Рост РНК-машин: Самовоспроизведение в дизайне мРНК-вакцин
Следующее поколение самореплицирующихся мРНК-вакцин может иметь меньше побочных эффектов, таких как лихорадка, головная боль и усталость. Это отчасти будет результатом применения искусственного интеллекта в разработке вакцин. Таков прогноз вирусолога Вагенингенского университета (WUR) Горбена Пейлмана и его коллег, опубликованный в Trends in Biotechnology.
мРНК-вакцины выиграли гонку в раннем одобрении вакцин против COVID-19, но они также вызывают побочные эффекты. Для сохранения их ведущей роли в борьбе с инфекционными заболеваниями необходимы улучшения. По мнению Пейлмана, возможное решение кроется в следующем поколении самоамплифицирующихся мРНК-вакцин и использовании искусственного интеллекта.
мРНК-вакцина содержит фрагмент генетической информации (РНК), который заставляет организм производить характерный для вируса белок — спайк-белок. Части этого белка распознаются иммунными клетками, что заставляет их действовать при реальном заражении.
«Мы считаем, что к этим мРНК-вакцинам нужно добавить строительный блок, — говорит исследователь. — Копировальную машину, которая заставляет доставленную РНК реплицироваться в организме; эти так называемые репликоны обеспечивают мощный иммунный ответ с небольшими побочными эффектами после иммунизации одной низкой дозой. Репликонные вакцины уже некоторое время успешно используются для животных. В Индии теперь также разрешены вакцины для людей, работающие таким образом».
Копировальная машина
Копировальная машина, или полимераза (белок), в настоящее время получается из вируса. Пейлман ожидает, что в будущем ученые смогут создавать её сами, например, с помощью искусственного интеллекта. «С внедрением ИИ в дизайн белков мы ожидаем, что станет возможным создавать небольшие, эффективные полимеразы на основе структуры и формы всех вирусных полимераз в общедоступных базах данных», — объясняет он.
Однако эти будущие ИИ-репликоны могут не подпадать под действующее законодательство о генетически модифицированных организмах (ГМО), поскольку они не происходят и не связаны с каким-либо конкретным семейством вирусов. Другими словами, эти продвинутые «РНК-машины» не будут подпадать под законодательство о ГМО и/или процедуры регистрации, которые могли бы ограничить или, по крайней мере, задержать выход репликонов на рынок.
Пейлман заявляет: «Тем не менее, важно снизить любые риски репликонов для людей, животных и окружающей среды. Для этого необходимо четкое законодательство; во всяком случае, технологии развиваются быстрее, чем могут поспеть регулирующие нормы».
Пейлман указывает, что репликоны применимы не только против инфекционных заболеваний: «Они также могут играть роль в индукции иммунного ответа против рака. Кроме того, они могут защищать от нескольких заболеваний или разных вариантов болезни. В будущем возможно многое».