ხელოვნური ინტელექტის შექმნილი პირველი ვაქცინა | სამედიცინო პორტალი - მკურნალი.გე

მათ წარმატებით გამოსცადეს ადამიანებზე მსოფლიოში პირველი ვაქცინა, რომლის მთავარი კომპონენტიც (ანტიგენი) მთლიანად ხელოვნური ინტელექტის (AI) მიერ არის მოდელირებული და შექმნილი. ეს ინოვაციური მიდგომა ფუნდამენტურად ცვლის პანდემიებისთვის მზადყოფნისა და ვაქცინების შემუშავების ტრადიციულ სტრატეგიას.

როგორ მუშაობს ხელოვნური ინტელექტის „სუპერ-ანტიგენი“?

ტრადიციული ვაქცინები, როგორც წესი, მიმართულია კონკრეტული ვირუსის ან მისი ცნობილი შტამის წინააღმდეგ (მაგალითად, როგორც ეს COVID-19-ის საწყის ეტაპზე ხდებოდა). თუმცა, ვირუსები მუდმივად მუტირებენ, რაც ვაქცინების ეფექტურობას დროთა განმავლობაში ამცირებს.

კემბრიჯის მეცნიერებმა ამ პრობლემის გადასაჭრელად ხელოვნურ ინტელექტს სხვადასხვა კორონავირუსების (მათ შორის ღამურებში გავრცელებული და პოტენციურად საშიში შტამების) გენეტიკური კოდების მასივი გააანალიზებინეს. მიღებულ მონაცემებზე დაყრდნობით, ხელოვნურმა ინტელექტმა შექმნა სინთეტიკური „სუპერ-ანტიგენი“. ეს არის მოლეკულური სტრუქტურა, რომელიც ადამიანის იმუნურ სისტემას ასწავლის არა კონკრეტული შტამის, არამედ ვირუსების მთელი ოჯახის (ამ შემთხვევაში Sarbeco კორონავირუსების) ამოცნობასა და განადგურებას. შედეგად, ვაქცინა ინარჩუნებს ეფექტურობას მაშინაც კი, თუ ვირუსი მუტირებს ან ცხოველიდან ადამიანზე სრულიად ახალი სახეობა გადავა.

„ეს მიღწევა ნიშნავს გადასვლას ვირუსების აღმოჩენიდან მათ მიზანმიმართულ დიზაინზე. ჩვენ ვქმნით ვაქცინებს არა მხოლოდ დღევანდელი საფრთხეებისგან, არამედ იმ ვირუსებისგან დასაცავად, რომლებმაც შეიძლება მომავალი პანდემია გამოიწვიონ.“ - პროფესორი ჯონ ჰინი, კემბრიჯის უნივერსიტეტი.

როდის იქნება ეს ვაქცინა ხელმისაწვდომი ადამიანებისთვის?

მიუხედავად წარმატებული სტარტისა, ვაქცინა მასობრივ წარმოებაში დაუყოვნებლივ ვერ ჩაეშვება. სამედიცინო რეგულაციები და უსაფრთხოების სტანდარტები მკაცრ ეტაპებს მოითხოვს:

1. პირველი ფაზა (დასრულებული): პირველ კლინიკურ ტესტირებაში მონაწილეობა მიიღო 39 ჯანმრთელმა მოხალისემ (საუთჰემპტონის უნივერსიტეტის პროფესორ საულ ფაუსტის ხელმძღვანელობით). კვლევამ აჩვენა, რომ ვაქცინა არის სრულიად უსაფრთხო, ორგანიზმი მას კარგად იტანს და არ გამოვლენილა მძიმე გვერდითი მოვლენები.

2. მეორე ფაზა (მიმდინარე): კვლევა უკვე გადადის მომდევნო ეტაპზე, სადაც მასში 200-ზე მეტი ადამიანი ჩაერთვება. ამ ეტაპზე მეცნიერები უფრო დეტალურად შეისწავლიან იმუნური პასუხის სიძლიერესა და ხანგრძლივობას.

3. მასობრივი ხელმისაწვდომობა: თუ მომდევნო ფაზებმაც (მათ შორის ფართომასშტაბიანმა მე-3 ფაზამ) წარმატებით ჩაიარა, ვაქცინა ფართო საზოგადოებისთვის ხელმისაწვდომი, სავარაუდოდ, მომავალი 3-5 წლის განმავლობაში გახდება.

თუმცა, თავად ტექნოლოგიური პლატფორმის არსებობა ნიშნავს, რომ თუ ხვალ ახალი გლობალური საფრთხე გამოჩნდება, AI-ს რამდენიმე კვირაში შეეძლება მზა ფორმულის შექმნა, რაც წარმოუდგენლად შეამცირებს ახალი ვაქცინების ლოდინის დროს.

