Un nuevo enfoque de las vacunas con un toque de aprendizaje automático podría poner fin a los refuerzos y las vacunas variantes estacionales, según investigadores del MIT. Esta vacuna «pan-variante» ignoraría el virus en sí, pero controlaría rápidamente las infecciones al tomar medidas enérgicas contra las células infectadas.
Para ser bastante claro, esto todavía está en pruebas con animales y no está cerca de implementarse. Pero con COVID convirtiéndose en un virus residente en la población humana, se demandan soluciones más duraderas que los refuerzos ocasionales para cepas particularmente malas.
El problema es que, por sorprendentes que sean las vacunas de ARNm, son reactivas, no proactivas: ve una variante, toma una muestra de su proteína de pico o alguna otra característica distintiva, y la introduce en el sistema inmunitario para que sepa que está activa. el puesto de observación. Es un poco como dejar que un perro de rescate olfatee las pertenencias de un excursionista perdido.
Los investigadores del Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial del MIT querían encontrar otra forma más duradera de mantener el cuerpo a salvo del ataque de COVID. Un artículo que describe sus hallazgos fue publicado hoy en la revista Frontiers in Immunology.
El equipo decidió apostar por la idea de atacar al virus en sí, porque su característica más distintiva, la proteína espiga, siempre está cambiando. En su lugar, se centraron en ciertas señales moleculares que aparecen de forma fiable en la superficie de las células. infectado por el virus Si estos pudieran detectarse temprano y las células T del sistema inmunitario se desplegaran rápidamente, la infección se detendría antes de que alcanzara niveles peligrosos o incluso potencialmente infecciosos.
Estas señales de superficie, llamadas antígenos de leucocitos humanos, y presentan una variedad de péptidos a las células T, como si fueran banderas de semáforo. Si todo está en orden, es la combinación habitual de péptidos familiares y la célula T sigue adelante. Si algo anda mal, un fragmento del virus puede izarse en el asta de la bandera y las células T abren fuego.
Entonces, ¿qué tiene que ver el aprendizaje automático con todo esto? Hay una gran cantidad de datos que catalogan las diversas proteínas y cadenas de aminoácidos que se encuentran en COVID, y en qué se convierten una vez que se infiltran en una célula, y cómo las células indican que están infectadas usando HLA.
Los algoritmos de aprendizaje automático son buenos para resolver problemas de optimización como este, donde se deben clasificar muchos datos ruidosos para combinaciones específicas de cualidades. En este caso, diseñaron algoritmos para catalogar los péptidos relevantes y seleccionar alrededor de 30 que están presentes o “conservados” en todas las versiones del virus, pero que también están asociados con HLA y es probable que se usen como indicadores para que los linfocitos T los vean.
Los ratones transgénicos que recibieron nuestras versiones de HLA y esta nueva vacuna mostraron una respuesta inmune mucho más voluminosa a corto plazo después de la infección, y ninguno murió a causa del virus.
“Este estudio ofrece pruebas en un sistema vivo, un ratón real, de que las vacunas que diseñamos utilizando el aprendizaje automático pueden brindar protección contra el virus COVID”, dijo el estudiante de doctorado del MIT Brandon Carter, uno de los autores principales del artículo, en un artículo de noticias del MIT. .
Un posible beneficio interesante es que las personas inmunocomprometidas pueden obtener una protección importante con este enfoque, mientras que las vacunas de ARNm no les funcionan. Los enfermos de “COVID prolongado” también pueden obtener algo de alivio en forma de un ataque inmunitario más completo a su infección especialmente resistente.
Como dice el resumen del estudio:
La respuesta de anticuerpos específicos indetectables en ratones inmunizados con MIT-T-COVID demuestra que las respuestas de células T específicas por sí solas pueden atenuar eficazmente la patogenia de la infección por SARS-CoV-2. Nuestros resultados sugieren que se ameritan más estudios para las vacunas de células T pan-variantes, incluso para las personas que no pueden producir anticuerpos neutralizantes o para ayudar a mitigar el COVID prolongado.
Es una línea de investigación prometedora y una excelente manera de emplear los avances en computación al servicio de la salud global. Pero también es importante reconocer que aún es pronto para la opción «pan-variant». Por un lado, puede funcionar con o en contra de las vacunas existentes. ¿Qué pasa si los mejores péptidos para la vacuna de respuesta inmune son los que están destinados a ser destruidos por el cebado de ARNm? Los dos estarían trabajando en propósitos cruzados. Y una respuesta inmune demasiado fuerte también corre el riesgo de daño colateral, selección errónea de células de señalización ambigua y similares.
Pero estas son buenas preguntas, las que son relevantes porque la función básica de la nueva vacuna parece funcionar. Sabremos más a medida que el equipo progrese a través de más pruebas de este enfoque prometedor.
