Разработка универсальных вакцин с помощью искусственного интеллекта

Универсальная — это не одна прививка «от всех вирусов сразу». В практическом смысле речь о трёх уровнях широты: “пан-вариант” (против всех вариантов одного вируса), “пан-подрода” (например, всех сарбековирусов: SARS-CoV-2, SARS-CoV-1 и родственные), и “пан-семейства” (вся семья коронавирусов). Ключ — найти консервативные эпитопы, которые мало меняются и к которым можно «пришить» иммунный ответ. Обзор в Cellular & Molecular Immunology как раз раскладывает эту лестницу целей и подходов.

ИИ здесь ускоряет два узких места:

  1. вычислительный поиск и ранжирование таких эпитопов (B- и T-клеточных) по огромным базам последовательностей и структур,
  2. генеративный дизайн белковых носителей/наночастиц и мультивалентных антигенов, чтобы сфокусировать ответ именно на «общих» участках. Современные обзоры фиксируют: от NetMHCpan/MARIA/Vaxign-ML до глубоких сетей и диффузионных моделей (как RFdiffusion) — всё это уже используется в контурах “reverse vaccinology”.

Свежие результаты (лето 2025)

Пайплайн LJI для универсальных вакцин (T-клеточный фокус). Группа Альбы Грифони в Cell (июль–август 2025) показала, как через Immune Epitope Database и ИИ-методы находить консервативные Т-клеточные эпитопы у бетакоронавирусов. Идея: даже если новая «корона» прорывает нейтрализацию антителами, правильно подобранный Т-клеточный ответ снижает риск тяжёлого течения. Этот же конвейер авторы переносят на другие респираторные вирусы.

Мозаичные наночастицы для пан-сарбековирусной защиты. В Cell (2025) сравнили варианты «мозаик» с наборами RBD разных сарбековирусов, рассчитанных вычислительно. Кандидат mosaic-7COM у мышей дал более широкие титры связывания/нейтрализации и сместил ответ в сторону консервативных эпитопов — именно того, что нужно «универсальной» стратегии. Это прямой пример, где дизайн опирается на вычисления/ИИ.

Наномедицина вне коронавирусов. Концепция «квартет-нанокейджей» (Nature Nanotechnology, 2024) демонстрирует, как мультивалентная подача антигенов может раздувать клонов B-клеток, распознающих общее у штаммов. Для ИИ это поле — оптимизация состава/геометрии мозаик и прогноз иммунодоминантности.

Инфлюэнца как полигон

Многошаговые вычислительные подходы к «универсальному» гриппу развиваются параллельно: — mRNA-«энциклопедия» из 20 HA (Penn): одна формула кодирует гемагглютинины всех подтипов A и линий B, обеспечивая широкий базовый ответ в моделях; клинические шаги идут, но это пока не «готовая универсальная» вакцина. — COBRA/Еpigraph: алгоритмически оптимизированные антигены для широкой перекрёстной защиты; за последние годы — серия доклинических и ранних клинических работ по H1/H2/H5/H7 и гриппу B. Это не «ИИ» в узком смысле, но та же школа вычислительного дизайна, где ИИ-модели всё чаще подключают к отбору эпитопов.

Эксперты также подчёркивают: mRNA-платформа остаётся самым быстрым способом воплощать такие «мозаики» и быстро обновлять их — и это вероятный маршрут к первым по-настоящему широким вакцинам. Но клиническая «доставка» универсальности ещё впереди.

Что уже умеет ИИ в вакцинологии — и где границы

Факты из свежих систематических обзоров (2024–2025): — ускоряет эпитопное картирование и многокомпонентный дизайн (мульти-эпитопные/мозаичные антигены), — помогает в доставке (подбор липидных наночастиц/формуляций), — оптимизирует производство и «холодовую цепь», — поддерживает адаптивные дизайны клинических испытаний и даже мониторинг восприятия вакцинации в популяции. Ограничения: неоднородные данные, смещения по HLA/этническим выборкам, объяснимость моделей и регуляторные стандарты — без этого «универсальность» может оказаться универсальной не для всех.

Вывод

ИИ действительно ускоряет путь к «широким» и «пан-семейным» вакцинам — от поиска неизменяемых мишеней до конструирования мозаичных иммуногенов и носителей. Уже есть убедительные доклинические демонстрации (mosaic-7COM, нанокейджи; T-клеточный конвейер LJI), но регистрационных универсальных вакцин пока нет: ближайшие годы решат, насколько эти вычислительные стратегии перенесутся из красивых графиков и мышиных моделей в человеческие фазы II–III.

Новое на сайте

Ученые МГУ нашли способ ускорить определение разных штаммов коронавируса

Специалисты Московского государственного университета им. Ломоносова разработали одноцепочечную молекулу ДНК (аптамер), которая позволит ускорить обнаружение конкретных штаммов коронавируса в организме с помощью тест-систем...

Украинцам пересчитали зарплаты: у кого суммы выросли вдвое

В Украине средняя зарплата по состоянию на сентябрь составила 25,5 тыс. грн. За год она выросла на 19%. При том в некоторых профессиях заработная...

Гинцбург рассказал об исследовании назальной вакцины с участием детей

Директор НИЦ эпидемиологии и микробиологии имени Гамалеи Александр Гинцбург рассказал о следующем этапе по исследованию назальной вакцины от COVID-19. Об этом сообщает РИА...

⚡ Lionsgate работает над сериалом о Джоне Уике (06.08.2024)

06.08.2024 00:39 Чад Стахелски снимет пилотный эпизод сериала "John Wick: Under the High Table" Студия Lionsgate Television занимается разработкой сериала "John Wick: Under the...