Explicación de la primera vacuna del mundo diseñada con inteligencia artificial

Investigadores de la Universidad de Cambridge han desarrollado lo que describen como un tipo de vacuna totalmente nuevo utilizando inteligencia artificial (IA). El componente clave de la vacuna fue diseñado completamente por IA y ahora se ha probado en humanos por primera vez.

El objetivo es ambicioso: una vacuna única que funcione no solo contra todas las variantes conocidas del coronavirus humano, sino también contra virus relacionados de murciélagos que podrían transmitirse de animales a humanos y causar futuras pandemias.

Las vacunas tradicionales entrenan nuestro sistema inmunitario para reconocer un virus específico. El problema es que los virus mutan. Cuando mutan lo suficiente, la vacuna deja de ser efectiva, por eso necesitamos una nueva vacuna contra la gripe cada año y por eso las vacunas contra la covid-19 se han actualizado repetidamente desde 2021.

La IA ofrece una solución. Al analizar datos genéticos de miles de virus relacionados, puede identificar las partes que se mantienen iguales en diferentes cepas y que es poco probable que cambien con el tiempo. Si se atacan esas características estables, se obtiene una vacuna que debería ser eficaz contra toda la familia de virus, no solo contra la cepa con la que se empezó.

Esto es precisamente lo que hizo el equipo de Cambridge. Utilizaron inteligencia artificial para analizar virus de la familia de los sarbecovirus, que incluye los virus que causan tanto el SARS como el covid-19, así como diversos coronavirus animales, buscando características comunes que la evolución ha dejado prácticamente intactas. Estas características se convirtieron en la base de la vacuna.

Vacunas de ADN

Si bien muchas personas están familiarizadas con las vacunas de ARNm utilizadas durante la pandemia, esta nueva vacuna utiliza ADN. Las vacunas de ADN suelen ser más estables que las de ARNm, lo que facilita su almacenamiento y transporte. Esto representa una ventaja significativa en países de bajos ingresos donde la infraestructura de la cadena de frío es limitada.

También se pueden administrar sin agujas. Un chorro de líquido a alta presión introduce la vacuna a través de la piel, lo que hace que la administración sea menos dolorosa y más fácil de ampliar durante un brote.

¿Podría protegernos contra futuras pandemias?

Estas ventajas prácticas son más importantes si la vacuna en sí misma puede hacer algo que ninguna vacuna existente puede: proteger contra virus con los que aún no nos hemos encontrado.

Las vacunas de amplio espectro podrían cambiar la forma en que el mundo responde a las enfermedades infecciosas emergentes. Al ofrecer una protección mucho más amplia que las vacunas tradicionales, podrían proporcionar inmunidad rápida contra amenazas virales nuevas y emergentes. Esto dotaría a los funcionarios de salud pública de las herramientas necesarias para detener futuros brotes antes de que tengan la oportunidad de convertirse en pandemias mundiales.

También podrían transformar nuestra manera de abordar enfermedades más comunes. La gripe es un objetivo prioritario porque existe en muchas cepas diferentes y evoluciona con gran rapidez. Los científicos deben predecir qué cepas predominarán cada temporada de gripe, y si se equivocan, la eficacia de la vacuna puede verse afectada. Una vacuna antigripal universal que ataque las características comunes a múltiples cepas podría, a la larga, poner fin a la carrera anual por combatir el virus.

El virus del Ébola demuestra por qué esto es crucial ahora mismo. El reciente brote en la República Democrática del Congo y Uganda es causado por la cepa Bundibugyo, que resiste las vacunas existentes. Mientras los investigadores trabajan a contrarreloj para crear una nueva vacuna específica para esta cepa, las comunidades locales siguen en alto riesgo. Una vacuna de amplio espectro diseñada para cubrir a toda una familia de virus podría transformar esta situación.

Lo que reveló el juicio

Este es el primer ensayo en humanos de una vacuna diseñada con inteligencia artificial. Los resultados demostraron que esta vacuna de ADN fue capaz de estimular el sistema inmunitario para producir anticuerpos que reconocen diferentes tipos de sarbecovirus. Se comprobó que la tecnología es segura y bien tolerada.

Este es un avance emocionante, ya que demuestra el potencial de la IA para diseñar vacunas resistentes a las variantes genéticas contra futuras amenazas pandémicas. El sistema de administración sin agujas también podría facilitar la administración y distribución de la vacuna a nivel mundial.

Sin embargo, aún queda trabajo por hacer. Si bien los resultados de este estudio son alentadores, la respuesta inmunitaria tras la vacunación fue moderada. Tampoco se sabe con certeza cuánto dura la protección ni si se requerirán dosis de refuerzo adicionales. Se necesitan ensayos más amplios para determinar si la vacuna puede prevenir o reducir las infecciones virales en la práctica clínica.

Una vacuna universal aún tardará algunos años en llegar. Y cualquier vacuna nueva debe superar ensayos clínicos a gran escala para demostrar su seguridad, eficacia y protección duradera. Pero este estudio demuestra que el objetivo está cada vez más cerca, y la IA podría ayudarnos a alcanzarlo más rápidamente.

Neil Mabbott es catedrático de Inmunopatología en la Universidad de Edimburgo.

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation.