Các nhà khoa học tại Đại học Cambridge (Anh) vừa công bố loại vaccine đầu tiên trên thế giới có thành phần kháng nguyên cốt lõi được thiết kế hoàn toàn bằng trí tuệ nhân tạo (AI). Nhóm nghiên cứu cho biết công nghệ mới này có thể mở ra hướng phát triển vaccine phổ quát chống lại cả một họ virus, thay vì chỉ nhắm vào từng biến thể riêng lẻ như hiện nay.
Loại vaccine thử nghiệm này được thiết kế để chống lại toàn bộ họ virus corona, bao gồm tất cả các biến thể của SARS-CoV-2 gây COVID-19, đồng thời hướng tới những chủng virus hiện mới lưu hành ở động vật nhưng có nguy cơ lây sang người và gây ra đại dịch trong tương lai.
Nhóm nghiên cứu do Giáo sư Jonathan Heeney thuộc Khoa Thú y, Đại học Cambridge (Anh) dẫn đầu. Theo các nhà khoa học, đây là lần đầu tiên một kháng nguyên do AI thiết kế hoàn toàn được đưa vào thử nghiệm trên người.
Kết quả nghiên cứu đã được công bố hôm 5/6 trên tạp chí khoa học Journal of Infection (Tạp chí Nhiễm trùng) - một tạp chí khoa học quốc tế chuyên về các bệnh truyền nhiễm, được Hiệp hội Nhiễm trùng Anh (British Infection Association, BIA) xuất bản. Dù vẫn đang ở giai đoạn đầu, nhóm nghiên cứu cho biết họ đã bắt tay phát triển các vaccine AI tương tự nhằm phòng ngừa virus cúm mùa, cúm gia cầm H5N1 và virus Ebola.
Từ cuộc đua theo sau virus đến nỗ lực đi trước đại dịch
Nguyên lý hoạt động của vaccine là huấn luyện hệ miễn dịch nhận diện mầm bệnh để cơ thể có thể phản ứng nhanh khi bị lây nhiễm. Tuy nhiên, nhiều loại virus liên tục đột biến, khiến hiệu quả của vaccine suy giảm theo thời gian. Đây cũng là lý do vaccine COVID-19 và vaccine cúm mùa phải luôn được cập nhật.
Trao đổi với truyền thông, Giáo sư Jonathan Heeney cho rằng giới khoa học lâu nay luôn ở thế bị động trước tốc độ tiến hóa của virus. Ông nói: “Chúng ta luôn chạy theo sau. Mục tiêu của chúng tôi là tạo ra lợi thế đủ lớn để đi trước virus, từ đó ngăn chặn các đợt bùng phát dịch bệnh hoặc thậm chí là những đại dịch mới”.
Khác với cách phát triển vaccine truyền thống dựa trên các chủng virus đang lưu hành, nhóm nghiên cứu của Đại học Cambridge thu thập dữ liệu di truyền từ nhiều loại virus corona khác nhau rồi sử dụng AI để phân tích những điểm chung quan trọng nhất. Từ đó, hệ thống AI thiết kế một “siêu kháng nguyên” (super-antigen) có khả năng kích hoạt phản ứng miễn dịch rộng, giúp cơ thể nhận diện và chống lại cả một họ virus, ngay cả khi chúng tiếp tục đột biến hoặc xuất hiện các chủng mới lây từ động vật sang người.
Theo Giáo sư J.Heeney, kết quả thu được đã vượt xa kỳ vọng ban đầu của nhóm nghiên cứu. “Công nghệ này khiến tất cả chúng tôi ngạc nhiên. Khả năng mang lại lợi ích to lớn cho nhân loại thực sự đáng kinh ngạc. Đây là sự thay đổi mang tính nền tảng trong cách con người ứng phó với các đại dịch”, ông nhận định.
Đã thử nghiệm trên người, chuẩn bị mở rộng quy mô
Vaccine hiện đã hoàn thành giai đoạn thử nghiệm lâm sàng đầu tiên với sự tham gia của 39 tình nguyện viên. Mục tiêu chính là đánh giá độ an toàn của sản phẩm. Giai đoạn tiếp theo dự kiến tuyển khoảng 200 người tình nguyện nhằm đánh giá sâu hơn khả năng kích hoạt và huấn luyện hệ miễn dịch.
Giáo sư Saul Faust thuộc Đại học Southampton, một trong những nhà khoa học tham gia thử nghiệm, cho rằng phương pháp phát triển vaccine bằng AI “thực sự có tiềm năng lớn” và là một hướng đi đầy hứa hẹn.
Tham vọng tạo ra vaccine cúm không cần cập nhật mỗi năm
Song song với vaccine chống virus corona, nhóm nghiên cứu Đại học Cambridge đang tiến hành các thử nghiệm trên động vật nhằm phát triển vaccine cúm mùa phổ quát, loại vaccine có thể loại bỏ nhu cầu cập nhật công thức mỗi năm như hiện nay.
Các nhà khoa học cũng đang nghiên cứu vaccine phòng cúm gia cầm H5N1 trong bối cảnh chủng virus này tiếp tục lây lan mạnh trong quần thể chim trên nhiều khu vực, làm dấy lên lo ngại về nguy cơ thích nghi để lây truyền hiệu quả giữa người với người.
Ngoài ra, công nghệ AI còn được ứng dụng trong nghiên cứu vaccine chống các bệnh sốt xuất huyết do virus, bao gồm cả Ebola. Hiện Cộng hòa Dân chủ Congo đang ghi nhận các ca mắc Ebola do chủng Bundibugyo – một biến thể mà đến nay vẫn chưa có vaccine đặc hiệu.
AI có thể thay đổi hoàn toàn ngành công nghiệp vaccine
Giáo sư Andrew Pollard, Giám đốc Nhóm nghiên cứu vaccine Đại học Oxford, dù không tham gia nghiên cứu, nhận định các kết quả trên động vật đã cung cấp những bằng chứng rất thuyết phục về tiềm năng của phương pháp mới.
Theo ông, AI có thể trở thành “nhân tố thay đổi cuộc chơi” trong lĩnh vực nghiên cứu, sản xuất vaccine. Trong tương lai, các mô hình AI không chỉ hỗ trợ thiết kế kháng nguyên mà còn có khả năng dự đoán phản ứng miễn dịch của cơ thể đối với từng loại vaccine, qua đó rút ngắn đáng kể thời gian nghiên cứu, thử nghiệm và triển khai sản phẩm.
“Nếu thành công, công nghệ này có thể đẩy nhanh tốc độ phát triển vaccine ở quy mô chưa từng có và góp phần cứu sống hàng triệu người”, ông nhấn mạnh.
Theo Singtao, The Sun
