文／劉 霞

由于新冠病毒不斷變異，人們開(kāi)始擔(dān)心之前使用的新冠疫苗是否依然有效。究竟有沒(méi)有一種能夠應(yīng)對(duì)各種新冠病毒的“通用疫苗”？為防范下一場(chǎng)全球大流行病，很多國(guó)家都在推進(jìn)相關(guān)研究，科學(xué)家們更是用上了“大殺器”——人工智能。

“通用疫苗”：防患未然

今年1月底，美國(guó)白宮冠狀病毒工作組成員、總統(tǒng)首席醫(yī)療顧問(wèn)安東尼·福奇在國(guó)會(huì)上介紹了美國(guó)開(kāi)發(fā)一種冠狀病毒“通用疫苗”的努力。福奇表示，該疫苗旨在對(duì)抗新冠病毒和未來(lái)幾年可能出現(xiàn)的其他類(lèi)似病毒。

福奇對(duì)參議院衛(wèi)生、教育、勞工和養(yǎng)老金委員會(huì)表示：“開(kāi)發(fā)一種冠狀病毒通用疫苗的重要性日益凸顯，這種疫苗將有效對(duì)抗所有新冠病毒變體，并最終對(duì)抗所有冠狀病毒?！?/p>

福奇說(shuō)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，一種冠狀病毒“通用疫苗”的開(kāi)發(fā)可能有助于防止全球下一次大流行病——新冠疫情無(wú)法根絕，可能還會(huì)定期出現(xiàn)。此外，人類(lèi)還可能遭遇來(lái)自動(dòng)物的未知冠狀病毒的感染。

日本《朝日新聞》網(wǎng)站在10日的報(bào)道中指出，這種“通用疫苗”的效果即便比不上針對(duì)特定病毒的疫苗，但對(duì)其他冠狀病毒仍有一定的防護(hù)效果。

比如，去年12月，美國(guó)國(guó)防部下屬沃爾特·里德陸軍研究所宣布研發(fā)的一種名為“刺突鐵蛋白納米粒子”的疫苗，“不僅能引發(fā)強(qiáng)有力的免疫反應(yīng)，還可能為人們關(guān)注的新冠病毒變體以及其他冠狀病毒，如嚴(yán)重急性呼吸綜合征病毒提供廣泛的保護(hù)?！?/p>

據(jù)報(bào)道，該疫苗今年年初完成了第一階段的人體試驗(yàn)，目前正申請(qǐng)開(kāi)展第二和第三階段的試驗(yàn)。

日本弘前大學(xué)病毒學(xué)副教授森田英嗣表示：“這種蛋白很穩(wěn)定，而且外形酷似病毒，能夠長(zhǎng)時(shí)間高效地發(fā)揮免疫效力?！?/p>

AI助力：事半功倍

為了更好、更快地研制出這樣的疫苗，人工智能工具“臨危受命”。

據(jù)日本《朝日新聞》報(bào)道，日本NEC公司正在利用人工智能（AI）技術(shù)研發(fā)下一代疫苗。

目前使用的針對(duì)新冠病毒的信使核糖核酸（mRNA）疫苗將含有編碼抗原蛋白的mRNA導(dǎo)入人體，形成相應(yīng)的抗原蛋白，從而誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)，達(dá)到預(yù)防免疫的效果。但是，奧密克戎毒株的刺突蛋白中出現(xiàn)了大量變異，導(dǎo)致疫苗的防護(hù)效果下降。所以NEC公司的戰(zhàn)略是，將刺突蛋白以外的病毒蛋白都作為候選抗原，排除那些容易變異的部分。為此，研究人員通過(guò)讓AI學(xué)習(xí)免疫反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)確定候選抗原。

無(wú)獨(dú)有偶，總部位于英國(guó)牛津的生物技術(shù)初創(chuàng)公司Baseimmune在借助AI開(kāi)發(fā)冠狀病毒通用疫苗方面的表現(xiàn)也可圈可點(diǎn)。

據(jù)英國(guó)《科學(xué)焦點(diǎn)》雜志網(wǎng)站報(bào)道，該公司研制疫苗的工作原理是訓(xùn)練免疫系統(tǒng)識(shí)別特定病原體（如病毒、寄生蟲(chóng)或細(xì)菌）的感染并作出反應(yīng)。每種疫苗的核心都是抗原（一種基于部分病原體的小而安全的分子），它能觸發(fā)保護(hù)性免疫反應(yīng)。大多數(shù)疫苗抗原基于單一病原體成分，如冠狀病毒的刺突蛋白，或瘧疾寄生蟲(chóng)的外殼蛋白，而這限制了疫苗應(yīng)對(duì)新變體的有效性和能力。

為解決這個(gè)問(wèn)題，Baseimmune公司的疫苗設(shè)計(jì)算法將基因組、流行病學(xué)、免疫學(xué)等綜合在一起，創(chuàng)造出全新的合成抗原，其中包含病原體中所有“最有可能引發(fā)強(qiáng)烈的保護(hù)性免疫反應(yīng)”的組成部分。

Baseimmune公司表示，這些“挑選和混合”抗原將向免疫系統(tǒng)提供關(guān)于如何識(shí)別和應(yīng)對(duì)特定病原體的一切信息，無(wú)論是現(xiàn)在還是將來(lái)，無(wú)論是否變異。設(shè)計(jì)出來(lái)的抗原可以被注入任何疫苗技術(shù)平臺(tái)，包括mRNA、DNA和病毒載體，從而創(chuàng)造出適用于所有當(dāng)前和可能變異的通用疫苗。

該公司已與DNA疫苗先驅(qū)Touchlight合作，開(kāi)發(fā)一種冠狀病毒通用疫苗，旨在應(yīng)對(duì)新變異的出現(xiàn)，防止未來(lái)的大流行病。據(jù)悉，該公司在最新一輪投資中獲得了350萬(wàn)英鎊，他們計(jì)劃用這筆錢(qián)幫助為包括冠狀病毒和瘧疾在內(nèi)的幾種主要疾病研制通用疫苗。

此外，mRNA本身存在穩(wěn)定性差、易分解等問(wèn)題，所以在保存、運(yùn)輸過(guò)程中及體內(nèi)表達(dá)時(shí)很容易失效。因此，如何穩(wěn)定mRNA，提升研發(fā)效率，成為了全球科研機(jī)關(guān)、防疫機(jī)構(gòu)和生物醫(yī)學(xué)公司亟須面對(duì)的難題。

中國(guó)百度公司在解決這一問(wèn)題方面貢獻(xiàn)了一臂之力。據(jù)媒體報(bào)道，2020年，百度研究院推出全球首個(gè)mRNA疫苗基因序列設(shè)計(jì)算法LinearDesign，這是專(zhuān)門(mén)用于優(yōu)化mRNA序列設(shè)計(jì)的高效算法。針對(duì)新冠mRNA疫苗序列，LinearDesign能在16分鐘內(nèi)大大提升疫苗設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性和蛋白質(zhì)表達(dá)水平，有效解決了mRNA疫苗研發(fā)中最重要的穩(wěn)定性問(wèn)題。

《朝日新聞》在報(bào)道中指出，備受期待的冠狀病毒通用疫苗能否很快面世并應(yīng)用于人體還是未知數(shù)。不過(guò)，即使不能趕在新冠病毒下一個(gè)變異株出現(xiàn)之前誕生，也可能成為預(yù)防其他冠狀病毒引發(fā)的下一場(chǎng)大流行病的有力候選工具。

（文章來(lái)源：《科技日?qǐng)?bào)》）