دانشمندان با هوش مصنوعی واکسنی علیه سویه‌های مختلف آنفلوانزای پرندگان ساختند
منتشرشده: · فناوری
دانشمندان دانشگاه کمبریج با استفاده از هوش مصنوعی واکسنی برای مقابله با آنفلوانزای پرندگان طراحی کرده‌اند که می‌تواند در برابر طیف گسترده‌ای از سویه‌های این ویروس ایمنی ایجاد کند.
دانشمندان دانشگاه کمبریج با استفاده از هوش مصنوعی واکسنی برای مقابله با آنفلوانزای پرندگان طراحی کرده‌اند که می‌تواند در برابر طیف گسترده‌ای از سویه‌های این ویروس ایمنی ایجاد کند. این واکسن برخلاف نمونه‌های متداول که معمولاً یک سویه مشخص را هدف قرار می‌دهند، برای مقابله با گونه‌های مختلف ویروس، حتی سویه‌هایی که هنوز ظهور نکرده‌اند، طراحی شده است. این واکسن به نسل جدیدی از واکسن‌ها تعلق دارد که به‌جای هدف قرار دادن یک سویه ویروسی، چندین سویه از یک ویروس را پوشش می‌دهند. هدف از توسعه این فناوری، افزایش آمادگی در برابر بحران‌های بهداشتی آینده، از جمله تهدیدهای ویروسی ناشناخته است.
طراحی واکسن آنفلوانزای پرندگان با الگوریتم‌های هوش مصنوعی
آنفلوانزای پرندگان مانند ویروس کرونا و بسیاری از عوامل بیماری‌زای نوظهور، از نوع ویروس‌های RNA است. این ویروس‌ها می‌توانند به‌سرعت جهش پیدا کنند و سویه‌های جدیدی به وجود بیاورند که قابلیت انتقال از حیوانات به انسان را دارند. برخی از این تغییرات نیز ممکن است به ویروس کمک کنند از پاسخ ایمنی بدن و محافظت واکسن‌های موجود فرار کند.
درحال‌حاضر، برنامه‌های آمادگی برای همه‌گیری عمدتاً بر ذخیره واکسن‌هایی متکی هستند که هرکدام سویه‌های مشخص و از قبل شناسایی‌شده ویروس را هدف قرار می‌دهند.
برای طراحی واکسن جدید، پژوهشگران داده‌های توالی ژنتیکی ویروس‌های آنفلوانزای پرندگان را از برنامه‌های نظارتی سراسر جهان گردآوری کردند. این داده‌ها شامل نمونه‌های به‌دست‌آمده از حیات وحش، دام‌ها و انسان‌های مبتلا به آنفلوانزای پرندگان بود.
سپس با استفاده از الگوریتم‌های محاسباتی و تکاملی، پنج آنتی‌ژن مصنوعی بهینه‌شده با هوش مصنوعی طراحی کردند. این آنتی‌ژن‌ها نماینده تنوع ژنتیکی ویروس‌های آنفلوانزای پرندگان در سراسر جهان هستند و به جلوگیری از فرار ویروس از پاسخ ایمنی کمک می‌کنند.
آنتی‌ژن ماده فعالی در واکسن است که سیستم ایمنی بدن را تحریک می‌کند تا پاسخی محافظتی ایجاد کند. این فرایند به بدن کمک می‌کند در مواجهه‌های بعدی با عامل بیماری‌زایی که همان آنتی‌ژن را دارد، با عفونت مقابله کند.
پژوهشگران واکسن جدید را روی موش‌ها و راسوها آزمایش کردند. نتایج نشان داد این واکسن از تمام حیوانات آزمایش‌شده در برابر چندین سویه ژنتیکی متفاوت ویروس آنفلوانزای پرندگان محافظت کرد. تمام این سویه‌ها پیش‌تر باعث ابتلای انسان شده‌اند و تهدیدهای بالقوه‌ای برای ایجاد همه‌گیری محسوب می‌شوند.
در مقابل، هنگامی که حیوانات با واکسن موجود سازمان جهانی بهداشت (WHO) ایمن‌سازی شدند و در معرض همین ویروس‌ها قرار گرفتند، تنها نیمی از آن‌ها زنده ماندند.
گام بعدی پژوهشگران، آزمایش واکسن جدید آنفلوانزای پرندگان در کارآزمایی‌های بالینی انسانی است تا در صورت شیوع بیماری، امکان استفاده از آن فراهم شود. آن‌ها همچنین قصد دارند این چارچوب طراحی واکسن را به واکسن‌های آنفلوانزای فصلی و دیگر ویروس‌های RNA با قابلیت تکامل سریع گسترش دهند.
نتایج این پژوهش که در ژورنال Cell Reports Medicine منتشر شده است.