Uma equipa de investigação científica da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, anunciou que, pela primeira vez, uma nova vacina com componentes essenciais concebidos inteiramente por inteligência artificial foi utilizada em ensaios em humanos, numa tentativa de fornecer uma solução de prevenção mais ampla para possíveis futuros surtos de vírus em grande escala e epidemias semelhantes à COVID-19.Os pesquisadores disseram que este é o primeiro caso em que um antígeno-chave da vacina é completamente projetado por algoritmos de inteligência artificial e entra em testes clínicos em humanos. O objectivo não é apenas lidar com o novo coronavírus existente e as suas estirpes mutantes, mas também incluir vários coronavírus que actualmente circulam principalmente entre animais, mas que têm o potencial de cruzar espécies para infectar humanos, de modo a "obter uma vantagem" antes que ocorra a próxima pandemia.
O conceito desta vacina candidata é diferente das vacinas tradicionais porque não visa uma cepa específica, mas tenta construir uma linha de defesa contra toda a “família” do coronavírus. O sistema de inteligência artificial recebeu pela primeira vez um grande número de sequências genéticas do coronavírus recolhidas por projetos de vigilância global. Essas sequências equivalem a “instruções” do vírus, abrangendo diferentes tipos conhecidos por infectar humanos e animais. O algoritmo então analisa e reconhece padrões dessa informação genética para projetar um chamado “superantígeno”, que é usado para treinar o sistema imunológico do corpo para produzir uma resposta imunológica com amplas capacidades de reatividade cruzada. Mesmo que o vírus continue a sofrer mutações ou o novo coronavírus salte dos animais para os humanos, ainda pode reconhecer e lançar defesa até certo ponto.
Na vacinologia, os antígenos são componentes-chave das vacinas e são o que o sistema imunológico do corpo aprende a “reconhecer e atacar”. O líder do projeto, Professor Jonathan Heeney, da Universidade de Cambridge, disse que esta é a primeira vez que um antígeno projetado por inteligência artificial foi usado em testes em humanos. O desempenho da tecnologia relacionada é “surpreendente” e também mostra “o enorme potencial da inteligência artificial em beneficiar a humanidade”. Ele disse que o que a equipe espera fazer é desenvolver vacinas que não apenas visem “os vírus de hoje”, mas também previnam futuros patógenos que possam causar o próximo surto ou pandemia, o que significará uma “mudança fundamental” na forma como lidamos com as pandemias.
As vacinas desempenharam um papel fundamental durante a pandemia de COVID-19, mas a grande maioria baseia-se nas estirpes específicas do vírus que circulavam na altura, com receitas atualizadas à medida que o vírus continua a sofrer mutações. Muitos vírus respiratórios, como a COVID-19 e os vírus da gripe sazonal, são bons a alterar a sua estrutura superficial através de mutações e, assim, evitar o reconhecimento imunitário, razão pela qual as vacinas contra a COVID-19 e a gripe precisam de ser actualizadas regularmente. “Estamos sempre um passo atrás”, destacou Heaney, e esta tentativa espera usar novas tecnologias, como a inteligência artificial, para identificar antecipadamente “fraquezas comuns” na família do vírus e completar os preparativos de defesa antes que o vírus sofra mutação ou se espalhe entre as espécies.
Atualmente, esta vacina candidata contra o coronavírus projetada por IA concluiu a primeira fase de testes em pequena escala em humanos, com a participação de um total de 39 indivíduos. O objetivo principal é avaliar a segurança. Os resultados preliminares publicados no Journal of Infection mostraram que a vacina foi descrita como “moderadamente” eficaz na estimulação de uma resposta imunitária, mas ainda assim provocou uma resposta positiva na indústria. A equipe de pesquisa planejou realizar estudos de acompanhamento envolvendo aproximadamente 200 indivíduos para avaliar de forma mais abrangente sua imunogenicidade e proteção potencial contra diferentes coronavírus.
Saul Faust, professor da Universidade de Southampton que participou em alguns dos ensaios clínicos, comentou que esta tecnologia de concepção de antigénios baseada em inteligência artificial “realmente tem potencial” e descreveu esta direcção de investigação como “muito emocionante”. Ele ressaltou que, ao lidar com a constante mutação de vírus, especialmente potenciais patógenos pandêmicos, tais métodos técnicos são significativamente melhores do que os métodos tradicionais na fase de concepção da vacina.
A equipe de Cambridge não limitou sua meta aos coronavírus. Eles já estão conduzindo pesquisas sobre uma vacina universal contra a gripe sazonal em modelos animais, na esperança de abandonar a prática de atualizar as fórmulas da vacina contra a gripe todos os anos no futuro. Além disso, a equipa também está a desenvolver uma vacina para a gripe aviária H5N1 para responder à situação se este vírus, que actualmente está a prejudicar gravemente as populações de aves e se teme que tenha um risco pandémico, se espalhe amplamente entre os humanos.
Os investigadores também estão a trabalhar no desenvolvimento de vacinas candidatas para febres hemorrágicas virais, incluindo diferentes tipos de vírus Ébola. O actual surto de febre hemorrágica na República Democrática do Congo, causado por uma espécie de vírus Ébola para a qual não existe vacina, cria uma verdadeira urgência no desenvolvimento de uma vacina contra a febre hemorrágica de espectro mais amplo.
Andy Pollard, diretor do Grupo de Vacinas da Universidade de Oxford, que não esteve envolvido no estudo, disse que esta via produziu “evidências muito convincentes” em experiências com animais. Ele chamou os dados de “bastante fascinantes” e disse que muitos cientistas não esperavam necessariamente ser capazes de induzir esse tipo de resposta imunológica desta forma. Pollard também salientou que o verdadeiro teste reside nos resultados dos ensaios em humanos, porque o sistema imunitário humano é muito mais complexo do que o dos ratos de laboratório, moldado por anos de infecção natural, pelo que o efeito clínico continua por ver.
De uma perspectiva mais ampla, muitos especialistas acreditam que se espera que a inteligência artificial seja uma “virada de jogo” na investigação de vacinas. As ferramentas de inteligência artificial podem não só estar envolvidas na concepção de antigénios, mas também podem ser utilizadas para prever a resposta do sistema imunitário humano a diferentes vacinas candidatas, acelerando assim significativamente o processo de rastreio e desenvolvimento, encurtando o tempo desde a emergência do vírus até à chegada da vacina, e "salvando vidas" em futuros eventos de saúde pública.
Marian Knight, diretora científica do Instituto Nacional Britânico de Pesquisa em Saúde e Cuidados (NIHR), comentou que o sucesso dos primeiros testes em humanos deste "superantígeno" projetado por IA é um "passo transformacional" na obtenção de proteção contra vírus de amplo espectro e duradoura. Lord Vallance, o Ministro Britânico da Ciência e Tecnologia, chamou este desenvolvimento de "outra história de sucesso científico britânico" e acreditava que demonstrava como transformar as vantagens da investigação científica em novos tratamentos médicos com o apoio da tecnologia de inteligência artificial. Ele enfatizou que, à medida que os primeiros resultados dos testes em humanos liberam sinais positivos, espera-se que este trabalho acelere o ritmo de implantação da vacina a longo prazo e beneficie mais pessoas em todo o mundo.