Un equipo de investigación científica de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido anunció que, por primera vez, se ha utilizado en ensayos en humanos una nueva vacuna con componentes centrales diseñados íntegramente por inteligencia artificial, en un intento de proporcionar una solución de prevención más amplia para posibles futuros brotes de virus a gran escala y epidemias similares a la COVID-19.Los investigadores dijeron que este es el primer caso en el que un antígeno de vacuna clave está completamente diseñado mediante algoritmos de inteligencia artificial y entra en ensayos clínicos en humanos. El objetivo no es sólo hacer frente al nuevo coronavirus existente y sus cepas mutantes, sino también incluir múltiples coronavirus que actualmente circulan principalmente entre animales pero que tienen el potencial de cruzar especies para infectar a los humanos, a fin de "tener una ventaja" antes de que ocurra la próxima pandemia.
El concepto de esta vacuna candidata se diferencia de las vacunas tradicionales en que no se dirige a una cepa específica, sino que intenta construir una línea de defensa contra toda la "familia" de los coronavirus. El sistema de inteligencia artificial recibió por primera vez una gran cantidad de secuencias genéticas de coronavirus recopiladas por proyectos de vigilancia global. Estas secuencias equivalen a "instrucciones" para el virus y cubren diferentes tipos que se sabe que infectan a humanos y animales. Luego, el algoritmo analiza y reconoce patrones de esta información genética para diseñar el llamado "superantígeno", que se utiliza para entrenar al sistema inmunológico del cuerpo para que produzca una respuesta inmune con amplias capacidades de reactividad cruzada. Incluso si el virus continúa mutando o el nuevo coronavirus salta de los animales a los humanos, todavía puede reconocerlo y lanzar una defensa hasta cierto punto.
En vacunología, los antígenos son componentes clave de las vacunas y son lo que el sistema inmunológico del cuerpo aprende a "reconocer y atacar". El líder del proyecto, el profesor Jonathan Heeney de la Universidad de Cambridge, dijo que esta es la primera vez que un antígeno diseñado por inteligencia artificial se utiliza en ensayos en humanos. El rendimiento de la tecnología relacionada es "asombroso" y también muestra "el enorme potencial de la inteligencia artificial para beneficiar a la humanidad". Dijo que lo que el equipo espera hacer es desarrollar vacunas que no sólo se dirijan a "los virus actuales" sino que también prevengan patógenos futuros que puedan causar el próximo brote o pandemia, lo que supondrá un "cambio fundamental" en la forma en que afrontamos las pandemias.
Las vacunas han desempeñado un papel clave durante la pandemia de COVID-19, pero la gran mayoría se basan en cepas específicas del virus que circulaban en ese momento, con recetas actualizadas a medida que el virus continúa mutando. Muchos virus respiratorios, como el COVID-19 y los virus de la influenza estacional, son buenos para cambiar la estructura de su superficie mediante mutaciones y, por lo tanto, evadir el reconocimiento inmunológico, razón por la cual las vacunas contra el COVID-19 y la influenza deben actualizarse periódicamente. "Siempre estamos un paso por detrás", señaló Heaney, y este intento espera utilizar nuevas tecnologías como la inteligencia artificial para identificar de antemano "debilidades comunes" en la familia de virus y completar los preparativos de defensa antes de que el virus mute o se propague entre especies.
Actualmente, esta candidata a vacuna contra el coronavirus diseñada por IA ha completado la primera fase de ensayos en humanos a pequeña escala, con la participación de un total de 39 sujetos. El objetivo principal es evaluar la seguridad. Los resultados preliminares publicados en el Journal of Infection mostraron que la vacuna se describió como "moderadamente" efectiva para estimular una respuesta inmune, pero aun así provocó una respuesta positiva dentro de la industria. El equipo de investigación tiene previsto realizar estudios de seguimiento en los que participarán aproximadamente 200 sujetos para evaluar de forma más exhaustiva su inmunogenicidad y su potencial protección contra diferentes coronavirus.
Saul Faust, profesor de la Universidad de Southampton que participó en algunos de los ensayos clínicos, comentó que esta tecnología de diseño de antígenos basada en inteligencia artificial "realmente tiene potencial" y calificó esta dirección de investigación como "muy apasionante". Señaló que cuando se trata de la mutación constante de los virus, especialmente los patógenos pandémicos potenciales, estos métodos técnicos son significativamente mejores que los métodos tradicionales en la etapa de diseño de vacunas.
El equipo de Cambridge no ha limitado su objetivo a los coronavirus. Ya están realizando investigaciones sobre una vacuna universal contra la gripe estacional en modelos animales, con la esperanza de abandonar la práctica de actualizar las fórmulas de la vacuna contra la gripe cada año en el futuro. Además, el equipo también está desarrollando una vacuna contra la gripe aviar H5N1 para responder a la situación si este virus, que actualmente daña gravemente a las poblaciones de aves de corral y se teme que tenga riesgo de pandemia, se propaga ampliamente entre los humanos.
Los investigadores también están trabajando en el desarrollo de vacunas candidatas para las fiebres hemorrágicas virales, incluidos diferentes tipos del virus del Ébola. El actual brote de fiebre hemorrágica en la República Democrática del Congo, causado por una especie de virus del Ébola para el que no existe vacuna, crea una verdadera urgencia para desarrollar una vacuna contra la fiebre hemorrágica de espectro más amplio.
Andy Pollard, director del Grupo de Vacunas de la Universidad de Oxford, que no participó en el estudio, dijo que esta ruta había producido "evidencias muy convincentes" en experimentos con animales. Calificó los datos de "bastante fascinantes" y dijo que muchos científicos no necesariamente esperaban poder inducir ese tipo de respuesta inmune de esta manera. Pollard también señaló que la verdadera prueba reside en los resultados de los ensayos en humanos, porque el sistema inmunológico humano es mucho más complejo que el de los ratones de laboratorio, moldeado por años de infección natural, por lo que el efecto clínico aún está por verse.
Desde una perspectiva más amplia, muchos expertos creen que se espera que la inteligencia artificial "cambie las reglas del juego" en la investigación de vacunas. Las herramientas de inteligencia artificial no solo pueden participar en el diseño de antígenos, sino que también pueden usarse para predecir la respuesta del sistema inmunológico humano a diferentes vacunas candidatas, acelerando así significativamente el proceso de detección y desarrollo, acortando el tiempo desde la aparición del virus hasta la llegada de la vacuna y "salvando vidas" en futuros eventos de salud pública.
Marian Knight, directora científica del Instituto Nacional Británico de Investigación en Salud y Atención (NIHR), comentó que el éxito del primer ensayo en humanos de este "superantígeno" diseñado por IA es un "paso transformador" para lograr una protección viral duradera y de amplio espectro. Lord Vallance, ministro británico de Ciencia y Tecnología, calificó este desarrollo como "otra historia de éxito científico británico" y consideró que demostraba cómo transformar las ventajas de la investigación científica en nuevos tratamientos médicos con el apoyo de la tecnología de inteligencia artificial. Enfatizó que a medida que los resultados del primer ensayo en humanos arrojen señales positivas, se espera que este trabajo acelere el ritmo de implementación de la vacuna a largo plazo y beneficie a más personas en todo el mundo.