Νέα μέθοδος κατά της ευλογιάς των πιθήκων με τη βοήθεια της AI
Με τη συνδρομή της τεχνητής νοημοσύνης, μια διεθνής ομάδα ερευνητών έχει κάνει σημαντικά βήματα προς την ανάπτυξη μιας νέας και πιο αποτελεσματικής μεθόδου για την καταπολέμηση του ιού της ευλογιάς των πιθήκων (MPXV). Ο ιός αυτός προκαλεί μια επώδυνη και ενίοτε θανατηφόρα ασθένεια, που μπορεί να είναι ιδιαίτερα επικίνδυνη για παιδιά, εγκύους και άτομα με εξασθενημένο ανοσοποιητικό σύστημα. Η ομάδα δημοσίευσε τα ευρήματά της στο περιοδικό Science Translational Medicine, όπου αναφέρεται ότι ποντίκια που εμβολιάστηκαν με μια πρωτεΐνη του ιού, που προτάθηκε από την AI, παρήγαγαν αντισώματα που εξουδετέρωσαν τον MPXV. Αυτό το εύρημα ανοίγει τον δρόμο για την ανάπτυξη νέων εμβολίων ή θεραπειών με αντισώματα.
Η εξάπλωση του ιού και οι προκλήσεις των εμβολίων
Το 2022, ο ιός της ευλογιάς των πιθήκων άρχισε να εξαπλώνεται παγκοσμίως, προκαλώντας συμπτώματα παρόμοια με της γρίπης και επώδυνες εξανθήματα σε περισσότερους από 150.000 ανθρώπους, με σχεδόν 500 θανάτους. Τα εμβόλια που είχαν αναπτυχθεί για την ευλογιά επαναχρησιμοποιήθηκαν κατά τη διάρκεια της επιδημίας για την προστασία των πιο ευάλωτων ασθενών. Ωστόσο, αυτά τα εμβόλια είναι περίπλοκα και κοστοβόρα, καθώς κατασκευάζονται από έναν ολόκληρο, εξασθενημένο ιό.
Η καινοτομία της ερευνητικής ομάδας
Ο Jason McLellan, καθηγητής μοριακής βιοεπιστήμης στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Ώστιν και ένας από τους επικεφαλής συγγραφείς της μελέτης, τόνισε ότι η καινοτομία τους είναι μια απλή πρωτεΐνη, η οποία είναι εύκολη στην παραγωγή. Μαζί με τους άλλους επικεφαλής συγγραφείς, Rino Rappuoli και Emanuele Andreano από την Ιταλία, εντόπισαν 12 αντισώματα που εξουδετερώνουν αποτελεσματικά τον MPXV. Χρησιμοποιώντας αίμα από ασθενείς που είχαν προηγουμένως μολυνθεί ή εμβολιαστεί, οι ερευνητές κατάφεραν να προσδιορίσουν τα αντισώματα, αλλά δεν γνώριζαν ποια μέρη του ιού στοχεύουν.
Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο MPXV διαθέτει πολλές διαφορετικές πρωτεΐνες στην επιφάνειά του. Οι επιστήμονες γνώριζαν ότι τουλάχιστον μία από αυτές τις πρωτεΐνες ήταν κρίσιμη για τη μετάδοση της λοίμωξης και ότι μπορούσε να αποκλειστεί από ορισμένα από τα νεοανακαλυφθέντα αντισώματα. Ωστόσο, χρειάζονταν τη σωστή αντιστοίχιση μεταξύ πρωτεΐνης και αντισώματος για να αναπτύξουν οποιοδήποτε νέο φάρμακο ή εργαλείο για την πρόληψη της λοίμωξης, γνωστό ως αντιγόνο.
Η συμβολή της τεχνητής νοημοσύνης
Η ομάδα από το Τέξας χρησιμοποίησε το μοντέλο AlphaFold 3 για να προβλέψει ποια από τις περίπου 35 πρωτεΐνες στην επιφάνεια του ιού συνδέονται ισχυρά με τα αντισώματα. Το μοντέλο προέβλεψε με υψηλή σιγουριά ότι ορισμένα αντισώματα θα συνδέονταν με μια πρωτεΐνη του ιού που ονομάζεται OPG153, και οι επακόλουθες εργασίες επιβεβαίωσαν το αποτέλεσμα. Αυτό υποδεικνύει ότι η πρωτεΐνη αυτή θα μπορούσε να είναι ένας καλός στόχος για την ανάπτυξη νέων θεραπειών με αντισώματα ή για χρήση σε εμβόλιο που θα ενίσχυε το ανοσοποιητικό σύστημα κατά του ιού.
«Θα χρειαζόταν χρόνια για να βρούμε αυτόν τον στόχο χωρίς την AI», δήλωσε ο McLellan, ο οποίος είναι επίσης επικεφαλής της ομάδας Texas Biologics, που εργάζεται για την ανάπτυξη νέων φαρμάκων. «Ήταν πραγματικά συναρπαστικό γιατί κανείς δεν το είχε σκεφτεί ποτέ πριν για την ανάπτυξη εμβολίων ή αντισωμάτων. Δεν είχε ποτέ αποδειχθεί ότι είναι στόχος εξουδετερωτικών αντισωμάτων». Η ανακάλυψη αυτή μπορεί να οδηγήσει σε καλύτερα εμβόλια ή θεραπείες και για την ευλογιά, η οποία αποτελεί σοβαρή απειλή ως βιολογικό όπλο λόγω της εύκολης μετάδοσης και των υψηλών ποσοστών θνησιμότητας.
Επόμενα βήματα της έρευνας
Η ομάδα εργάζεται τώρα για την ανάπτυξη εκδόσεων του εμβολίου και των αντισωμάτων που θα είναι πιο αποτελεσματικά στην καταπολέμηση της ασθένειας, ενώ θα είναι και πιο οικονομικά προσιτά και ευκολότερα στην παραγωγή σε σύγκριση με τις υπάρχουσες εκδόσεις που χρησιμοποιούν εξασθενημένο ιό. Τελικά, οι ερευνητές ελπίζουν να δοκιμάσουν τα αντιγόνα εμβολίων και τις θεραπείες με αντισώματα για την προστασία από την ευλογιά των πιθήκων και την ευλογιά στον άνθρωπο. Ο McLellan αποκαλεί αυτή τη μέθοδο «αντίστροφη εμβολιολογία».
«Ξεκινήσαμε από άτομα που επιβίωσαν από τη λοίμωξη με τον ιό της ευλογιάς των πιθήκων, απομονώσαμε τα αντισώματα που παρήγαγαν φυσικά και δουλέψαμε προς τα πίσω για να βρούμε ποιο μέρος του ιού λειτουργούσε ως αντιγόνο για αυτά τα αντισώματα», κατέληξε ο McLellan.
