تیمی از محققان دانشگاه کمبریج نوع جدیدی از واکسن را با استفاده از هوش مصنوعی توسعه دادهاند که گونه ای نوین و نسلی جدید از واکسن توصیف می شود. اجزای کلیدی این واکسن کاملاً توسط هوش مصنوعی طراحی شده و اکنون برای اولین بار در انسان آزمایش شده است.
به گزارش سیناپرس، محققان دانشگاه کمبریج نخستین واکسن طراحیشده توسط هوش مصنوعی در جهان را آزمایش کردند و هدف این پروژه جاهطلبانه، تولید یک واکسن واحد اعلام شده است که نه تنها در برابر تمام گونههای شناختهشده کروناویروس انسانی مؤثر باشد، بلکه در برابر ویروسهای خفاشی مرتبط نیز کارایی داشته باشد؛ ویروسهایی که ممکن است از حیوان به انسان منتقل شوند و همهگیریهای آینده را ایجاد کنند.
باید توجه داشت واکسنهای سنتی سیستم ایمنی بدن را برای شناسایی یک ویروس خاص آموزش میدهند. مشکل اینجاست که ویروسها به طور دائم جهش مییابند و وقتی تغییراتشان به اندازه کافی زیاد شود، واکسن قدیمی دیگر مؤثر نخواهد بود. به همین دلیل است که ما هر سال به واکسن جدید آنفلوآنزا نیاز داریم و واکسنهای کووید-۱۹ نیز از سال ۲۰۲۱ به طور مکرر بهروزرسانی شدهاند.
در این شرایط هوش مصنوعی راهحلی برای غلبه بر این چالش ارائه میدهد. در این مطالعه با تحلیل دادههای ژنتیکی هزاران ویروس مرتبط، هوش مصنوعی میتواند بخشهایی را شناسایی کند که در گونههای مختلف یکسان باقی ماندهاند و احتمال تغییرشان در طول زمان بسیار کم است. هدفگیری این ویژگیهای پایدار، واکسنی ایجاد میکند که نه تنها علیه سویه اولیه، بلکه علیه تمام خانواده ویروس مؤثر خواهد بود.
طی این پژوهش، محققان دانشگاه کمبریج از هوش مصنوعی برای بررسی ویروسهای خانواده ساربکوویروس (sarbecovirus) که شامل ویروسهای عامل سارس و کووید-۱۹ و همچنین طیف وسیعی از کروناویروسهای حیوانی است، استفاده کردند تا ویژگیهای مشترکی را بیابند که تکامل آنها را عمدتاً دستنخورده نگه داشته است. این ویژگیها پایه و اساس واکسن شدند.
موضوع قابل توجه این است که هرچند بسیاری از مردم با واکسنهای mRNA که در دوران همهگیری استفاده شد، آشنا هستند، اما این واکسن جدید از نوع دی ان ای است. واکسنهای دی ان ای معمولاً پایدارتر از واکسنهای mRNA هستند و نگهداری و حملونقل آنها آسانتر است. این مزیت در کشورهای کمدرآمد که زیرساخت زنجیره سرد محدودی دارند، بسیار مهم است.
علاوه بر این، این واکسنها بدون سوزن قابل تزریق هستند و با استفاده از جت فشار بالای مایع، واکسن از پوست عبور میکند. این روش کمتر دردناک است و در هنگام شیوع بیماری، استفاده از آن آسانتر خواهد بود.
این یافته زمانی اهمیت بیشتری پیدا میکنند که واکسن بتواند کاری انجام دهد که هیچ واکسن موجودی قادر به آن نیست: محافظت در برابر ویروسهایی که هنوز با آنها مواجه نشدهایم.
به گفته محققان، واکسنهای تولید شده بر این اساس میتوانند نحوه پاسخ جهان به بیماریهای عفونی نوظهور را دگرگون کرده و با ارائه حفاظت بسیار گستردهتر از واکسنهای سنتی، این واکسنها میتوانند ایمنی سریع در برابر تهدیدات ویروسی جدید ایجاد کنند. این امر به مسئولان بهداشت عمومی کمک میکند تا شیوعهای آینده را پیش از تبدیل شدن به همهگیری جهانی متوقف کنند.
این فناوری همچنین میتواند رویکرد ما را نسبت به بیماریهای آشنا تغییر دهد. آنفلوآنزا هدف اصلی است، زیرا این ویروس در گونههای متعدد وجود دارد و به سرعت تکامل مییابد. دانشمندان باید پیشبینی کنند کدام سویهها در هر فصل غالب خواهند شد و اگر اشتباه کنند، اثربخشی واکسن کاهش مییابد. یک واکسن همگانی آنفلوآنزا که ویژگیهای مشترک چندین سویه را هدف قرار دهد، میتواند رقابت سالانه با ویروس را پایان دهد.
نتایج اولین آزمایش انسانی این واکسن طراحیشده توسط هوش مصنوعی نشان داد که این واکسن دی ان ای قادر است سیستم ایمنی را تحریک کند تا آنتیبادیهایی تولید کند که انواع مختلف ساربکوویروسها را شناسایی کنند. فناوری مورد استفاده ایمن و به خوبی تحمل شد.
با این حال، هنوز مطالعات بیشتری در این رابطه لازم است و مشخص نیست که حفاظت ایجادشده چقدر طولانی است و آیا به دوزهای تقویتی بیشتری نیاز خواهد بود یا خیر.
آزمایشهای بزرگتر نیز ضروری است تا مشخص شود واکسن در دنیای واقعی تا چه حد میتواند از عفونت جلوگیری کند یا آن را کاهش دهد.
مترجم: فاطمه کردی