Искусственный интеллект создал вакцину против всех штаммов коронавируса: насколько она эффективна

Подавляющее большинство прошлых клинических испытаний и экспериментальных вакцин против коронавируса используют в качестве "цели" S-белок. Он размещается на "шипе" коронавируса SARS-CoV-2, и к нему организм больных обычно производит больше антител.

Также на тему: Насколько высок риск получить постковидный синдром после штамма Омикрон

Несовершенство современных вакцин

Беда в том, что их эффективность со временем становится меньше: этот компонент вируса сильно меняется с каждым новым штаммом. Причем неважно, естественен или сформирован вследствие прививки иммунитет у человека. Кроме того, выработка антител снижается сама по себе спустя некоторое время после вакцинации. Так что без бустерных уколов не обойтись никак.

Когда антитела не справляются – их мало или изменился антиген, – вирус попадает в клетки и человек болеет. Но иммунная система на этот случай имеет другое оружие, так сказать, второй очереди: клеточный иммунитет. Посредством T-лимфоцитов организм обнаруживает клетки, в которых паразитирует вирус, и уничтожает их.

Новая цель в вакцинах против коронавируса

Для этого T-лимфоциты должны знать, на какие реагировать белки. Они называются HLA (человеческие лейкоцитарные антигены) и играют роль сложного светофора, показывающего иммунную систему, какие клетки организма "свои", а какие уже не очень.

Используя такой механизм, можно создать вакцину, но это гораздо сложнее, чем просто заставить организм выработать специфические антитела. И после такой прививки человек все равно заболеет. Просто не будет заразной, и симптомы окажутся гораздо слабее. Вместо этого иммунитет будет сохранять более длительный срок, и его можно сформировать более универсальным.

Проблема в том, чтобы выбрать правильные комбинации HLA, соответствующие одинаковым для разных штаммов белкам, и такие, чтобы они встречались у как можно большего числа больных людей. Задача с множеством параметров требует больших вычислительных мощностей и анализа колоссальных объемов структурированных данных. Это в чем-то сильный искусственный интеллект.

Успешное испытание новой вакцины

Теперь исследователи реализовали вышеописанный подход. Они создали перспективную "панвариантную" вакцину MIT-T-COVID, содержащую генетический материал наиболее консервативных эпитопов (фрагментов антигенов) SARS-CoV-2. Подбор соответствующих белков выполнялся с помощью алгоритма машинного обучения. В эксперименте на генетически модифицированных мышах препарат вызвал сильный иммунный ответ, защитивший животных от тяжелого течения болезни и смерти.

На седьмой день после прививки у зараженных коронавирусом мышей, получивших MIT-T-COVID, почти четверть (в среднем 24%) всех клеток в легких были T-лимфоцитами. Для сравнения: в контрольной группе, введенной вакциной Pfizer-BioNTech Comirnaty, доля иммунных клеток в легких не превышала 6,5%.

Следует отметить, что на следующий день после инъекции картина была другой: обе вакцины обеспечили примерно по 12% T-лимфоцитов от общего количества клеток до легких испытуемых грызунов. То есть препарат пока является лишь "черновиком" и демонстрацией концепции, до применения в медицинской практике еще очень далеко.