudno się nie zgodzić. Pytanie tylko, ile faz badań i ile lat nas dzieli od momentu, gdy ta technologia naprawdę stanie się tarczą, zanim pojawi się następny wirus.