Нейросеть помогла разработать универсальную вакцину от птичьего гриппа

Международная команда исследователей использовала искусственный интеллект для разработки РНК-вакцины, которая защитила подопытных мышей и хорьков от нескольких вариантов вируса H5N1. Технология позволила спрогнозировать дальнейшую эволюцию возбудителя.

По словам профессора Кембриджского университета Джонатана Хини, новая разработка обеспечивает защиту не от одного штамма, а сразу от нескольких, вызывавших вспышки за последние двадцать лет. При создании препарата исследователи использовали прогнозирование эволюции возбудителя, а не только анализ уже произошедших изменений.

Основная сложность при разработке универсальной вакцины — быстрое изменение структуры двух вирусных белков: нейраминидазы и гемагглютинина. Из-за их эволюции учёным сложно определить заранее, какие участки возбудителя сохранятся и смогут стать мишенью для иммунной защиты.

Исследователи из США, Канады и европейских стран разработали специальную систему искусственного интеллекта, которая сопоставляет структуры вирусных белков, выявляет закономерности их изменений и прогнозирует дальнейшие направления эволюции. На основе этих данных учёные определили наиболее устойчивые участки белков для создания вакцин.

На основе расчётов ученые подготовили РНК-препараты с двумя вариантами белка H5 и двумя формами нейраминидазы — N1 и N6. Эффективность экспериментальной вакцины проверили в исследованиях на мышах и хорьках. Результаты показали, что препарат обеспечил защиту животных от нескольких штаммов птичьего гриппа, выявленных за последние два десятилетия.

Высокопатогенный штамм H5N1 продолжает распространяться в Северной и Южной Америке, где от него погибли миллионы птиц и большое количество тюленей. Также произошли вспышки инфекции на животноводческих фермах в США.

Исследователи рассчитывают, что новая технология поможет сдерживать распространение высокопатогенных вариантов H5N1. Кроме того, разработанный подход может ускорить создание других вакцин против различных форм гриппа.