Cercetătorii au utilizat inteligența artificială pentru a descoperi o proteină esențială a virusului mpox, ceea ce ar putea conduce la dezvoltarea de vaccinuri și terapii mai eficiente decât cele existente.
Un progres important în lupta împotriva mpox, cunoscut anterior ca variola maimuței, a fost realizat printr-un studiu internațional publicat în revista Science Translational Medicine. Folosirea inteligenței artificiale a accelerat identificarea unei soluții promițătoare pentru prevenirea și tratamentul acestei infecții, un pas semnificativ pentru sănătatea publică la nivel global.
Simptomele care au pus lumea pe jar
Mpox a devenit o problemă globală în 2022, afectând peste 150.000 de persoane în întreaga lume, conform rapoartelor de situație emise de organizațiile de sănătate. Boala se manifestă prin febră, simptome asemănătoare gripei și erupții cutanate dureroase, iar aproape 500 de persoane au decedat.
Categoriile cele mai vulnerabile sunt copiii, femeile însărcinate și persoanele cu un sistem imunitar slăbit. Pentru protejarea acestor grupuri, medicii au folosit vaccinuri dezvoltate inițial împotriva variolei umane. Aceste vaccinuri, totuși, sunt dificile de produs și costisitoare, deoarece utilizează un virus întreg, slăbit.
Cercetătorii caută acum o soluție mai simplă, utilizând doar o parte din virus, pentru a facilita producția și a reduce costurile necesare în controlul bolilor infecțioase.
Un indiciu neașteptat din laborator
O echipă de cercetători din Statele Unite și Italia s-a concentrat pe identificarea unei proteine specifice de pe suprafața virusului mpox, în loc de folosirea virusului în întregime pentru vaccinuri. Această proteină, denumită antigen, este crucială pentru recunoașterea și combaterea virusului de către sistemul imunitar.
Virusul mpox are numeroase proteine pe suprafața sa, iar alegerea țintei potrivite a reprezentat o provocare. Cercetătorii au studiat anticorpii din sângele persoanelor infectate sau vaccinate, reușind să identifice 12 anticorpi capabili să neutralizeze eficient virusul.
Folosind modelul avansat de inteligență artificială AlphaFold 3 de la DeepMind, cercetătorii de la Universitatea Texas Austin au examinat aproximativ 35 de proteine virale pentru a determina cea mai eficientă țintă. Aceștia au descoperit că o parte dintre anticorpii neutralizanți se leagă de o proteină numită OPG153. Experimentele de laborator au confirmat această predicție, arătând că OPG153 este esențială pentru dezvoltarea vaccinurilor și terapiilor noi, inclusiv împotriva mpox.
Noi perspective pentru tratamentele viitorului
Identificarea proteinei OPG153 deschide posibilități pentru crearea de vaccinuri și terapii cu anticorpi mai ușor de fabricat și mai eficiente. Producerea unui singur antigen se realizează mult mai simplu decât procesul complex de obținere a unui virus întreg, ceea ce ar putea accelera producția și ar reduce semnificativ costurile.
Jason McLellan, profesor de bioștiințe moleculare la Universitatea Texas Austin și coautor al studiului, a subliniat că abordarea lor simplificată facilitează obținerea vaccinului în comparație cu vaccinurile bazate pe virusuri întregi, care sunt complicate și costisitoare.
Fără ajutorul inteligenței artificiale, descoperirea acestei proteine ar fi durat ani întregi. În plus, OPG153 nu fusese luată în calcul anterior pentru dezvoltarea vaccinurilor sau terapiilor împotriva mpox. Această nouă abordare ar putea influența semnificativ sănătatea publică.
Legături neașteptate cu alte boli
Fiind înrudit cu virusul variolei umane, mpox are potențialul de a facilita dezvoltarea unor vaccinuri și terapii mai eficiente pentru variolei. Variola rămâne o amenințare majoră din cauza transmisibilității sale crescută și a mortalității ridicate în absența protecției imune, conform datelor Organizației Mondiale a Sănătății.
O strategie care schimbă regulile jocului
Echipa de cercetare lucrează la optimizarea proteinei OPG153 și variantelor sale pentru a le face mai eficiente și mai ușor de produs decât soluțiile actuale. Scopul este ca aceste antigene și terapii cu anticorpi să fie testate pe oameni pentru a oferi protecție împotriva mpox și variolei, contribuind la sănătatea globală.
Cercetătorii au aplicat o strategie numită „vaccinologie inversă”, pornind de la persoane care au supraviețuit infecției. Aceștia au izolat anticorpii produși natural și au identificat partea virusului care funcționează ca antigen. Ulterior, antigenul a fost utilizat pentru a stimula producerea de anticorpi similari la șoareci, contribuind astfel la prevenirea și controlul infecțiilor cu virusul mpox.
Universitatea Texas Austin a depus o cerere de brevet pentru utilizarea proteinei OPG153 ca antigen de vaccin. În același timp, Fondazione Biotecnopolo di Siena a solicitat un brevet pentru anticorpii care țintesc OPG153. Aceste inițiative demonstrează că soluțiile practice sunt în curs de dezvoltare și pot avea un impact semnificativ asupra sănătății mondiale.
Descoperirea acestei ținte cu ajutorul inteligenței artificiale poate revoluționa modul de dezvoltare a vaccinurilor și terapiilor pentru mpox, oferind speranțe pentru soluții mai rapide și accesibile în viitor.
