Cercetătorii au folosit inteligenţa artificială pentru a descoperi o proteină cheie pe virusul mpox, ceea ce ar putea duce la vaccinuri şi terapii mai simple şi mai eficiente decât cele existente.
Un pas important a fost făcut în lupta cu boala mpox, cunoscută anterior ca variola maimuţei. Un studiu internaţional publicat în revista Science Translational Medicine arată că folosirea inteligenţei artificiale a accelerat identificarea unei soluţii promițătoare pentru prevenirea şi tratarea acestei infecţii, ceea ce reprezintă un progres semnificativ pentru sănătatea publică la nivel global.
Simptomele care au pus lumea pe jar
Mpox a devenit o problemă globală în 2022, când s-a răspândit rapid şi a afectat peste 150.000 de persoane la nivel mondial, potrivit unor rapoarte de situație emise de organizaţii de sănătate. Boala provoacă febră, simptome asemănătoare gripei şi erupții cutanate dureroase, iar aproape 500 de oameni au murit.
Copiii, femeile însărcinate şi persoanele cu imunitate scăzută sunt cei mai expuşi riscului. Pentru protecţia acestor grupuri, medicii au folosit vaccinuri dezvoltate iniţial împotriva variolei umane, dar acestea sunt greu de produs şi costisitoare, deoarece folosesc un virus întreg, slăbit, conform unor rapoarte anuale din domeniul sănătăţii publice.
Cercetătorii au căutat o soluţie mai simplă, care să nu implice întregul virus, ci doar o parte din acesta, pentru a uşura producţia şi a reduce costurile, sprijinind astfel controlul și prevenirea bolilor infecțioase.
Un indiciu neașteptat din laborator
Echipa de cercetători din Statele Unite şi Italia a decis să se concentreze pe o singură proteină de pe suprafaţa virusului mpox, în loc să folosească virusul întreg pentru vaccin. O astfel de proteină, numită antigen, ajută sistemul imunitar să recunoască şi să lupte cu virusul.
Virusul mpox are multe proteine la suprafaţă, iar alegerea celei mai potrivite ţinte a fost o provocare. Cercetătorii au analizat anticorpii din sângele persoanelor care au avut mpox sau au fost vaccinate. Echipa de la Fondazione Biotecnopolo di Siena a găsit 12 anticorpi capabili să neutralizeze eficient virusul.
Următorul pas a fost să afle la ce parte a virusului se ataşează aceşti anticorpi. Folosind modelul avansat de inteligenţă artificială AlphaFold 3, dezvoltat de DeepMind, cercetătorii de la Universitatea Texas Austin au analizat aproximativ 35 de proteine virale pentru a identifica cea mai bună ţintă.
Modelul Al a prezis că o parte dintre anticorpii neutralizanţi se leagă de o proteină numită 0PG153. Experimentele de laborator au confirmat această predicţie, arătând că OPG153 este cheia pentru dezvoltarea de vaccinuri şi terapii noi, inclusiv pentru vaccin împotriva mpox.
Noi perspective pentru tratamentele viitorului
Descoperirea proteinei 0PG153 deschide calea pentru dezvoltarea unor vaccinuri şi terapii cu anticorpi mai uşor de produs şi mai eficiente. O singură proteină se obţine mult mai simplu decât un virus întreg, ceea ce poate grăbi producţia şi reduce costurile, facilitând pregătire și răspuns rapid la focare noi.
Jason McLellan, profesor de bioştiinţe moleculare la University of Texas Austin şi coautor al studiului, a explicat: „Spre deosebire de un vaccin pe bază de virus întreg, mare şi complicat de fabricat, soluţia noastră este doar o singură proteină, uşor de obţinut”.
Specialiştii spun că, fără ajutorul inteligenţei artificiale, identificarea acestei proteine ar fi durat ani de zile. În plus, 0PG153 nu fusese luată în calcul până acum pentru dezvoltarea de vaccinuri sau terapii împotriva mpox, iar această abordare ar putea schimba regulile jocului în sănătate publică.
Legături neașteptate cu alte boli
Mpox este înrudit cu virusul variolei umane, ceea ce înseamnă că această descoperire ar putea ajuta şi la crearea unor vaccinuri sau terapii mai bune împotriva variolei. Variola rămâne un risc major din cauza transmisibilităţii crescute şi a mortalităţii ridicate fără protecţie imună, conform datelor Organizaţiei Mondiale a Sănătăţii.
O strategie care schimbă regulile jocului
Echipa de cercetare lucrează acum la optimizarea proteinei 0PG153 şi a variantelor sale, pentru a le face mai eficiente şi mai uşor de produs decât soluţiile actuale bazate pe virus atenuat. Scopul este ca aceste antigene şi terapii cu anticorpi să poată fi testate pe oameni, pentru a oferi protecţie atât împotriva mpox, cât şi a variolei, sprijinind astfel sănătatea mondială.
Cercetătorii au folosit o strategie numită „vaccinologie inversă”. Aceasta presupune pornirea de la persoanele care au supravieţuit infecţiei, izolarea anticorpilor produşi natural şi identificarea părţii virusului care a acţionat ca antigen. Ulterior, antigenul a fost proiectat pentru a stimula la şoareci producerea unor anticorpi similari cu cei găsiţi la pacienţi, ceea ce ar putea contribui la prevenirea și controlul infecțiilor cu virusul mpox.
Universitatea Texas Austin a depus o cerere de brevet pentru utilizarea proteinei 0PG153 şi a derivaţilor săi ca antigen de vaccin, iar Fondazione Biotecnopolo di Siena a depus o cerere de brevet pentru anticorpii care ţintesc 0PG153. Aceste demersuri arată că soluţiile practice sunt deja în lucru și pot avea un impact semnificativ asupra sănătăţii mondiale.
Descoperirea acestei ţinte cu ajutorul inteligenţei artificiale ar putea schimba modul în care sunt dezvoltate vaccinurile şi terapiile pentru mpox şi alte boli similare, oferind speranţă pentru soluţii mai rapide şi mai accesibile în viitor.
