วัคซีนที่ออกแบบด้วยเอไอ "ครั้งแรกของโลก" จากนักวิจัยเคมบริดจ์ ถูกพัฒนาขึ้นได้อย่างไร

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์เปิดเผยว่าได้นำเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์หรือเอไอ (AI) มาใช้พัฒนาวัคซีน "ชนิดพื้นฐานรูปแบบใหม่" ซึ่งอาจช่วยป้องกันไวรัสได้หลากหลายตัวและช่วยป้องกันการระบาดใหญ่ได้

ทีมงานจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ระบุว่า นี่เป็นครั้งแรกที่องค์ประกอบสำคัญของวัคซีนถูกออกแบบด้วยเอไอทั้งหมด แล้วนำไปทดลองในมนุษย์

วัคซีนนี้ถูกออกแบบให้ใช้กับโคโรนาไวรัสทุกชนิดซึ่งรวมถึงโควิดทุกสายพันธุ์ และไวรัสที่ติดเชื้อในสัตว์ซึ่งมีศักยภาพจะก่อให้เกิดการระบาดใหญ่ครั้งถัดไปได้

งานวิจัยนี้ยังอยู่ในระยะเริ่มต้น แต่ทีมงานกำลังพัฒนาวัคซีนอีกชนิดแยกออกไปต่างหาก ซึ่งอาจช่วยรับมือกับไข้หวัดใหญ่และโรคอีโบลาได้แล้ว

วัคซีนช่วยสอนให้ร่างกายของเรารู้จักตรวจจับการติดเชื้อเพื่อเพิ่มโอกาสในการต่อสู้กับเชื้อโรคเหล่านั้น แต่ไวรัสบางชนิดมีความสามารถในการเปลี่ยนแปลงรูปร่างหรือกลายพันธุ์ ทำให้วัคซีนล้าสมัยได้อย่างรวดเร็ว นี่จึงเป็นเหตุผลว่าทำไมจำเป็นต้องปรับปรุงพัฒนาวัคซีนโควิดและไข้หวัดใหญ่ตามฤดูกาลอยู่เป็นประจำ

"เรามักจะตามหลังอยู่เสมอ" ศ.โจนาธาน ฮีนีย์ จากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ กล่าว พร้อมกับเสริมว่า "สิ่งที่เราพยายามทำคือการก้าวนำหน้า" และก้าวนำไปไกลพอที่จะสามารถป้องกันการระบาดครั้งใหม่หรือการระบาดใหญ่ได้

วัคซีนจากเอไอทำงานอย่างไร

โดยปกติแล้ววัคซีนจะถูกออกแบบโดยอาศัยสายพันธุ์ของไวรัสที่กำลังระบาดอยู่ในปัจจุบัน

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์นำรหัสพันธุกรรมที่เป็นที่รู้จักอยู่แล้วจากโคโรนาไวรัสหลากหลายชนิดที่ถูกบันทึกไว้โดยโครงการเฝ้าระวังที่ตามหาไวรัสซึ่งมีหน้าที่ค้นหาไวรัสที่อาจเป็นภัยคุกคามในอนาคต โดยรหัสพันธุกรรมเหล่านี้เปรียบเสมือนคู่มือคำสั่งของสิ่งมีชีวิต

รหัสพันธุกรรมเหล่านี้จะถูกวิเคราะห์ด้วยปัญญาประดิษฐ์ จากนั้นระบบจะออกแบบ "ซูเปอร์แอนติเจน" (super-antigen) ที่สามารถฝึกระบบภูมิคุ้มกันในลักษณะที่ทำให้เกิดการป้องกันต่อไวรัสทั้งตระกูล แม้ว่าไวรัสจะกลายพันธุ์หรือเกิดการติดเชื้อจากสัตว์สู่คนครั้งใหม่ก็ตาม

แอนติเจนเป็นส่วนประกอบสำคัญของวัคซีน เนื่องจากเป็นสิ่งที่ทำให้ภูมิคุ้มกันเรียนรู้ว่าจะโจมตีสิ่งแปลกปลอมอย่างไร

ศ.ฮีนีย์ จากเคมบริดจ์ กล่าวว่านี่เป็นครั้งแรกที่แอนติเจนที่ออกแบบโดยเอไอถูกนำไปทดลองในมนุษย์ เขากล่าวว่าเทคโนโลยีนี้ "ทำให้พวกเราทุกคนประหลาดใจ" และ "น่าทึ่งที่เราสามารถใช้มันเพื่อประโยชน์ของมนุษยชาติได้"

ศ.ฮีนีย์ให้สัมภาษณ์กับบีบีซีนิวส์ว่า "นี่คือการสร้างวัคซีนที่ปกป้องเรา ไม่ใช่แค่จากไวรัสในปัจจุบัน แต่ยังปกป้องเราจากสิ่งที่จะก่อให้เกิดการระบาดหรือโรคครั้งต่อไป"

