4 دقیقه
اگر یک واکسن بتواند به دستگاه ایمنی شما بیاموزد که نه فقط یک کروناویروس، بلکه یک خانواده کامل از آنها را تشخیص دهد، چه اتفاقی میافتد؟ پژوهشگران کمبریج با وارد کردن یک جزء واکسنی طراحیشده با هوش مصنوعی به مرحله آزمایش انسانی، گامی جسورانه به سوی این ایده برداشتهاند.
این گروه بهجای آنکه واکسن را بر پایه یک سویه شناختهشده بسازد، توالیهای ژنتیکی دهها کروناویروس را وارد یک سامانه یادگیری ماشین کرد؛ از ویروسهایی که انسان را آلوده میکنند تا بسیاری از ویروسهایی که در حیوانات در گردشاند. الگوریتم شباهتها و تفاوتها را بررسی کرد تا یک «پادگن فراگیر» مصنوعی بسازد؛ پادگنی شبیه موزاییک که از بخشهای مشترک و دیرتغییر بسیاری از ویروسها شکل گرفته است. به زبان ساده، این واکسن آن بخشهایی از ویروس را به سیستم ایمنی نشان میدهد که کمترین احتمال جهش را دارند، بنابراین ممکن است توانایی تشخیص در برابر سویه غیرمنتظره بعدی یا انتقال تازه از حیوان به انسان حفظ شود.
واکسنها با آموزش حافظه ایمنی عمل میکنند. مشکل اینجاست که بعضی ویروسها هنگام تکثیر، ظاهر خود را بازنویسی میکنند. نتیجه این است که واکسن دیروز ممکن است در برابر سویه فردا قدرت کمتری داشته باشد. رویکرد کمبریج تلاش میکند از این بازی تعقیبوگریز فاصله بگیرد و مناطق حفاظتشده را هدف قرار دهد؛ یعنی ویژگیهای مولکولیای که در گذر زمان بسیار کمتر تغییر میکنند. به این ترتیب، یک طراحی واحد میتواند حفاظت گستردهتری ایجاد کند.
اهمیت این کارآزمایی به یک دلیل روشن است: این نخستین بار است که یک جزء اصلی واکسن بهطور کامل با هوش مصنوعی طراحی شده و سپس در انسان آزمایش میشود. در مرحله نخست، ۳۹ داوطلب این واکسن نامزد را دریافت کردند. نتایج ایمنی قابل قبول بود. پاسخهای ایمنی متوسط اما قابل اندازهگیری بودند؛ درست همان نشانه اولیهای که انجام یک آزمایش بزرگتر را توجیه میکند. مطالعه بعدی با حدود ۲۰۰ شرکتکننده هماکنون در حال انجام است تا مشخص شود آیا تحریک ایمنی در مقیاس بزرگتر افزایش مییابد یا نه.
دانشمندان خارج از این پروژه هشدار دادهاند که ایمنی انسان فرایندی پیچیده و غیرقابل سادهسازی است. سالها مواجهه با عوامل بیماریزا، عفونتهای قبلی و زیستشناسی فردی، پیشبینیهای حاصل از کارهای آزمایشگاهی یا حیوانی را دشوار میکند. با این حال، کارشناسان میگویند این مفهوم امیدبخش است: وقتی یک ویروس با سرعت تغییر میکند، طراحی محاسباتی میتواند همزمان در میان ژنومهای فراوان جستوجو کند و ساختارهای پادگنیای پیشنهاد دهد که شاید ذهن انسان هرگز به آنها نمیرسید.
کاربردهای این راهبرد فراتر از کروناویروسهاست. همین روش مبتنی بر هوش مصنوعی برای ساخت واکسن جهانی آنفلوانزا بررسی میشود؛ واکسنی که میتواند نیاز به فرمولاسیونهای سالانه را کاهش دهد یا حذف کند. همچنین از آن برای نامزدهای واکسن آنفلوانزای پرندگان H5N1 و حتی واکسنهای مربوط به تبهای خونریزیدهنده ویروسی مانند ابولا استفاده میشود. ایده ساده و قدرتمند است: با کمک داده و محاسبات، اهداف مشترک و پایدار یک خانواده ویروسی شناسایی و برجسته شوند، سپس آزمایش شود که آیا این نقشه مصنوعی به سیستم ایمنی میآموزد تهدیدهای آینده را تشخیص دهد یا نه.
اگر کارآزماییهای بزرگتر ایمنی و پاسخهای ایمنی قویتر را تأیید کنند، پادگنهای طراحیشده با هوش مصنوعی میتوانند شیوه آمادگی سریع و گسترده ما برای همهگیری بعدی را دگرگون کنند.
متن کامل این مطالعه در نشریه عفونت منتشر شده است و جامعه علمی با دقت روند این مطالعات انسانی و کاربرد این فناوری برای دیگر عوامل بیماریزای پرخطر را دنبال خواهد کرد.
منبع: smarti
نظرات
آرمین
ایدهاش خوبه ولی زیاد تبلیغش نکنن؛ پیچیدگی ایمنی انسانی رو نمیشه فقط با الگوریتم خلاصه کرد. صبر میکنم تا نتایج بزرگتر بیاد
بیوانیکس
واقعاً میشه گفت این روش مقابل همه سویهها محافظته؟ آزمایش 39 نفر که خیلی کمه، امیدوارم در فاز بزرگتر جواب بده اما شک دارم
دیتاپالس
وای، واقعا اولین واکسن اصلی طراحیشده با هوش مصنوعیه؟ هیجانانگیز و امیدوارکننده ولی یه جای کارش رو شل حس میکنم، عوارض چطور؟
ارسال نظر