ИИ разработва нови лекарства за рак

Нов софтуер, управляван от изкуствен интелект, е написал код за ваксини за COVID-19, които предизвикват до 128 пъти по-силни реакции на антитела.

Компанията за изкуствен интелект (ИИ) „Baidu Research“ представи нов алгоритъм за проектиране на последователности на иРНК ваксини, които досега са били недостъпни. Алгоритъмът, наречен LinearDesign, се е доказал като успешен и при шесткратно удължаване на срока на годност на ваксините, дори когато са изложени на телесни температури, предаде Евронюз.

За повечето ваксини е необходимо хладилно съхранение, а това условие прави усилията за разпространение трудни, особено в горещите региони на света.

Способността за удължаване на срока на годност на ваксините и подобряване на тяхната устойчивост на различни температури може да има радикално въздействие върху усилията за имунизация по цялата планета.

Инструментът за изкуствен интелект, разработен от изследователите, може да има приложения и извън ваксините и да помогне за разработване на нови ефикасни лечения на рак, заяви пред Евронюз д-р Хе Джан, щатен софтуерен инженер в „Baidu Research“.

Миналата седмица персонални иРНК ваксини за пациенти с рак на панкреаса показаха обещаващи резултати в малко проучване, проведено от нюйоркски изследователи и германската BioNTech, като предотвратиха връщането на тумора при половината от лекуваните. В проучването е използвана иРНК ваксина срещу рак на панкреаса, съобразена с тумора на всеки пациент, за да се провокира имунен отговор.

Информационната РНК (иРНК) се отнася до нов клас лекарства и ваксини, които използват малка част от генетичния материал, наречена иРНК, за да научат клетките на организма да произвеждат протеин, който предизвиква имунен отговор срещу специфичен патоген, например вирус. Този подход се различава от традиционните ваксини, които използват отслабени или инактивирани части на конкретен патоген, за да стимулират имунната система.

Онкологията е важна област за производителите на иРНК ваксини, а алергиите са друга. BioNTech - същата компания, която заедно с Pfizer произвежда иРНК ваксината за COVID-19 - притежава и патентните права върху платформа за иРНК ваксинация, предназначена за защита срещу алергени като тревен прашец и акари от домашен прах.

Макар че иРНК медицината е обещаваща, тя е съпроводена със свои собствени предизвикателства.

„Тези ваксини са спасили много животи“, казва Джан, „но все още има някои проблеми, свързани със стабилността и следователно с ефективността“.

Информационната РНК е нестабилна, защото е едноверижна, за разлика от ДНК, която е двуверижна. Едноверижните части на иРНК по-лесно се разграждат на сегменти - от имунните системи, водните молекули или дори преди да бъдат инжектирани в тялото ви, обяснява д-р Лианг Хуанг, професор в Държавния университет в Орегон и съавтор на статията в LinearDesign. 

А когато иРНК се разгражда на малки парченца, тя не може да предаде пълното съобщение на клетките.

„Целта е да запазим иРНК непокътната в пълната ѝ дължина“, казва Хуанг, а за да стане това, иРНК трябва да бъде възможно най-компактна.

И точно това е направил алгоритъмът LinearDesign.

Как работи алгоритъмът LinearDesign?

Пробивният алгоритъм, който обещава да направи революция в областта на иРНК терапиите, всъщност не е нов. Моделът LinearDesign се основава на алгоритъм от 1961 г., наречен решетъчен разбор, който първоначално е изобретен за обработка на естествен език и разпознаване на реч.

„В общи линии използвахме същия алгоритъм без никакви промени, единствената промяна е входната информация“, казва той.

„Техниката е съществувала по някакъв начин още преди 60 години“, казва Хуанг. „Тя просто чакаше да открием връзката между две далечни, отдалечени области: лингвистиката и биологията“.

Използвайки тази техника, изследователите са намерили начин да накарат алгоритъма да създаде само за 11 минути „най-стабилната ваксина за COVID-19“.

С други думи: те идентифицирали най-сигурната структура, по която да пътува иРНК пратеникът и да достави съобщението до клетките.

ИИ ли е бъдещето на ваксините?

Изследователите от Baidu прогнозират, че алгоритъмът LinearDesign ще направи технологията за иРНК още „по-популярна, отколкото е в момента“, както и ще позволи на други варианти на технологията да навлязат в повече области на медицината.

Френският гигант Sanofi, компания от фармацевтичната промишленост със седалище в Париж, вече е лицензирала технологията LinearDesign.

Учените от Baidu Research са оптимисти, че технологията на иРНК ще замени традиционните ваксини през следващото десетилетие.

„Мисля, че след около пет години вероятно цялата фармацевтична индустрия ще използва този алгоритъм“, казва Хуанг пред Евронюз.