"นี่คือการเปลี่ยนแปลงพื้นฐานครั้งใหญ่ของวิธีที่เราเตรียมการรับมือกับการระบาดใหญ่"

การทดลองในอาสาสมัคร 39 ราย ถูกออกแบบมาเพื่อประเมินว่าวัคซีนลักษณะนี้มีความปลอดภัยหรือไม่ ส่วนการศึกษาอีกชิ้นหนึ่งซึ่งมีผู้เข้าร่วมราว 200 ราย จะช่วยให้เข้าใจได้มากขึ้นว่าวัคซีนสามารถฝึกระบบภูมิคุ้มกันได้ดีเพียงใด

ผลการวิจัยที่เผยแพร่ในวารสารด้านการติดเชื้อ (Journal of Infection) ระบุว่าผลกระทบต่อระบบภูมิคุ้มกันอยู่ในระดับ "ปานกลาง" แต่ผลลัพธ์นี้ก็สร้างความตื่นเต้นอย่างมาก

ศ.ซอล เฟาสต์ ซึ่งเป็นผู้ดำเนินการทดลองบางส่วนที่มหาวิทยาลัยเซาแธมป์ตัน บอกว่าการออกแบบด้วยเอไอ "มีศักยภาพอย่างแน่นอน" และ "น่าตื่นเต้นอย่างยิ่ง"

เขากล่าวกับบีบีซีว่า "สิ่งที่น่าสนใจอย่างแท้จริงคือ เทคโนโลยีนี้มีความสามารถในการออกแบบวัคซีนสำหรับการระบาดใหญ่ที่อาจเกิดขึ้นได้ดีกว่ามาก ขณะที่ไวรัสกำลังเปลี่ยนแปลงไปเรื่อย ๆ"

ทีมงานจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์กำลังดำเนินการวิจัยในสัตว์เพื่อพัฒนาวัคซีน 2 ชนิด ได้แก่ วัคซีนไข้หวัดใหญ่ตามฤดูกาลแบบครอบคลุมทุกสายพันธุ์ ซึ่งไม่จำเป็นต้องปรับปรุงตัววัคซีนทุกปี และวัคซีนไข้หวัดนกสายพันธุ์เอช 5 เอ็น 1 (H5N1) เพื่อเตรียมไว้สำหรับกรณีที่ไวรัสซึ่งกำลังสร้างความเสียหายต่อประชากรนกในปัจจุบัน กลายเป็นการระบาดใหญ่ในหมู่มนุษย์

นอกจากนี้ พวกเขากำลังศึกษาวัคซีนสำหรับไข้เลือดออกที่เกิดจากไวรัส รวมถึงเชื้ออีโบลาด้วย ซึ่งกำลังระบาดในสาธารณรัฐประชาธิปไตยคองโก และเป็นเชื้อไวรัสที่ยังไม่มีการพัฒนาวัคซีนขึ้นมาเพื่อใช้กับโรคนี้ในตอนนี้

ศ.แอนดี พอลลาร์ด ผู้อำนวยการกลุ่มวิจัยวัคซีนออกซ์ฟอร์ด ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในงานศึกษานี้ บอกว่าแนวทางดังกล่าวกำลังก่อให้เกิดหลักฐานที่น่าสนใจจากการวิจัยในสัตว์

เขาบอกกับบีบีซีนิวส์ว่า "นี่เป็นข้อมูลที่น่าทึ่ง และผู้คนคงไม่คาดคิดมาก่อนว่าจะสามารถกระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันเช่นนี้ได้"

เขากล่าวว่าการทดสอบที่แท้จริงคือ สิ่งที่จะเกิดขึ้นในการทดลองในมนุษย์ เนื่องจากระบบภูมิคุ้มกันของมนุษย์แตกต่างจากหนูทดลอง เพราะภูมิคุ้มกันมนุษย์ถูกหล่อหลอมด้วยการติดเชื้อเป็นระยะเวลาหลายปี

ในภาพรวมแล้ว เขาบอกว่าปัญญาประดิษฐ์จะเป็น "ตัวเปลี่ยนเกม" สำหรับการวิจัยวัคซีน และเครื่องมือเอไอมีศักยภาพในการคาดการณ์ว่าระบบภูมิคุ้มกันจะตอบสนองต่อวัคซีนอย่างไร ทำให้การพัฒนาเป็นไปได้รวดเร็วยิ่งขึ้น และมันจะ "ช่วยชีวิตผู้คน"

ด้าน ศ.มาเรียน ไนต์ ผู้อำนวยการด้านวิทยาศาสตร์ของสถาบันวิจัยด้านสุขภาพและการดูแลแห่งชาติ กล่าวว่า "ความสำเร็จอันโดดเด่นของการทดลอง 'ซูเปอร์แอนติเจน' ที่ออกแบบด้วยเอไอครั้งนี้ ถือเป็นก้าวกระโดดสำคัญในความสามารถของเรา สำหรับการป้องกันไวรัสในวงกว้างอย่างยั่งยืน"