دانشمندان با کمک هوش مصنوعی واکسنی طراحی کردهاند که میتواند در برابر طیف گستردهای از انواع آنفلوانزای پرندگان محافظت کند. بهگفته آنان، این دستاورد موازین امنیت زیستی ملی و نظامهای بهداشت عمومی را دگرگون میکند.
دانشمندان دانشگاه کمبریج واکسن جدیدی با استفاده از هوش مصنوعی توسعه دادهاند که در قالب یک تزریق، چندین سویه مختلف آنفلوانزای پرندگان را هدف قرار میدهد، نه اینکه فقط در برابر یک گونه مصونیت ایجاد کند. آنها میگویند این تزریق ممکن است حتی در برابر گونههایی که هنوز ظاهر نشدهاند نیز محافظت ایجاد کند.
این واکسن بخشی از نسل تازهای از واکسنها است که چندین سویه از یک ویروس واحد را هدف میگیرند و هدف از آن، آمادگی بهتر برای وضعیتهای اضطراری آینده در حوزه سلامت، از جمله مواردی است که پای تهدیدهای هنوز ناشناخته در میان است.
جوناتان هینی، از آزمایشگاه بیماریهای ویروسی مشترک انسان و حیوان در دانشگاه کمبریج و سرپرست این کار، گفت: «به جای ایجاد مصونیت فقط در برابر یک گونه از آنفلوانزای پرندگان، واکسن جدید طیفگسترده ما در برابر مجموعه بسیار بزرگی از گونهها محافظت ایجاد میکند.»
او افزود: «این واکسن طوری طراحی شده است که تکامل ویروس را پیشبینی کند، نه اینکه صرفا به آن واکنش نشان دهد.»
این مطالعه که در نشریه «سل ریپورتس مدیسین» منتشر شد، نشان داد واکسن جدید در مقایسه با واکسنهای استاندارد کاندیدا که تنها یک سویه را هدف قرار میدهند و برای آمادگی در برابر همهگیری ذخیره شدهاند، حفاظت گستردهتر و نرخ بقای بهتری فراهم میکند.
مانند ویروسهای کرونایی که بیماری کووید-۱۹ و بسیاری از بیماریهای عفونی نوپدید دیگر را ایجاد کردند، آنفلوانزای پرندگان نیز یک ویروس آراِناِی است. ویروسهای آراِناِی تهدید ویژهای برای سلامت انسان به شمار میروند، زیرا میتوانند به سرعت به سویههای تازهای جهش پیدا کنند که از حیوانات به انسان منتقل میشوند و از دستگاه ایمنی بدن ما و همچنین از حفاظت ناشی از واکسنهای موجود عبور کنند.
آمادگی کنونی برای همهگیریها بر ذخیرهسازی واکسنها در برابر گونههای منفرد ویروسی که پیشتر ظاهر شدهاند تکیه دارد. به گفته نویسندگان، این واکسنهای نسل جدید وضعیت را برای امنیت زیستی ملی و نظامهای بهداشت عمومی مقاومتر، دگرگون میکند.
هینی گفت: «ما میتوانیم به جای وضعیت فعلی که همیشه در موضع تدافعی هستیم و با گونهای واکنش نشان میدهیم که تا آن زمان تغییر کرده است، برای واکنش فوری به همهگیریها و شیوعهای ویروسی آماده باشیم.»
واکسنهای نسل جدید
پژوهشگران دادههای توالی ژنتیکی ویروسهای آنفلوانزای پرندگان را که توسط برنامههای پایش در سراسر جهان ثبت شده بود، از جمله نمونههای مربوط به حیات وحش، دام و انسانهای مبتلا به آنفلوانزای پرندگان، گردآوری کردند.
آنها با استفاده از الگوریتمهای محاسباتی و تکاملی، پنج آنتیژن مصنوعی بهینهشده با هوش مصنوعی طراحی کردند که نماینده تنوع جهانی ویروسهای آنفلوانزای پرندگان است و به جلوگیری از فرار ویروس از حفاظت ایمنی کمک میکند.
ماده فعال موجود در واکسن که آنتیژن نام دارد، دستگاه ایمنی بدن را برای ایجاد یک پاسخ محافظتی تحریک میکند. این فرایند بدن را آموزش میدهد تا در برابر عفونتهای بعدی که توسط یک عامل بیماریزای دارای همین آنتیژن خاص ایجاد میشود، مقاومت نشان دهد.
هینی گفت: «استفاده از هوش مصنوعی روند طراحی واکسن را به طور چشمگیری سرعت میبخشد و سپس میتوانیم نامزدهای واکسن را در آزمایشگاه بررسی کنیم تا مطمئن شویم قوی و ایمن هستند.»
در این مطالعه تازه، واکسن موشها و راسوها را به طور کامل در برابر طیفی از گونههای ژنتیکی متمایز ویروسی که باعث آنفلوانزای پرندگان میشود، محافظت کرد؛ گونههایی که همگی تاکنون عفونت انسانی ایجاد کردهاند و تهدیدهای بالقوه برای همهگیری به شمار میروند. تنها نیمی از این حیوانات هنگامی که با واکسن فعلی آنفلوانزای پرندگان سازمان جهانی بهداشت ایمنسازی شده بودند، در مواجهه با همین ویروسها زنده ماندند.
گام بعدی، آزمایش واکسن جدید آنفلوانزای پرندگان در کارآزماییهای بالینی انسانی است تا در صورت بروز یک همهگیری، برای استفاده در دسترس قرار گیرد و این چارچوب تازه به واکسنهای آنفلوانزای فصلی و دیگر ویروسهای آراِناِی با تکامل سریع گسترش یابد.
این واکسن که توسط دانشگاه کمبریج و شرکت وابسته به آن، دیوسینوکس، توسعه یافته است، تازهترین مورد در مجموعهای از واکسنهای جدید است که ماده فعال آنها برای ایجاد حفاظت پایدار در برابر هزاران گونه ویروسی در قالب یک واکسن واحد طراحی شده است.
اوایل امسال، این تیم نخستین واکسن کاملا طراحیشده با هوش مصنوعی را که قرار است در انسانها آزمایش شود، توسعه داد؛ واکسنی که میتواند در برابر طیف وسیعی از ویروسها، از جمله ابولا و اعضای گروه ویروسهای کرونایی، حتی در حالی که جهش پیدا میکنند، حفاظت پایدار ایجاد کند.