Các nhà nghiên cứu đang sử dụng AI để tạo vắc-xin – và phương pháp này đang phát huy hiệu quả

Mặc dù trí tuệ nhân tạo (AI) gần đây có tiếng xấu trong mắt công chúng, nhưng công nghệ này đang góp phần thúc đẩy y học tiến xa hơn. Điển hình là một loại vắc-xin phòng ngừa mọi chủng virus corona thử nghiệm, được phát triển bằng AI, vừa vượt qua thử nghiệm giai đoạn I tại Vương quốc Anh. Các nhà khoa học tại Đại học Cambridge đã sử dụng AI để tìm ra điểm yếu của các loại virus corona, bao gồm SARS-CoV-2, tác nhân gây ra COVID-19. Ở những người tình nguyện khỏe mạnh, ứng viên vắc-xin này cho thấy tính an toàn và tạo ra phản ứng miễn dịch đối với nhiều loại virus corona. Các nhà nghiên cứu cũng hy vọng sử dụng nền tảng của họ để phát triển các loại vắc-xin hiệu quả rộng rãi chống lại cúm và virus Ebola. Ông Jonathan Heeney, tác giả nghiên cứu, nhà khoa học từ Phòng thí nghiệm Bệnh truyền nhiễm từ động vật sang người tại Cambridge, cho biết trong một tuyên bố từ trường đại học: “Chúng tôi đã khắc phục được vấn đề của các loại vắc-xin truyền thống vốn có khả năng bảo vệ hạn chế. Điều này có nghĩa là chúng ta có thể thoát khỏi vòng luẩn quẩn liên tục đuổi theo các biến thể virus đang lưu hành ở người và cập nhật vắc-xin để cố gắng bắt kịp, giống như chó đuổi theo đuôi của chính mình.” Vắc-xin là chén thánh phổ quát Vắc-xin huấn luyện hệ miễn dịch nhận biết mầm bệnh trước khi chúng thực sự lây nhiễm vào cơ thể. Điều này có thể được thực hiện bằng cách cho cơ thể tiếp xúc với phiên bản suy yếu hoặc đã chết của mầm bệnh, hoặc một phần của nó, được gọi là kháng nguyên. Một số loại vắc-xin có thể cung cấp miễn dịch bền vững và thậm chí suốt đời, thường là do mầm bệnh không thay đổi đủ đáng kể để tránh sự nhận diện này. Tuy nhiên, các mầm bệnh khác, như virus corona và virus cúm, liên tục đột biến, làm thay đổi các phần của chúng mà các loại vắc-xin hiện nay sử dụng để huấn luyện. Do đó, các loại vắc-xin này phải được cập nhật và tiêm chủng liên tục để đảm bảo mức độ miễn dịch tốt. Để khắc phục hạn chế này, một số nhà khoa học đang cố gắng phát triển các loại vắc-xin phổ quát dựa trên các kháng nguyên đặc biệt, ít thay đổi, được tìm thấy trong nhiều loại virus mục tiêu. Điều làm cho loại vắc-xin thử nghiệm này trở nên độc đáo là các nhà nghiên cứu đã sử dụng AI để xác định "siêu kháng nguyên" được sử dụng làm mục tiêu. Mô hình của họ được huấn luyện dựa trên dữ liệu di truyền thu thập từ tất cả các loại sarbecovirus đã biết, bao gồm SARS-CoV-2, virus SARS ban đầu và virus corona ở dơi. Điều quan trọng là, chính những loại virus sau này có thể lây sang người và gây ra dịch bệnh hoặc đại dịch lớn tiếp theo (dòng dõi của SARS và có thể cả SARS-CoV-2 có khả năng bắt nguồn từ dơi). Các nhà nghiên cứu sau đó đã thử nghiệm ứng viên vắc-xin của họ, có tên là pEVAC-PS, trên 39 tình nguyện viên khỏe mạnh – được cho là thử nghiệm trên người đầu tiên của một loại vắc-xin được thiết kế hoàn toàn bằng AI. Vắc-xin được tiêm không dùng kim, với bốn liều lượng khác nhau được đưa cho người tham gia. Các thử nghiệm Giai đoạn I chủ yếu nhằm đánh giá tính an toàn của một loại thuốc hoặc vắc-xin thử nghiệm. pEVAC-PS dường như đã hoạt động tốt, không phát hiện thấy tác dụng phụ nghiêm trọng hoặc bất ngờ nào trong quá trình nghiên cứu. Các nhà nghiên cứu cũng tìm thấy bằng chứng ban đầu ở những người tình nguyện cho thấy vắc-xin có thể tạo ra phản ứng miễn dịch đối với một số loại coronavirus cùng lúc. "Tóm lại, pEVAC-PS an toàn và dung nạp tốt, với bằng chứng về khả năng liên kết chéo với các epitope sarbecovirus được bảo tồn", các tác giả viết trong bài báo của họ, được xuất bản vào tháng trước trên Tạp chí Nhiễm trùng (Journal of Infection). Những bước tiếp theo Các thử nghiệm Giai đoạn I thành công không phải là bằng chứng vững chắc cho thấy một loại thuốc hoặc vắc-xin có thể hoạt động như mong đợi, mà chỉ là một dấu hiệu tiềm năng đầy hứa hẹn. Đáng chú ý, pEVAC-PS đã tạo ra các phản ứng miễn dịch khiêm tốn và thay đổi đối với các coronavirus mà các nhà nghiên cứu đã xem xét, mặc dù điều này có thể là do những người tình nguyện (và hầu hết mọi người trên thế giới) đã tiếp xúc rộng rãi với SARS-CoV-2. Các nhà nghiên cứu đang lên kế hoạch thử nghiệm pEVAC-PS trong thử nghiệm Giai đoạn II. Họ cũng đã thành lập một công ty con để phát triển thêm nền tảng AI được sử dụng để tạo ra pEVAC-PS, có tên là DIOSynVax (viết tắt của Digitally Immune Optimized Synthetic Vaccines). Nhóm nghiên cứu hy vọng rằng các loại vắc-xin phổ quát khác chống lại các mối đe dọa cấp độ đại dịch như cúm có thể được sản xuất với sự trợ giúp của AI. "Nếu chúng ta có thể phát triển và đưa vào thử nghiệm lâm sàng loại vắc-xin mới này trước khi một đợt bùng phát virus bắt đầu, hàng triệu sinh mạng có thể được cứu, tránh được các đợt phong tỏa và bảo toàn nền kinh tế", nhà nghiên cứu thử nghiệm chính Saul Faust từ Đại học Southampton cho biết trong một tuyên bố.