Uma nova vacina concebida com recurso à IA, capaz de conceder proteção contra famílias inteiras de vírus, poderá transformar a forma como o mundo se prepara para uma futura pandemia.
Uma equipa de investigadores britânicos, liderada por cientistas das universidades de Cambridge e Southampton, no Reino Unido, desenvolveu a primeira vacina concebida inteiramente por inteligência artificial (IA) a ser testada em seres humanos.
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“Vírus como o da gripe, os coronavírus e o grupo do Ébola estão em constante evolução e, quando as vacinas são lançadas, podem já não ser adequadas – o atual sistema de vacinas 'reativo' tem dificuldade em acompanhar o ritmo”, afirmou Saul Faust, professor na Universidade de Southampton e investigador principal do ensaio.
Nos últimos anos, ocorreram múltiplos surtos causados pelo betacoronavírus, sendo o mais significativo deles o que causou a pandemia de covid-19. A circulação contínua destes vírus levou à mutação dos agentes patogénicos e ao surgimento de novas variantes.
Reconhecendo a necessidade de vacinas que possam oferecer uma cobertura mais ampla contra mutações perigosas, tanto atuais como futuras, a equipa desenvolveu um novo tipo de vacina que oferece proteção duradoura contra uma vasta gama de vírus, tais como o Ébola ou o grupo dos coronavírus, mesmo quando estes sofrem mutações.
“Transformámos o desenvolvimento de vacinas: deixou de ser reativo para passar a estar preparado para o futuro”, disse Jonathan Heeney, professor no Laboratório de Zoonoses Virais da Universidade de Cambridge e responsável científico da investigação.
“Superámos o problema das vacinas tradicionais, que oferecem uma proteção limitada. Isto significa que podemos escapar ao ciclo constante de perseguir as variantes do vírus que circulam entre os seres humanos e atualizar as vacinas para tentar acompanhar a evolução, como um cão a perseguir o próprio rabo.”
Heeney acrescentou que esta nova classe de vacinas universais poderá também proteger contra vírus que ainda não surgiram.
Como foi utilizada a IA?
Para criar esta vacina, os investigadores utilizaram um componente ativo inteiramente concebido por IA, conhecido como "superantigénio".
Este utiliza uma proteína concebida por computador que imita características comuns a vários coronavírus, em vez de se direcionar para uma única estirpe específica, o que permite que o sistema imunitário do organismo combata uma vasta gama de agentes patogénicos com essas características básicas.
A equipa utilizou todos os dados de sequências genéticas disponíveis para os coronavírus Sarbeco — vírus zoonóticos que circulam principalmente em morcegos e podem ser transmitidos a humanos ou outros mamíferos — registados em programas de monitorização em todo o mundo, e depois aplicou "machine learning" para criar o superantigénio.
Sem necessidade de agulhas
Outra novidade é que esta vacina não requer agulhas. É administrada através de um jato microfluídico que impulsiona o antigénio diretamente para a pele por meio de um jato de líquido a alta velocidade.
Os investigadores observaram que este método de administração aumenta a aplicabilidade global, reduzindo os requisitos de volume, eliminando resíduos de objetos cortantes e melhorando a aceitação em contextos onde a administração com agulha constitui um obstáculo.
Estas vacinas são também, em geral, mais termoestáveis do que as alternativas de mRNA e não requerem logística de cadeia de frio extremo, tornando-as adequadas para utilização em países de rendimento baixo e médio e em cenários de resposta rápida.
Quais são os próximos passos?
Este primeiro ensaio envolveu um pequeno número de participantes e foi concebido para avaliar a segurança, a tolerabilidade e a resposta imunitária desencadeada.
Entre dezembro de 2021 e setembro de 2023, 39 voluntários foram vacinados. A vacina foi bem tolerada em todas as quatro doses, sem que tenham sido relatados problemas de segurança significativos, afirmaram os investigadores.
"O notável sucesso deste ensaio com o 'superantigénio' concebido por IA marca um avanço crucial na nossa capacidade de proporcionar uma proteção viral ampla e duradoura", afirmou a professora Marian Knight, diretora científica do Instituto Nacional de Investigação em Saúde e Cuidados (NIHR) do Reino Unido.
Na sequência destes resultados bem-sucedidos, os investigadores irão agora iniciar um ensaio clínico de fase 2 para avaliar a capacidade da vacina de induzir respostas imunitárias numa população mais ampla e diversificada e confirmar que esta gera uma imunidade forte e amplamente protetora.