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“广谱变异株”新冠疫苗或借助机器学习削弱未来毒株的威胁

“广谱变异株”新冠疫苗或借助机器学习削弱未来毒株的威胁 海外洞察
2023-03-09
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导读:麻省理工学院的研究人员表示,一种结合机器学习技术的新疫苗方法有望终结加强针和针对季节性变异株的接种需求。

麻省理工学院研究人员提出一种结合机器学习的新疫苗方法,有望终结加强针及针对季节性变异株的频繁接种。这种“泛变异株”疫苗不直接靶向病毒本身,而是通过快速清除受感染细胞来控制感染。

需明确指出,该研究目前仍处于动物实验阶段,距离实际应用尚远。但随着新冠病毒在人群中常态化,人们迫切需要比偶发性加强针更持久的解决方案。

现有mRNA疫苗虽效果显著,但属于被动应对:发现变异株后提取其刺突蛋白等特征引入免疫系统,类似让搜救犬嗅探特定物品。MIT计算机科学与人工智能实验室团队则致力于寻找更持久的防御机制,相关论文已发表于《免疫学前沿》期刊。

鉴于刺突蛋白持续变异,团队放弃直接攻击病毒,转而聚焦于病毒感染细胞表面稳定出现的分子信号。若早期识别这些信号并调动T细胞,便可在感染达到危险或传染水平前将其遏制。

这些表面信号即人类白细胞抗原(HLA),它们向T细胞展示肽段组合。正常状态下为熟悉组合,T细胞继续巡逻;一旦出现异常病毒片段,T细胞随即发起攻击。

机器学习在此发挥关键作用。基于海量新冠病毒蛋白质及氨基酸链数据,算法能从噪声中筛选出约30种在所有病毒版本中保守存在、且与HLA关联的肽段,作为T细胞识别的“旗标”。

实验显示,携带人类HLA转基因小鼠接种新疫苗后,感染初期免疫反应更强,且无一死于病毒感染。主要作者Brandon Carter表示:“这证明利用机器学习设计的疫苗在活体系统中能有效抵御新冠病毒。”

该方法可能为免疫功能低下者及“长新冠”患者提供重要保护,通过全面免疫攻击缓解顽固感染症状。研究摘要指出:

MIT-T-COVID免疫小鼠未检测到特异性抗体反应,表明仅靠特异性T细胞反应即可有效减轻SARS-CoV-2感染发病机制。结果值得进一步研究泛变异株T细胞疫苗,包括用于无法产生中和抗体的个体或缓解长新冠症状。

这是利用计算技术服务全球健康的 promising 方向,但“泛变异株”方案仍处早期。需注意其与现有疫苗的潜在相互作用,以及过强免疫反应可能导致误伤正常细胞的风险。随着更多测试推进,这一前景广阔方案的潜力将得到更深入验证。

【声明】内容源于网络
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