Američki znanstvenici razvili su novu metodu za borbu protiv novih mutacija novog koronavirusa koja bi mogla ubrzati razvoj cjepiva i držati ga korak ispred virusa SARS-CoV-2.

Koristeći umjetnu inteligenciju (AI), tim znanstvenika iz Skole za inženjerstvo USC Viterbi na Sveučilištu Južne Kalifornije u SAD-u, razvilo je metodu kojom se ubrzava analiza cjepiva te se usredotočuje na najbolju potencijalnu preventivnu medicinsku terapiju.

Njihova metoda lako je prilagodljiva i za analizu potencijalnih mutacija novog koronavirusa, što bi moglo osigurati pronalazak najboljih mogućih cjepiva te ljudima dati veliku prednost pred uzročnikom pandemije koji čitavo vrijeme evoluira.

Ovaj AI okvir, kad se primijeni na specifičnosti virusa, može stvoriti kandidate za cjepiva unutar nekoliko sekundi te ih brzo prebaciti u fazu kliničkih testiranja kako bi se postigla preventivna medicinska terapija bez kompromitiranja sigurnosti, ističe Paul Bogdan, profesor elektroinženjerstva i računalnog inženjerstva na USC Viterbiju te jedan od autora studije.

Povrh toga, sustav se može prilagoditi i da nam pomogne da ostanemo korak ispred novog koronavirusa dok on mutira po cijelom svijetu, dodaje Bogdan.

Njihov računalni model, kad su ga primjenili na virus SARS-CoV-2, brzo je eliminirao 95 posto spojeva koji bi se možda mogli korisititi za liječenje virusa te je točno odredio najbolje opcije, tvrdi se u studiji, koja je objavljena u znanstvenom časopisu Nature Scientific Reports.

Umjetna inteligencija predvidjela je 26 cjepiva koja bi bila učinkovita protiv novog koronavirusa. Među njima znanstvenici su identificirali 11 najboljih za izradu multiepitopnog cjepiva, koje može napasti šiljaste proteine koje novi koronavirus koristi za vezanje za zdravu stanicu i ulazak u nju. Cjepiva rade tako da ometaju šiljasti protein te tako neutraliziraju sposobnost virusa da se razmnožava u zdravim stanicama.

Osim toga, znanstvenici mogu izraditi multiepitopna cjepiva koja bi bila učinkovita i protiv novog virusa u manje od minute te potvrditi njegovu kvalitetu unutar jednog sata. Za usporedbu, trenutni proces podrazumijeva uzgoj patogena u laboratoriju, njegovu deaktivaciju te provođenje testova na njemu, a za sve to je potrebno puno vremena, odnosno više od godine dana. U međuvremenu, bolest se nesmetano širi.

Borba protiv mutacija i novih varijanti koronavirusa

Pojavom mutiranih varijanti virusa SARS-CoV-2 u Velikoj Britaniji, Južnoj Africi i Brazilu, dio znanstvenika izrazio je zabrinutost oko učinkovitosti trenutno dostupnih cjepiva na tržištu.

Bogdan pak kaže da ako se virus SARS-CoV-2  otme kontroli cjepivima, ili ako će biti potrebna nova cjepiva za nošenje s novim varijantama koje bi se mogle pojaviti, njihova bi se metoda potpomognuta umjetnom inteligencijom mogla iskoristiti za brzu izradu preventivnih mehanizama.

Primjerice, studija objašnjava da su USC-ovi znanstvenici koristili tek jedan epitop B-stanice i jedan epitop T-stanice, dok bi korištenje većeg seta podataka i više mogućih kombinacija moglo proizvesti sveobuhvatniji i brži alat za izradu cjepiva. Studija procjenjuje da njihova metoda potpomognuta umjetnom inteligencijom može izvesti precizna predviđanja s više od 700.000 različitih proteina u setu podataka.

Predloženi okvir za dizajniranje cjepiva može se nositi s tri najčešće viđene mutacije i može se proširiti tako da se nosi s drugim potencijalno nepoznatim mutacijama, kaže Bogdan.

Sirovi podaci za istraživanje u toj studiji dolaze iz divovske bioinformatičke baze podataka Immune Epitope Database (IEDB), u kojou su znanstvenici diljem svijeta prikupljali podatke, uz druge bolesti, i o novom koronavirusu. IEDB u sebi sadrži preko 600.000 poznatih epitopa iz 3600 različitih vrsta virusa, zajedno s čitavim repozitorijem informacija o patogenim virusima.

Izvor: EurekAlert