სხვა ვირუსების წინააღმდეგაც თუ იქნება შესაძლებელი ასეთი ვაქცინების შექმნა?

დიახ, აბსოლუტურად. კორონავირუსების ოჯახი მხოლოდ საწყისი წერტილი და ტექნოლოგიის ეფექტურობის დამტკიცების პლატფორმაა. ხელოვნური ინტელექტის ეს მოდელი უნივერსალურია და მისი გამოყენება შესაძლებელია სხვადასხვა პათოგენების წინააღმდეგ:

• გრიპის უნივერსალური ვაქცინა: ყოველწლიურად გრიპის ვაქცინის განახლება გვიწევს, რადგან შტამები მუდმივად იცვლება. AI-ს შეუძლია შექმნას ერთი უნივერსალური ვაქცინა, რომელიც გრიპის ყველა პოტენციურ მუტაციასა და ქვეტიპს წინასწარ დაფარავს.

• სხვა საშიში ინფექციები: მსგავსი მეთოდოლოგიით უკვე მიმდინარეობს მუშაობა ფილოვირუსების (მაგ. ებოლა, მარბურგი) და ლასას ცხელების ვირუსების ოჯახებზე, რათა თავიდან იქნას აცილებული მომავალი ლოკალური თუ გლობალური ეპიდემიები.

• ონკოლოგია (კიბოს საწინააღმდეგო ვაქცინები): ეს ტექნოლოგია მჭიდრო კავშირშია mRNA პერსონალიზებულ მედიცინასთან. AI-ს შეუძლია შეისწავლოს კონკრეტული პაციენტის სიმსივნის უნიკალური გენეტიკური პროფილი და შექმნას ინდივიდუალური ვაქცინა, რომელიც იმუნურ სისტემას უშუალოდ კიბოს უჯრედების ამოცნობასა და განადგურებას აიძულებს.

ნიშნავს თუ არა ეს, რომ კაცობრიობა საბოლოოდ დაამარცხებს ვირუსებსა და ბაქტერიებს?

სამეცნიერო და ბიოლოგიურ ჭრილში ტერმინი „საბოლოო გამარჯვება“ ან „სრული განადგურება“ არაკორექტულია. რეალობა ბევრად უფრო დინამიური და კომპლექსურია:

• ბიოლოგიური ევოლუცია და მუტაცია: ვირუსები და ბაქტერიები მიკროორგანიზმებია, რომელთა მთავარი მიზანი გადარჩენა და რეპლიკაციაა. რაც უფრო ძლიერ ბარიერებს ვუქმნით მათ (ვაქცინებითა თუ ანტიბიოტიკებით), მით უფრო აქტიურად მიმდინარეობს ბუნებრივი სელექცია, რაც ახალი, კიდევ უფრო რეზისტენტული ფორმების გაჩენას უწყობს ხელს. ეს არის მუდმივი „შეიარაღების რბოლა“ ადამიანსა და მიკროკოსმოსს შორის.

• ბაქტერიების სპეციფიკა: მოცემული AI ტექნოლოგია ამ ეტაპზე ძირითადად ვირუსულ ანტიგენებზეა ორიენტირებული. ბაქტერიებთან ბრძოლა სულ სხვა გამოწვევაა, სადაც მთავარი პრობლემა ანტიბიოტიკორეზისტენტობაა (თუმცა, აღსანიშნავია, რომ ხელოვნურ ინტელექტს სხვა კვლევებში ახალი კლასის ანტიბიოტიკების სწრაფად აღმოსაჩენადაც წარმატებით იყენებენ).

• ომის ნაცვლად - სრული კონტროლი: ეს აღმოჩენა ნიშნავს არა ვირუსების სრულ გაქრობას დედამიწიდან, არამედ იმას, რომ კაცობრიობა კარგავს მსხვერპლის როლს და ხდება პროცესების მმართველი. ჩვენ აღარ დაგვჭირდება პანდემიის დაწყების შემდეგ თვეობით ლოდინი ვაქცინის შესაქმნელად და ლოკდაუნებში ცხოვრება. AI-ს დახმარებით ჩვენ შევძლებთ ვირუსებს დავხვდეთ წინასწარ მომზადებული „პლატფორმული იარაღით“ და ეპიდემიები მანამ ჩავაქროთ, სანამ ისინი გლობალურ კატასტროფად იქცევიან.

წყარო: BBC News, კემბრიჯის უნივერსიტეტის სამეცნიერო პუბლიკაციები.