21:00 
С помощью искусственного интеллекта международная группа исследователей совершила первый на сегодняшний день крупный прорыв в направлении нового и более эффективного способа борьбы с вирусом оспы обезьян (MPXV), который вызывает болезненное, а иногда и смертельное заболевание, которое может быть особенно опасным для детей, беременных женщин и людей с ослабленным иммунитетом. В сообщении в журнале Science Translational Medicine команда обнаружила, что, когда мышам вводили вирусный поверхностный белок, рекомендованный ИИ, животные вырабатывали антитела, нейтрализующие MPXV. Это позволяет предположить, что этот прорыв можно использовать в новой вакцине против mpox или терапии антителами.
В 2022 году mpox начал распространяться по всему миру, вызывая гриппоподобные симптомы, болезненные высыпания и поражения у более чем 150 000 человек, вызывая при этом почти 500 смертей. Вакцины, разработанные для борьбы с оспой, были перепрофилированы во время вспышки, чтобы помочь наиболее уязвимым пациентам, но эта вакцина сложна и дорога из-за того, что она производится из цельного, ослабленного вируса.
В отличие от цельновирусной вакцины, которую сложно производить, наша инновация представляет собой всего лишь один белок, который легко производить».
Джейсон Маклеллан, профессор молекулярной биологии Техасского университета в Остине и соруководитель автор исследования
Другие ведущие авторы исследования, Рино Раппуоли и Эмануэле Андреано из Fondazione Biotecnopolo di Siena в Италии, помогли идентифицировать 12 антител, которые эффективно нейтрализуют MPXV. Используя кровь пациентов, которые ранее были инфицированы вирусом или вакцинированы против него, исследователи идентифицировали антитела, но не знали, на какие части вируса они нацелены.
Это потому, что MPXV содержит десятки антител. Ученые знали, что по крайней мере один из этих поверхностных белков имеет решающее значение для распространения инфекции и что он может быть заблокирован некоторыми из недавно идентифицированных антител. Но какие из них им нужно было найти правильное сочетание — между поверхностным белком и антителом — для любого нового лекарства или инструмента, который поможет предотвратить распространение инфекции, известной как антиген.
Входит команда из Техаса, и Маклеллан и его лаборатория в UT Остине использовали модель AlphaFold 3, чтобы примерно предсказать, какой из них. 35 белков на поверхности вируса, с которыми антитела прочно связываются. Модель с высокой степенью уверенности предсказала, что некоторые антитела будут связываться с поверхностным белком вируса под названием OPG153, и последующая работа подтвердила результат. Это позволило предположить, что белок может стать хорошей мишенью для разработки новых методов лечения антителами для лечения мпокс или для использования в вакцине, чтобы убедить иммунную систему человека бороться с вирусом.
"Без ИИ потребовались бы годы, чтобы найти эту мишень", - сказал Маклеллан. Роберт А. Уэлч, заведующий кафедрой химии и один из руководителей Texas Biologics, исследовательской группы в Университете Техаса в Остине, работающей над разработкой новых лекарств и других медицинских достижений: «Это было действительно интересно, потому что никто никогда раньше не рассматривал это для разработки вакцин или антител. Никогда не было доказано, что он является целью нейтрализующих антител».
MPXV тесно связан с вирусом, вызывающим оспу, поэтому это открытие потенциально может привести к созданию более эффективных вакцин или методов лечения оспы, которая представляет высокий риск в качестве оружия биотерроризма, учитывая ее легкую передачу и высокий уровень смертности.
В настоящее время команда работает над разработкой версий вакцинного антигена и антител, которые более эффективны в борьбе с болезнями, но при этом дешевле и проще в производстве, чем существующие версии, в которых используется В конечном итоге исследователи надеются протестировать вакцинные антигены и методы лечения антителами для защиты от оспы и оспы на людях. Маклеллан называет подход, использованный в этом исследовании, «обратной вакцинологией».
«Мы начали с людей, которые пережили заражение вирусом оспы обезьян, выделили антитела, которые они произвели естественным путем, и работали в обратном порядке, чтобы выяснить, какая часть вируса действует как антиген для этих антител. Затем мы разработали антиген, вызывающий аналогичные антитела у мышей», — сказал Маклеллан.
UT Остин подал заявку на патент на использование OPG153 (и его производных) в качестве вакцинного антигена. Fondazione Biotecnopolo di Siena подал заявку на патент на антитела, нацеленные на OPG153.
Другими соавторами UT в Остине являются Эмили Рандлет, Лин Чжоу и Коннор Маллинз.
Эта работа частично финансировалась Фондом Уэлча.
