科学家表示,借助人工智能开发的新型疫苗技术可能提供对整类病毒的免疫力,使人们通过单次接种即可抵御未来可能出现的任何病毒变异。
研究人员称,这种方法可能在大流行病爆发前就予以预防,拯救数百万人生命,并帮助各国避免实施封锁措施。
这种"超级抗原"是通过机器学习技术开发的,该技术分析过去的和当前的疫情爆发数据,以确定病毒生存所必需的关键要素。
该疫苗在南安普顿和剑桥的国家健康与护理研究所临床研究设施中使用无针方法接种(剑桥大学/英国联合通讯社)
一项世界首创的人体试验表明,使用该技术开发的冠状病毒疫苗是安全的,预计将招募200多人进行II期研究。
专家称赞该方法是对当前"反应式"系统的"重大范式转变",因为现有系统在疾病演变过程中"难以跟上步伐"。
当前的疫苗使用的是已经检测到的人类特定病毒株的抗原。
然而,由剑桥大学和生物技术公司DIOSynVax开发的通用萨贝科冠状病毒疫苗,汇集了整类病毒共有的特征。
研究人员通过收集全球监测项目记录的所有可用冠状病毒基因序列数据,创建了"超级抗原"。
剑桥大学兽医学院病毒人畜共患病实验室的乔纳森·希尼教授向英国联合通讯社表示:"新冠疫情教会我们的是,我们能够多么快速地开发疫苗,但我们仍在使用旧的范式。"
"这是关于基于病毒之间的关系,开发一种能够覆盖所有病毒的疫苗。"
他补充道:"你收集所有基因组序列;收集来自世界各地、过去和当前疫情爆发的已知信息,并进行一些基本的结构科学研究。"
"我们分析所有这些不同的序列……然后思考,'好的,它们之间有什么一致性?什么没有变化?什么是它们生命所必需的?'这就是我们的靶向目标。"
"它不仅能够预测,还能靶向病毒家族中必不可少的要素。我们针对的是病毒家族中难以改变的某些东西。"
发表在《感染杂志》上的一项I期试验包括49名年龄在18至50岁之间的健康志愿者,他们在剑桥和南安普顿接受了疫苗接种。
该疫苗通过微流体喷射作为DNA疫苗给药。
这是一种无针方法,使用高压、发丝般细的液流将疫苗蓝图直接推入皮肤细胞。
研究人员发现,这种疫苗是安全的,不仅能够触发对SARS-CoV-2和SARS的免疫反应,还能触发对可能从动物跳至人类的相关蝙蝠病毒的免疫反应。
先前的动物研究也发现,该疫苗能够对多种冠状病毒产生强烈的免疫反应。
希尼教授表示,II期试验预计将包括"200人或更多"。
剑桥大学的乔纳森·希尼教授(剑桥大学/英国联合通讯社)
他表示希望这项技术能够成为"游戏规则改变者",使疫苗"更有效、更广泛,并提供更强大的保护"。
该技术可能为埃博拉等病毒的数千种变异提供广泛保护。
希尼教授向英国联合通讯社表示,在他的职业生涯中,他曾多次前往疫情爆发地区,而给他"留下深刻印象"的是2013年至2016年期间的西非埃博拉疫情。
目前,由邦迪布焦病毒引起的埃博拉疫情正在刚果民主共和国(DRC)和乌干达发生。
他说:"世界上存在许多病毒,一旦我们发现它们,就开始追捕它们,但我们必须改变这种范式。"
"这就是这项技术的意义所在,它关乎开发不仅保护我们免受当前病毒侵害,还能防范尚未出现的病毒的疫苗。"
"一个很好的例子就是目前在刚果民主共和国发生的情况。再次出现另一种埃博拉病毒,但它不是同一种,而是来自同一家族。似曾相识。我们落后于曲线,而这些病毒属于同一家族。"
"因此,我们试图做的是开发一种能够保护我们免受家族中所有不同病毒侵害的疫苗,这是一次重大的范式转变。"
该团队还在推进禽流感疫苗的研发,希尼教授将其描述为"全球重大威胁"。
他表示:"这是因为这种禽流感病毒遍布全球,几乎遍布各大洲,不仅影响鸟类,还影响哺乳动物和人类,甚至已进入美国的食品链,出现在牛奶中。"
"因此这相当令人担忧,但存在不同的分支或家族类型,特别是东南亚的一些类型非常不同,但已导致数十人死亡。"
"因此,关键是要确保我们的技术能够应对任何可能出现的病毒,保护我们,并领先于曲线,而不是追赶它。"
南安普顿大学教授、该试验首席研究员索尔·福斯特表示:"像流感、冠状病毒和埃博拉病毒群这样的病毒在不断演变,当疫苗推出时,它们可能已不太匹配——当前的'反应式'疫苗系统难以跟上步伐。"
"这类新型通用疫苗具有前瞻性。"
"它们不仅能同时保护我们免受多种变异的侵害,还可能防范尚未出现并可能传播给人类的相关病毒。"
"如果我们能够在病毒疫情爆发前开发并临床推进这类新型疫苗,就能拯救数百万人的生命,避免封锁措施,并保护经济。"
国家健康与护理研究所(NIHR)基础设施科学主任玛丽安·奈特教授表示:"这次AI设计的'超级抗原'试验的显著成功,标志着我们在提供广泛、持久的病毒防护能力方面取得了关键性飞跃。"
该研究由南安普顿大学医院NHS基金会信托基金赞助。
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