С помощью ИИ создали вакцину, защитившую мышей от трёх вариантов птичьего гриппа H5N1

Исследователи Кембриджского университета с помощью искусственного интеллекта создали экспериментальную вакцину против птичьего гриппа, которая защитила мышей от трёх генетически разных вариантов H5N1. Все привитые животные выжили после заражения. Для сравнения: одна из вакцин-кандидатов Всемирной организации здравоохранения, предназначенных для пополнения государственных запасов на случай пандемии, обеспечила выживаемость на уровне 50% при заражении одним вариантом и 67% — другим. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell Reports Medicine.

Ключевая особенность разработки заключается в подходе к созданию действующего вещества. Вместо адаптации вакцины к уже известному штамму учёные использовали генетические последовательности вирусов гриппа из международных баз данных и вычислительные модели для разработки искусственных антигенов. Они рассчитаны на широкий спектр вирусных вариантов, в том числе отличающихся от известных штаммов. Препарат под названием DVX-panH5Nx содержит мРНК-инструкции для выработки трёх вирусных белков: гемагглютинина (HA), нейраминидазы (NA) и M2. Гемагглютинин помогает вирусу проникать в клетки, нейраминидаза способствует выходу новых вирусных частиц, а M2 служит дополнительной мишенью для иммунной системы.

В ходе экспериментов на мышах препарат испытали против трёх вариантов H5N1, принадлежащих к разным эволюционным группам: кладам 1, 2.3.2.1e и 2.3.4.4b. Все вакцинированные животные выжили, не теряли вес и не проявляли клинических признаков гриппа. Для сравнения исследователи применили инактивированную вакцину-кандидат на основе H5N8, которую готовят на случай возможной вспышки инфекции среди людей. Она полностью защитила мышей от близкого ей варианта вируса, однако после заражения представителями других клад выжили лишь 50% и 67% животных соответственно. У мышей, получивших новую вакцину, вирусная нагрузка в лёгких и селезёнке после заражения оказалась ниже порога обнаружения.

Затем вакцину испытали на хорьках. Этих животных широко используют в исследованиях гриппа, поскольку некоторые особенности течения инфекции у них сходны с человеческими. Хорьков заражали современным вариантом H5N1 клады 2.3.4.4b. Все животные, получившие низкодозовую формулу новой вакцины, выжили; в группе, которой ввели исходную формулу, выжили пять из шести хорьков. Среди животных, привитых вакциной-кандидатом ВОЗ, выживаемость составила 50%. При этом результаты показали, что новая разработка помогала сдерживать заболевание, но не всегда полностью останавливала распространение вируса: у некоторых привитых хорьков в выделениях из носа обнаружили вирусную РНК.

Подготовка к возможной пандемии птичьего гриппа сегодня во многом основывается на запасах вакцин, рассчитанных на отдельные варианты вируса. Однако H5Nx продолжает эволюционировать, а обмен генетическими участками между вирусами приводит к появлению новых сочетаний поверхностных белков. Поэтому препарат, созданный против одного штамма, может оказаться менее эффективным против другого. Подход кембриджских учёных призван заранее учитывать разнообразие вирусов и одновременно нацеливать иммунный ответ на несколько их белков, вместо того чтобы всякий раз создавать новую вакцину вслед за изменениями вируса.

Тем не менее до применения разработки у людей ещё далеко. Все результаты получены в доклинических исследованиях на животных; следующим этапом должны стать клинические испытания. Авторы также обращают внимание на ограничение работы: новую мРНК-вакцину сравнивали с цельновирионными инактивированными препаратами, поэтому влияние алгоритмического проектирования антигенов нельзя полностью отделить от различий в вакцинных платформах, дозировках и составах. Несмотря на это, результаты указывают на то, что вычислительное проектирование нескольких вирусных антигенов может обеспечить более широкую защиту от быстро меняющихся вариантов птичьего гриппа.

Источник: iXBT