Thử nghiệm trên người vaccine ‘phổ quát’ đầu tiên do AI thiết kế

Nghiên cứu do các nhà khoa học thuộc Đại học Cambridge thực hiện, được công bố ngày 5/6 trên tạp chí Journal of Infection. Đây được xem là lần đầu tiên một vaccine có kháng nguyên hoàn toàn do AI thiết kế được đưa vào thử nghiệm lâm sàng trên người.

Khác với các loại vaccine truyền thống thường được phát triển để chống lại một tác nhân gây bệnh cụ thể, vaccine mới được định hướng trở thành một “vaccine phổ quát” có khả năng bảo vệ trước nhiều chủng virus thuộc nhóm Sarbeco - họ virus từng gây ra các đợt bùng phát nguy hiểm như Hội chứng hô hấp cấp tính nặng (SARS), Hội chứng Hô hấp Trung Đông (MERS) và Bệnh viêm đường hô hấp cấp do chủng mới của virus Corona (COVID-19).

Mục tiêu dài hạn của dự án là giúp nhân loại chuẩn bị trước cho những đại dịch trong tương lai, thay vì chỉ phản ứng sau khi dịch bệnh đã xuất hiện.

Nhà nghiên cứu Jonathan Heeney - đồng tác giả của nghiên cứu - cho biết nhóm khoa học đang cố gắng chuyển hướng phát triển vaccine từ mô hình “phản ứng với dịch bệnh” sang “đón đầu nguy cơ”. Theo ông, hiện nay các vaccine phòng cúm mùa hay COVID-19 phải liên tục cập nhật để theo kịp các biến thể mới. Trong khi đó, vaccine phổ quát được kỳ vọng có thể tạo ra hàng rào miễn dịch rộng hơn, đủ khả năng nhận diện nhiều biến thể virus khác nhau, kể cả những chủng đang lưu hành trong động vật và có nguy cơ lây sang người trong tương lai.

Để tạo ra thành phần kháng nguyên của vaccine, nhóm nghiên cứu sử dụng thuật toán học máy được huấn luyện trên dữ liệu di truyền của hàng loạt virus Sarbeco được ghi nhận trên toàn thế giới. Thông qua việc phân tích lượng lớn dữ liệu gene, AI đã xác định các đặc điểm chung giữa nhiều chủng virus khác nhau để thiết kế một kháng nguyên có khả năng kích thích phản ứng miễn dịch rộng hơn so với vaccine truyền thống. Các nhà khoa học kỳ vọng cách tiếp cận này có thể rút ngắn đáng kể thời gian phát triển vaccine khi xuất hiện các mầm bệnh mới.

Thử nghiệm giai đoạn 1 được tiến hành từ cuối năm 2021 đến năm 2023 với gần 40 tình nguyện viên tham gia. Mục tiêu chính của giai đoạn này là đánh giá độ an toàn và khả năng dung nạp của vaccine, thay vì xác định hiệu quả bảo vệ. Theo kết quả nghiên cứu, không ghi nhận tác dụng phụ nghiêm trọng liên quan đến vaccine. Tuy nhiên, mức độ kích hoạt hệ miễn dịch được đánh giá là khá hạn chế. Các nhà nghiên cứu cho biết dữ liệu thu thập được chưa cho thấy sự gia tăng mạnh mẽ về lượng kháng thể vượt quá mức miễn dịch vốn có của người tham gia. Nói cách khác, vaccine đã chứng minh được tính an toàn nhưng chưa tạo ra phản ứng miễn dịch đủ mạnh để khẳng định hiệu quả bảo vệ.

Mặc dù kết quả ban đầu chưa thực sự đột phá, nhưng giới khoa học vẫn đánh giá đây là bước tiến quan trọng trong việc ứng dụng AI vào nghiên cứu y sinh. Giai đoạn thử nghiệm tiếp theo với quy mô lớn hơn sẽ được triển khai nhằm đánh giá rõ hơn khả năng bảo vệ của vaccine trước nhiều chủng virus khác nhau.