Genom att låta AI analysera mängder med genetiska sekvenser och sedan pussla ihop ett så kallat antigen har brittiska forskare lyckats skapa ett vaccin som är effektivt mot olika varianter av fågelinfluensa.
– Den här nya generationen vacciner är en ”game changer”. Det innebär att att vi kan vara beredda och svara direkt vid en epidemi eller pandemi, jämfört med i dag då vi alltid är steget efter en virusstam som förändrar sig, säger en av forskarna bakom studien, professor Jonathan Heeney vid University of Cambridge, i en kommentar.
Vacciner har räddat flera miljoner människors liv. En uppenbar nackdel är dock att vaccintillverkarna ofta ligger steget efter. Främst när det kommer till virus som förändrar sig lätt. Forskarna hinner inte med, helt enkelt, och under tiden riskerar människor bli svårt sjuka och dö. Två tydliga exempel är vaccinet mot vanlig säsongsinfluensa, som under stor tidspress måste uppdateras inför varje säsong, eller sars-cov-2, som orsakar covid-19, med alla dess versioner som dök upp under pandemin.
Drömmen vore därför ett vaccin som förbereder immunförsvaret mot alla upptänkliga varianter av ett visst virus, ungefär som bredspektrumantibiotika som dödar ett stort antal olika typer av bakterier.
Den mest kritiska komponenten i ett vaccin är det så kallade antigenet. Det vill säga den molekyl, kanske en bit av ett av virusets ytprotein, som man vill att immunförsvaret ska reagera på, så att det är redo när kroppen utsätts för den riktiga smittan. Hur antigenet är utformat är alltså A och O för hur vaccinet kommer att fungera. Helst inte bara mot den virusvariant som cirkulerar just nu, utan även mot sådana som skulle kunna uppstå om viruset förändrar sig.
Ett av de virus som forskare och myndigheter fruktar mest är fågelinfluensa, som det finns många varianter av. Viruset finns främst hos fåglar, men det händer att människor smittas. Mardrömmen vore en ny virusvariant med hög dödlighet med förmåga att smitta mellan människor.
Forskarna i Cambridge utgick från de genetiska sekvenserna hos alla de varianter av fågelinfluensa som övervakningsmyndigheter världen över identifierat. Sedan lät de ett AI-verktyg analysera sekvenserna och ge förslag på ett antal ”super-antigen”, varefter forskarna använde sig av celler för att screena fram de bästa kandidaterna som inkluderades i ett vaccin.
Vaccinet testades sedan i möss och illrar som utsattes för olika varianter av fågelinfluensa och jämfördes med något av de kandidatvaccin som ingår i WHO:s arbete med pandemiberedskap. Illrar är vanligt förekommande i den här typen av forskning, eftersom de reagerar på influensavirus ungefär som vi människor. Resultatet, som nu presenteras i Cell Reports Medicine, visar att i den grupp som fick något av WHO:s vaccin dog ungefär hälften av djuren, medan samtliga djur överlevde bland dem som fick det nya vaccinet i en lägre dos. I kontrollgruppen, som inte fick något vaccin alls, dog samtliga djur.
Vaccinexperten Ali Mirazimi, adjungerad professor vid Karolinska institutet, tror definitivt att AI kan komma att bli ett värdefullt verktyg för att ta fram nya vacciner. Dock helt beroende på vilken smitta det handlar om.
– AI snabbar på och förenklar processer, vilket är användbart när det finns väldigt stora datamängder, det vill säga information. Vissa virus, som influensa, vet vi jättemycket om. Där finns det stora datamängder och då kan AI helt klart vara till nytta. Andra virus vet vi betydligt mindre om och då kommer AI inte att vara lika användbart, säger han till DN.
Är det möjligt att göra ett vaccin som fungerar mot många olika varianter?
– Genom åren har många försökt, men ingen har lyckats. Här skulle AI kunna vara användbart för att hitta den minsta gemensamma nämnaren, så att säga. Å andra sidan vet vi inte hur dessa nya varianter kan komma att se ut. Det kanske blir en variant som binder till proteinet på ett helt annat sätt. I så fall kanske vaccinet fungerar sämre eller inte alls.