Cambridge Üniversitesi’nden araştırmacılar, yapay zekanın tasarladığı bir aşıyı insanlarda test ederek tıp alanında yeni bir dönemin kapısını araladı. Bilim insanlarının “temelden yeni” olarak nitelendirdiği pEVAC-PS adlı aşının, geniş bir koronavirüs grubuna karşı koruma sağlaması ve gelecekte ortaya çıkabilecek salgınların önlenmesine katkı sunması hedefleniyor.
Bilim ekibine göre bu çalışma, bir aşının en kritik bileşeninin tamamen yapay zeka tarafından tasarlanıp daha sonra insanlar üzerinde denenmesi bakımından ilk olma özelliği taşıyor. Araştırmanın birinci faz sonuçları Journal of Infection dergisinde yayımlandı.
pEVAC-PS, SARS virüs ailesi içinde yer alan çok sayıda virüse karşı etkili olacak şekilde geliştirildi. Bu grup içerisinde ilk SARS virüsü olan SARS-CoV-1, SARS-CoV-2’nin mevcut ve gelecekte ortaya çıkabilecek varyantları ile hayvanlarda dolaşan ve ileride insanlara bulaşma riski taşıyan bazı virüsler bulunuyor.
Virüs ailesinin ortak noktaları hedef alındı
Aşıların temel amacı, bağışıklık sistemine enfeksiyonları tanımayı öğretmek ve vücudun savunma kapasitesini artırmak. Ancak Covid-19 ve mevsimsel grip gibi bazı virüsler sık mutasyona uğradığı için mevcut aşılar zamanla etkisini kaybedebiliyor. Bu nedenle söz konusu aşılar düzenli aralıklarla güncelleniyor.
Cambridge ekibi, olası viral tehditleri takip eden gözetim programlarında kayıt altına alınmış farklı koronavirüslerin genetik verilerini topladı. Daha sonra bu veriler yapay zeka tarafından analiz edildi ve araştırmacıların “süper antijen” olarak tanımladığı özel bir yapı tasarlandı.
Bu antijenin amacı, bağışıklık sistemini yalnızca belirli bir virüse değil, tüm virüs ailesine karşı koruma sağlayacak şekilde eğitmek. Böylece virüs mutasyona uğrasa ya da hayvanlardan insanlara yeni bir bulaş gerçekleşse bile koruyucu etkinin sürdürülmesi hedefleniyor.
Antijenler, bağışıklık sisteminin yabancı veya zararlı olarak algıladığı ve savunma mekanizmasını harekete geçiren moleküller olarak tanımlanıyor. Genellikle virüs, bakteri, mantar ve parazitlerin yüzeyinde bulunan proteinler veya karmaşık şeker yapılarından oluşuyor.
Yapay zeka değişmeyen bölgeyi buldu
Geliştirilen pEVAC-PS, bir DNA aşısı olarak tasarlandı. Bu sistemde genetik materyalin hücre çekirdeğine ulaşarak kopyalanması gerekiyor. Bu yönüyle mRNA aşılarından ayrılıyor.
Aşıdaki yapay antijen, özellikle virüsün hücrelere tutunmasını sağlayan Spike proteininin reseptör bağlanma bölgesine odaklanıyor. Araştırmacılar virüsü, insan hücrelerinin kapısını açan bir “anahtar” olarak tanımlıyor. Virüs bu anahtar yardımıyla ACE2 reseptörüne bağlanarak hücre içine giriyor.
Virüsler bağışıklık sisteminden kaçabilmek için zaman içinde bu anahtarın görünümünü değiştirebiliyor. Ancak kapıyı açabilmek için bazı kritik parçaların aynı kalması gerekiyor. Yapay zeka binlerce farklı örneği inceleyerek bu değişmeyen noktaları belirledi.
Araştırmacıların öne çıkardığı en önemli hedeflerden biri, geniş çaplı nötralizasyon yeteneğiyle bilinen monoklonal antikor S309’un bağlandığı bölge oldu. Yapay zeka, bu bölgeyi ve diğer kritik noktaları içeren sentetik bir antijen geliştirdi. Yapılan analizlerde aşının, S309 ile ilişkili korunmuş bölgeyi tanıyabilen antikorların oluşmasını sağladığı görüldü.
Bu yaklaşım sayesinde virüs mutasyon geçirse bile bağışıklık sisteminin, koronavirüs ailesinde ortak kalan bölümleri tanıması amaçlanıyor.
İlk insan denemelerinde güvenli bulundu
Birinci faz çalışması kapsamında 39 kişi üzerinde test edilen aşının temel amacı güvenlik değerlendirmesi yapmak oldu. Sonuçlara göre aşı güvenli bulundu ve katılımcılarda ciddi yan etki bildirilmedi.
Bağışıklık sistemi üzerindeki etkiler ise araştırmacılar tarafından “mütevazı” olarak değerlendirildi. Çalışmada, denemelerin yürütüldüğü dönemde devam eden Omikron dalgalarının katılımcıların bağışıklık yapısını etkileyebileceği belirtildi. Daha önce enfeksiyon geçiren veya aşılanan kişilerde zaten yüksek antikor seviyelerinin bulunmasının sonuçları sınırlamış olabileceği ifade edildi.
Grip, kuş gribi ve Ebola için de çalışmalar sürüyor
Aşının dikkat çeken özelliklerinden biri de uygulama yöntemi oldu. pEVAC-PS, PharmaJet Tropis adlı sistemle iğnesiz olarak deri içine uygulanıyor. Basınçla çalışan bu cihaz ilacı deri üzerinden püskürterek vücuda ulaştırıyor.
Ayrıca aşının termal olarak dayanıklı olduğu ve mRNA aşılarında gerekli olan sıkı soğuk zincir koşullarına ihtiyaç duymadığı belirtildi. Bu özelliğin, özellikle düşük ve orta gelirli ülkelerde kullanım açısından önemli avantaj sağlayabileceği değerlendiriliyor.
Cambridge Üniversitesi ekibi, aynı teknolojiyle mevsimsel grip, kuş gribi H5N1 ve viral hemorajik ateşlere karşı evrensel aşılar geliştirmek için hayvan deneylerini sürdürüyor. Araştırmacılar, Ebola virüsünü de kapsayan yeni aşı seçenekleri üzerinde çalışmalar yürütüyor.