AI tạo ra vaccine mới chống lại COVID-19 hiệu quả dựa trên tế bào T
Nền tảng trí tuệ nhân tạo (AI) đã thiết kế ra một loại vaccine mới chống lại các biến thể của virus SARS-CoV-2 hiệu quả dựa trên tế bào T. Mô hình này cũng có thể được sử dụng để phát triển vaccine cúm mùa và các loại vaccine khác.
Lần đầu tiên vaccine COVID-19 do AI tạo ra được thử nghiệm thành công
Đây là kết quả nghiên cứu đột phá của nhóm các nhà khoa học tại Đại học bang Pennsylvania, Mỹ (Penn State) và Công ty Evaxion Biotech mới được công bố trên chuyên trang Miễn dịch học của Tạp chí Frontiers.
Các nhà nghiên cứu đã phát triển một loại vaccine dựa trên tế bào T do trí tuệ nhân tạo (AI) tạo ra, có khả năng miễn dịch chống lại những biến thể (thậm chí chưa xuất hiện) của COVID-19.
Không giống như các loại vaccine COVID-19 hiện tại nhắm vào protein tăng đột biến của virus SARS-CoV-2 và dễ bị mất hiệu lực khi virus biến đổi, loại vaccine này tập trung vào việc kích hoạt phản ứng của tế bào T, giúp kéo dài khả năng miễn dịch.
Các nhà khoa học đã phát triển một loại vaccine dựa trên tế bào T do AI tạo ra, giúp chống lại các biến thể COVID-19 hiệu quả. Ảnh: ScitechDaily
Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm hiệu quả của vaccine dựa trên tế bào T chống lại SARS-CoV-2 ở chuột. Kết quả nghiên cứu cho thấy tỉ lệ sống sót ở những con chuột được tiêm phòng là 87,5%, so với chỉ 1 con chuột ở nhóm đối chứng. Hơn nữa, tất cả những con chuột sống sót được tiêm loại vaccine mới đã loại bỏ virus trong vòng 2 tuần sau khi được thử thách với một liều SARS-CoV-2 gây chết người.
Theo ScitechDaily, nghiên cứu này đánh dấu lần đầu tiên vaccine do AI tạo ra được thử nghiệm thành công và cho thấy hiệu quả trong mô hình thử thách virus sống.
Đại diện nhóm tác giả, Phó Giáo sư Girish Kirimanjeswara tại Penn State cho biết: "Vaccine của chúng tôi đã chứng minh được hiệu quả trong việc ngăn ngừa COVID-19 nghiêm trọng ở chuột và nó cũng có thể dễ dàng nhân rộng để bắt đầu thử nghiệm ở người. Nghiên cứu này cũng mở ra tiềm năng cho mô hình vaccine tế bào T mới chống lại cúm mùa và những bệnh do virus theo mùa khác".
Sự khác biệt giữa vaccine COVID-19 dựa trên tế bào T và vaccine mRNA
Vaccine COVID-19 dựa trên tế bào T có thể tồn tại lâu hơn các loại vaccine hiện tại.
Theo Phó Giáo sư Kirimanjeswara, protein tăng đột biến của virus SARS-CoV-2 đang chịu áp lực chọn lọc nặng nề và có thể dẫn đến các đột biến, làm xuất hiện các biến thể COVID-19 mới.
Ông giải thích: "Điều này có nghĩa là, để đối phó với những biến thể mới của virus SARS-CoV-2, các nhà sản xuất vaccine sẽ phải tiếp tục tạo ra những loại vaccine mới và mọi người phải tiếp tục tiêm những loại vaccine mới này để duy trì kháng thể."
Thay vì nhắm mục tiêu vào protein đột biến liên tục, loại vacine mới được nhóm nghiên cứu thiết kế bao gồm 17 epitope từ các protein khác nhau của SARS-CoV-2 được hệ thống miễn dịch nhận diện. Các epitope này tạo ra phản ứng miễn dịch từ nhiều lựa chọn tế bào T, đảm bảo sự bao phủ bền vững đối với các biến thể của virus trong tương lai.
Epitope (còn gọi là yếu tố quyết định kháng nguyên) là vị trí cấu trúc trên một phân tử kháng nguyên có thể phản ứng với một kiểu cấu trúc hóa học của phân tử kháng thể hoặc phân tử thụ thể, trong máu hoặc trên tế bào miễn dịch.
Phó Giáo sư Kirimanjeswara cho biết: "Virus sẽ phải trải qua quá nhiều đột biến để có thể thoát khỏi khả năng miễn dịch qua trung gian tế bào T này, đó là một lợi thế của loại vaccine này. Ưu điểm thứ hai là khả năng miễn dịch qua trung gian tế bào T thường tồn tại lâu dài, vì vậy chúng ta không cần tiêm nhắc lại nhiều lần."
Câu hỏi đặt ra là nếu các tế bào T ghi nhớ các tác nhân lạ rất tốt, thì tại sao vaccine COVID-19 thế hệ đầu tiên được thiết kế để tạo ra phản ứng từ các kháng thể?
Ông Kirimanjeswara cho biết: "Việc sản xuất vaccine dựa trên tế bào T khó hơn và mất nhiều thời gian hơn so với vaccine dựa trên kháng thể. Thế giới cần chế tạo vaccine khẩn cấp để giải quyết đại dịch COVID-19. Việc các nhà sản xuất vaccine tạo ra một loại vaccine dựa trên kháng thể là điều hợp lý. Giờ đây, khi tình trạng khẩn cấp đã qua, vaccine dựa trên tế bào T thế hệ thứ hai có thể hiệu quả hơn và tồn tại lâu hơn."
Theo ông Anders Bundgaard Sorensen - thành viên nhóm nghiên cứu, các công ty công nghệ sinh học khác cũng đang phát triển vaccine dựa trên tế bào T, nhưng vaccine của nhóm ông khác biệt ở chỗ sử dụng nhiều loại trí tuệ nhân tạo trong một nền tảng có tên RAVEN (Phản ứng virus thích ứng nhanh) để dự đoán "mục tiêu lý tưởng" cho vaccine nhắm tới.
"RAVEN thực sự dễ thích nghi. Chúng ta không cần phải đợi một chủng virus mới xuất hiện để phát triển vaccine. Vaccine tế bào T có mức độ bao phủ rộng, bao gồm nhiều epitope nhắm mục tiêu vào những protein khác nhau trên các loại virus." - ông Sorensen cho biết.
