Sztuczna inteligencja w walce z czerniakiem. Powstaje projekt szczepionki przeciwnowotworowej

Kanadyjscy naukowcy wykorzystali sztuczną inteligencję do stworzenia modelu szczepionki, która może pomóc układowi odpornościowemu zwalczać czerniaka – jeden z najgroźniejszych nowotworów skóry. Choć badania są na bardzo wczesnym etapie, konstrukcja szczepionki wykazała wysoką skuteczność w testach komputerowych. To krok w stronę szybszego, dokładniejszego i bardziej spersonalizowanego leczenia nowotworów.

Naukowcy z Uniwersytetu w Albercie zaprezentowali projekt szczepionki na czerniaka, zaprojektowany przy użyciu sztucznej inteligencji. Jak podkreśla doktorantka Saba Ismail, główna autorka badania, celem jest „nauczenie układu odpornościowego organizmu walki z rakiem”. Badania prowadzone są w laboratorium prof. Khaleda Barakata z Wydziału Farmacji i Nauk Farmaceutycznych, a wyniki opublikowano w czasopiśmie Computers in Biology and Medicine.

Choć szczepionka jest na razie tylko modelem teoretycznym, to – jak zaznacza Barakat – „to ekscytujący krok na bardzo długiej drodze”.

Szczepionka wykorzystuje tzw. neoantygeny, czyli markery charakterystyczne dla komórek nowotworowych, które są rozpoznawane przez układ odpornościowy jako „obce”. To właśnie dzięki nim limfocyty T mogą namierzać i niszczyć komórki raka.

Ismail i Barakat rozpoczęli od 750 potencjalnych neoantygenów i przy pomocy algorytmów AI zawęzili listę do ośmiu najbardziej obiecujących. Te osiem antygenów połączyli następnie w jedną „konstrukcję szczepionki”, która – jak wykazały testy obliczeniowe – może wywołać silną odpowiedź immunologiczną.

Aby zwiększyć skuteczność działania, naukowcy dodali do szczepionki adiuwant – substancję, która wzmacnia odpowiedź odpornościową. Neoantygeny połączone są za pomocą łączników aminokwasowych, które oddzielają je przestrzennie, by nie zakłócały nawzajem swojego działania. To techniczne rozwiązanie zwiększa tzw. immunogenność całej konstrukcji.

Model komputerowy uwzględniał także alergenność i toksyczność kandydatów do szczepionki, aby wykluczyć niepożądane reakcje. Co więcej, jak podkreśla Ismail, szczepionka ma „wysokie powinowactwo wiązania do receptorów immunologicznych” – co oznacza, że skutecznie wiąże się z układem odpornościowym i może aktywować jego działanie.

Choć na razie szczepionka nie została przetestowana na żywych komórkach, naukowcy liczą, że ich model może stać się podstawą do przyszłych terapii nie tylko czerniaka, ale i innych nowotworów. Badacze planują stworzenie powtarzalnego schematu działania, który pozwoli na szybkie porównanie komórek zdrowych i rakowych u danego pacjenta, a następnie zaprojektowanie indywidualnej szczepionki.