ИИ помог создать вакцину от всех штаммов коронавируса сразу. Она спасла мышей от смерти
Американские исследователи разработали перспективную универсальную вакцину от любого штамма коронавируса SARS-CoV-2. В эксперименте на генетически модифицированных мышах препарат защитил подопытных животных от тяжелого течения болезни и смерти.
Подавляющее большинство прошедших клинические испытания и экспериментальных вакцин от Covid-19 используют в качестве «цели» S-белок. Он находится на «шипе» коронавируса SARS-CoV-2, и к нему организм больных обычно вырабатывает больше всего антител. Беда в том, что их эффективность со временем становится все ниже и ниже: этот компонент вируса сильно изменяется с каждым новым штаммом. Причем неважно, естественный или сформированный в результате прививки иммунитет у человека. Кроме того, выработка антител снижается сама по себе через некоторое время после вакцинации. Так что без бустерных уколов не обойтись никак.
Когда антитела не справляются — их мало или антиген изменился, — вирус попадает в клетки и делает свое черное дело. Но у иммунной системы на этот случай припасено другое оружие, так сказать, второй очереди: клеточный иммунитет. При помощи T-лимфоцитов организм выявляет клетки, в которых «паразитирует» вирус, и уничтожает их. Для этого T-лимфоциты должны «знать», на какие именно выделяемые зараженными клетками белки реагировать. Они называются HLA (человеческие лейкоцитарные антигены) и играют роль сложного светофора, показывающего иммунной системе, какие клетки организма «свои», а какие — уже не очень.
Используя такой механизм, тоже можно создать вакцину, но это гораздо сложнее, чем просто заставить организм выработать специфические антитела. И после подобной прививки человек все равно заболеет. Просто он не будет заразным, и симптомы окажутся гораздо слабее. Зато иммунитет должен сохраняться на более долгий срок, и его можно сформировать более универсальным. Потому что, в отличие от антител, целью такой прививки возможно сделать те белки, которые скрыты под оболочкой вириона, или связывание с ними затруднено по другим причинам (например, они вроде бы и снаружи, но прикрыты «шипами»). Эти компоненты вируса зачастую куда менее изменчивы.
Проблема в том, чтобы выбрать правильные комбинации HLA, соответствующие одинаковым для разных штаммов белкам, и такие, чтобы они встречались у как можно большего числа заболевших людей. Задача со множеством параметров, требующая больших вычислительных мощностей и анализа колоссальных объемов структурированных данных. Ровно такая, в которой силен искусственный интеллект.
Исследователи из Массачусетского технологического института, Техасского, Бостонского университетов, а также ряда американских и канадских научных учреждений реализовали вышеописанный подход. Они создали перспективную «панвариантную» вакцину MIT-T-COVID, которая содержит генетический материал наиболее консервативных эпитопов (фрагментов антигенов) SARS-CoV-2. Подбор подходящих белков выполняли при помощи алгоритма машинного обучения. В эксперименте на генетически модифицированных мышах препарат вызывал сильный иммунный ответ, защитивший животных от тяжелого течения болезни и смерти.
На седьмой день после прививки у тех зараженных коронавирусом мышей, что получили MIT-T-COVID, почти четверть (в среднем 24 процента) всех клеток в легких были T-лимфоцитами. Для сравнения: в контрольной группе, которой ввели вакцину Pfizer-BioNTech Comirnaty, доля иммунных клеток в легких не превышала 6,5 процента (медиана — 4,35 процента). Стоит отметить, что на второй день после инъекции картина была иная: обе вакцины обеспечили примерно по 12 процентов T-лимфоцитов от общего числа клеток в легких подопытных грызунов. То есть препарат пока представляет собой лишь «черновик» и демонстрацию концепции, до применения в медицинской практике еще очень далеко.
Этот эксперимент показал, что универсальная вакцина возможна, она работает и эффективна в предотвращении наиболее опасных исходов коронавирусной инфекции. Подробные результаты работы американских ученых опубликованы в рецензируемом журнале Frontiers in Immunology.
В дальнейшем исследователи планируют оптимизировать препарат, а также проверить его эффективность в комбинации с вакцинами, провоцирующими выработку антител. Важное направление работы — проверка безопасности универсальной прививки, устранение вероятности чрезмерно мощного иммунного ответа.
Telegram 
Дзен 
VK Физтехи разработали стохастический вариант метода Франк—Вульфа для моделирования равновесного распределения транспортных потоков. Особенность нового подхода — использование случайных фрагментов из большого массива данных — ускоряет вычисления, при этом в экспериментах метод показывает качество решения, сопоставимое с классическими алгоритмами.
Наша планета имеет шансы уцелеть во время превращения Солнца в красного гиганта и избежать полного уничтожения в термоядерном пекле. Финальная судьба Земли определится хрупким балансом между гравитационным притяжением раздувающегося светила и потерей им своей массы, из-за которой хватка звезды ослабнет и позволит планете отодвинуться на более безопасную орбиту.
Во время эксперимента с новорожденными исследователи заметили, что мозг детей способен сопоставлять количество объектов в разных «каналах» восприятия. Он реагировал по-разному на информацию о количестве, которая подавалась через слух и изображения. Это говорит о том, что человек уже рождается с базовой системой «обработки численности», то есть мозг может оценивать количество элементов еще до того, как ребенок начинает говорить или осваивать счет.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии