• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
15.03.2023
Василий Парфенов
3 275

ИИ помог создать вакцину от всех штаммов коронавируса сразу. Она спасла мышей от смерти

4.2

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.

Универсальная вакцина от коронавируса
Изображение здорового T-лимфоцита человека, полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа / ©NIAID, Wikimedia / Автор: Владимир Богданов

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 14:04
Андрей

Китайские палеонтологи обнаружили образцы самых больших моллюсков, живших после Великого вымирания. Их гигантский размер говорит о том, что брюхоногие интенсивнее и быстрее восстановились в росте после массовой гибели. До этого подобные свидетельства находили в ладинском ярусе, а сейчас в анизийском.

Вчера, 11:27
Александр Березин

Глава подразделения NASA по системам исследования Луны объяснила ранее неизвестное публике условие для высадки людей на спутнике Земли в сентябре 2026 года. Скептики оценили это заявление как стремление Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США переложить ответственность за срыв сроков лунной высадки на кого-то еще.

10 июня
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

10 июня
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

Позавчера, 14:04
Андрей

Китайские палеонтологи обнаружили образцы самых больших моллюсков, живших после Великого вымирания. Их гигантский размер говорит о том, что брюхоногие интенсивнее и быстрее восстановились в росте после массовой гибели. До этого подобные свидетельства находили в ладинском ярусе, а сейчас в анизийском.

8 июня
Михаил Орлов

Переселение позвоночных из воды в наземно-воздушную среду жизни стало поворотным моментом в истории биосферы. Однако этот эволюционный скачок имел и серьезные побочные эффекты: он привел к потере способности восстанавливать потерянные части тела рептилиями, птицами и млекопитающими. В новой статье биологи рассмотрели генетические и эволюционные аспекты освоения суши и выяснили, что резкое ослабление регенерации стало своеобразной «расплатой» за адаптации животных к другой среде.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

27 мая
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: