MIT: ИИ помог создать термостойкие РНК-вакцины для хранения при комнатной температуре

ИИ ускорил разработку термостойких РНК-вакцин

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) разработали новый подход к созданию РНК-вакцин, устойчивых к высоким температурам. Они использовали алгоритм искусственного интеллекта (ИИ) для оптимизации состава липидных наночастиц (ЛНЧ), которые доставляют мРНК в клетки. Этот метод позволил создать вакцины, сохраняющие стабильность при комнатной температуре до года или при температуре около 37 градусов Цельсия в течение двух месяцев. Разработанные вакцины показали такую же иммунную реакцию у мышей, как и стандартные вакцины против COVID-19, разработанные компанией Moderna. Использование ИИ сократило количество необходимых экспериментов и ускорило процесс разработки.

Алгоритм ИИ предсказал оптимальные составы для стабилизации ЛНЧ

РНК является нестабильной молекулой, поэтому для её защиты и доставки в клетки используют липидные наночастицы (ЛНЧ). Стандартные РНК-вакцины требуют ультрахолодового хранения, что затрудняет их транспортировку в регионы с отсутствующей холодильной инфраструктурой. Исследователи MIT стремились повысить термостойкость ЛНЧ, используемых в одобренных FDA вакцинах Moderna и Pfizer. Ранее они разрабатывали полимер-стабилизированные ЛНЧ, но они отличались от одобренных FDA составов. В новом исследовании учёные использовали ИИ-алгоритм, разработанный совместно с Лабораторией компьютерных наук и искусственного интеллекта MIT (CSAIL). Алгоритм способен делать предсказания на основе небольших наборов данных. Исследователи проанализировали около 50 одобренных FDA вспомогательных веществ (эксципиентов). Сначала они измерили, насколько хорошо каждый эксципиент стабилизирует РНК в составе ЛНЧ, используя мРНК, кодирующую белок люциферазу светлячка. Затем они выбрали пять наиболее перспективных эксципиентов и с помощью ИИ-алгоритма предсказали оптимальные соотношения для стабилизации ЛНЧ, аналогичных используемым Moderna. После нескольких итераций тестирования и обратной связи с алгоритмом была выбрана одна перспективная формула. Этот процесс занял всего несколько недель, что значительно быстрее, чем традиционные методы, требовавшие месяцев экспериментов.

Термостойкие вакцины расширяют возможности доставки и применения

Разработанные термостойкие ЛНЧ были использованы для упаковки мРНК-антигенов COVID-19. После вакуумной сушки и хранения при 37 градусах Цельсия в течение двух месяцев или при комнатной температуре в течение года, вакцины вызвали эквивалентный иммунный ответ у мышей по сравнению с оригинальной формулой Moderna. Исследователи также создали на основе новой формулы твердые микроигольчатые пластыри для доставки антигена SARS-CoV-2, которые показали схожий иммунный ответ с инъекционными РНК-вакцинами. Этот подход расширяет применение не только РНК-вакцин, но и терапевтических средств, а также платформ для доставки лекарств, таких как контролируемое высвобождение или микроигольчатые пластыри. Исследователи также показали возможность стабилизации ЛНЧ, аналогичных используемым Pfizer, путем изменения соотношения эксципиентов. Разработанная термостойкая формула может быть адаптирована для доставки любой мРНК-нагрузки. Исследование частично финансировалось Фондом Гейтсов.

Источник: MIT News / AI