- Naukowcy odkryli, w jaki sposób sztuczna inteligencja może przewidzieć indywidualną skuteczność szczepionek, zanim jeszcze zostaną podane.
- Badanie na tysiącach osób wykazało, że nasza odpowiedź na szczepienie zależy od złożonego stanu układu odpornościowego.
- To przełom, który otwiera drogę do tworzenia spersonalizowanych szczepień, dopasowanych do unikalnych potrzeb każdego człowieka.
Dlaczego szczepionki działają różnie u każdego z nas?
Chociaż szczepionki stanowią jedną z najskuteczniejszych metod ochrony przed chorobami, siła i trwałość tej ochrony potrafią znacznie się różnić u poszczególnych osób. Eksperci z Arizona State University (ASU) zwracają uwagę, że na odpowiedź immunologiczną wpływają liczne czynniki, takie jak wiek, płeć, geny, przebyte choroby czy ogólny stan zdrowia.
Co ciekawe, nawet wśród osób należących do tej samej grupy, reakcje na szczepienie bywają zaskakująco odmienne. Najnowsze badania przynoszą nadzieję na zrozumienie tych różnic. Naukowcy, korzystając ze wsparcia sztucznej inteligencji, wykonali duży krok w kierunku trafniejszego przewidywania, jak silnie zareagujemy na szczepionkę jeszcze zanim ją przyjmiemy.
To przełom, który może zrewolucjonizować podejście do szczepień, czyniąc je bardziej celowanymi i efektywnymi.
Sztuczna inteligencja rozszyfrowuje nasz układ odpornościowy
Badacze z ASU postanowili sprawdzić, czy stan układu odpornościowego przed przyjęciem szczepionki może zawierać wskazówki, które pozwolą przewidzieć jej skuteczność. Aby to osiągnąć, przeanalizowali próbki krwi pobrane od ponad 4 tysięcy osób. W badaniu wzięli udział zarówno zdrowi ochotnicy, jak i pacjenci z chorobami osłabiającymi odporność.
Wśród nich znaleźli się ludzie z:
- wirusem HIV,
- szpiczakiem mnogim (nowotworem szpiku kostnego),
- nowotworami organów litych,
- chorobami autoimmunologicznymi,
- nieswoistymi chorobami zapalnymi jelit,
- osoby po przeszczepach organów.
Naukowcy zmierzyli poziom przeciwciał skierowanych przeciwko 185 różnym antygenom - czyli elementom, które mogą wywołać odpowiedź immunologiczną.
Pochodziły one zarówno od powszechnych wirusów i bakterii, jak i były związane z chorobami autoimmunologicznymi. Następnie, dzięki sztucznej inteligencji, porównano skład tych przeciwciał przed i po szczepieniu przeciwko COVID-19.
Co ujawnia nasze ciało przed szczepieniem?
Analiza z użyciem sztucznej inteligencji pozwoliła naukowcom zidentyfikować specyficzne "profile" przeciwciał, które pomagały odróżnić osoby silnie reagujące na szczepienie od tych, u których odpowiedź była słabsza.
To kluczowy krok w stronę tworzenia szczepionek dopasowanych do konkretnych potrzeb pacjentów. - "Nasze badanie wykazało, że niektóre markery biologiczne, analizowane z wykorzystaniem sztucznej inteligencji, pozwalają przewidzieć, kto prawdopodobnie dobrze zareaguje na szczepionkę, jeszcze zanim ją otrzyma.
Sugeruje to, że układ odpornościowy niektórych osób może być lepiej przygotowany do odpowiedzi immunologicznej, niż u innych" - podkreśla Joshua LaBaer z ASU, kierujący pracami badawczymi. Wyniki pokazały, że choć w kilku grupach osób z osłabioną odpornością częściej obserwowano słabszą odpowiedź na szczepionkę przeciw COVID-19, sama przynależność do tych grup nie pozwalała na dokładne przewidzenie reakcji.
Okazało się, że niektórzy pacjenci z osłabioną odpornością reagowali na szczepienie silnie, podczas gdy u około 5-6 procent zdrowych uczestników odpowiedź była słaba.
"Przeciwciała strażnicze" - klucz do lepszej odporności
Badacze odkryli, że wyższy poziom niektórych przeciwciał obecnych w organizmie jeszcze przed szczepieniem wiązał się z silniejszą odpowiedzią na szczepienie przeciw COVID-19.
Dotyczyło to przeciwciał przeciwko powszechnym drobnoustrojom, takim jak:
- gronkowiec złocisty (Staphylococcus aureus),
- wirus syncytialny układu oddechowego (RSV),
- ludzki respirowirus typu 3.
Naukowcy nazwali je "przeciwciałami strażniczymi". Mogą one wskazywać na wyjściowy poziom gotowości układu odpornościowego danej osoby.
Ważne jest to, że przeciwciała te niekoniecznie zwalczają bezpośrednio cel szczepionki, ale mogą odzwierciedlać ogólną sprawność i przygotowanie układu odpornościowego. Badanie jasno wskazuje, że gotowość organizmu do odpowiedzi na szczepienie można lepiej ocenić, analizując układ odpornościowy jako całość, zamiast skupiać się wyłącznie na jednej chorobie czy jednym rodzaju przeciwciał.
Podkreślono również ogromną wartość nowoczesnych metod, które pozwalają analizować szerokie spektrum przeciwciał, oraz znaczenie sztucznej inteligencji w przetwarzaniu tak ogromnych ilości danych.
