Loại vaccine đầu tiên do AI tạo ra có gì đặc biệt mà được kỳ vọng ngăn đại dịch tương lai?

Theo BBC, các nhà khoa học tại Đại học Cambridge (Anh) vừa công bố một thành tựu đột phá trong y học. Trí tuệ nhân tạo (AI) đã được ứng dụng để phát triển một loại vaccine thế hệ mới. Khác biệt với phương pháp truyền thống, đây là lần đầu tiên thành phần cốt lõi của một sản phẩm vaccine được thiết kế hoàn toàn bởi AI và đưa vào thử nghiệm trên cơ thể người.

Mục tiêu của loại vaccine này là thiết lập cơ chế bảo vệ cơ thể trước toàn bộ họ virus corona. Phạm vi hiệu quả bao gồm tất cả các biến thể Covid-19 cùng những virus có nguồn gốc từ động vật sở hữu nguy cơ bùng phát thành đại dịch tiếp theo. Dù đang ở giai đoạn khởi đầu, hướng đi này mở ra hy vọng lớn cho việc kiểm soát dịch bệnh toàn cầu.

Thông thường, cấu trúc vaccine được xây dựng dựa trên một chủng virus đang lưu hành cụ thể. Tuy nhiên, một số loại virus có đặc tính liên tục đột biến, khiến các sản phẩm phòng bệnh nhanh chóng bị giảm tác dụng. Đây là lý do cốt lõi khiến các loại vaccine cúm mùa hay vaccine Covid-19 phải tiến hành cập nhật định kỳ.

Nguyên lý chế tạo "siêu kháng nguyên" bằng trí tuệ nhân tạo

Để giải quyết bài toán trên, các chuyên gia Cambridge đã tiến hành thu thập dữ liệu mã di truyền từ nhiều chủng virus corona khác nhau. Nguồn thông tin này được ghi nhận bởi các hệ thống giám sát chuyên tìm kiếm mối đe dọa sinh học tiềm ẩn. Toàn bộ cơ sở dữ liệu sau đó được chuyển giao cho trí tuệ nhân tạo phân tích chuyên sâu.

Từ quá trình xử lý này, AI đã tự thiết kế ra một “siêu kháng nguyên”. Thành phần này có khả năng huấn luyện hệ thống miễn dịch của con người nhận diện và tấn công mầm bệnh. Cơ chế này giúp cơ thể duy trì khả năng phòng vệ kể cả khi virus xảy ra đột biến, hoặc khi xuất hiện tác nhân mới lây truyền từ động vật sang người.

“Chúng ta luôn đi sau. Điều chúng tôi đang cố gắng làm là đi trước xu thế tiến xa đến mức có thể bảo vệ trước cả những đợt bùng phát mới hoặc các đại dịch tương lai", Giáo sư Jonathan Heeney thuộc Đại học Cambridge cho biết.

Kháng nguyên đóng vai trò then chốt nhất trong cấu trúc vaccine vì đây là mục tiêu cốt lõi để hệ miễn dịch học cách nhận biết. Ông Heeney nhấn mạnh đây là cột mốc đầu tiên một kháng nguyên do AI tự lập trình được thử nghiệm trực tiếp trên người.

Giáo sư chia sẻ công nghệ mới đang “khiến tất cả chúng tôi bất ngờ” và thật “đáng kinh ngạc khi chúng ta có thể sử dụng nó vì lợi ích của nhân loại”.

Chuyển dịch nền tảng trong phòng chống dịch bệnh

Hệ thống thử nghiệm lâm sàng hiện tại đang được triển khai theo hai giai đoạn nghiêm ngặt. Giai đoạn đầu tiên thực hiện trên 39 tình nguyện viên nhằm mục đích đánh giá chi tiết mức độ an toàn. Tiếp theo, một nghiên cứu quy mô hơn với khoảng 200 người tham gia sẽ được thực hiện nhằm xác định cụ thể hiệu quả huấn luyện hệ miễn dịch.

“Đây là việc tạo ra những loại vaccine bảo vệ chúng ta không chỉ trước các virus hiện nay mà còn trước những tác nhân có thể gây ra đợt bùng phát hoặc dịch bệnh tiếp theo. Đây là một sự thay đổi mang tính nền tảng trong cách chúng ta chuẩn bị cho các đại dịch", ông Heeney nói với BBC News.

Đồng quan điểm, Giáo sư Saul Faust, người phụ trách một phần các thử nghiệm tại Đại học Southampton, nhận định giải pháp thiết kế từ AI “chắc chắn có tiềm năng” và “thực sự rất thú vị”. Ông phân tích thêm: “Điều thực sự thú vị là công nghệ này có khả năng thiết kế vaccine cho các đại dịch tiềm tàng tốt hơn rất nhiều khi virus liên tục thay đổi".

Kỳ vọng mở rộng sang các chủng virus nguy hiểm khác

Không dừng lại ở virus corona, nhóm nghiên cứu tại Cambridge đang mở rộng phạm vi ứng dụng sang nhiều dịch bệnh nguy hiểm khác. Các thử nghiệm trên động vật hiện đã được tiến hành đối với dòng vaccine cúm mùa phổ quát - loại vaccine đặc biệt không cần phải điều chỉnh lại hằng năm.

Song song đó, dự án cũng phát triển các giải pháp phòng ngừa riêng biệt chống lại virus cúm gia cầm H5N1, nhằm chuẩn bị kịch bản ứng phó nếu chủng virus đang tàn phá quần thể chim này biến đổi thành đại dịch ở người. Các nghiên cứu tương tự đối với virus gây bệnh sốt xuất huyết và Ebola cũng đang được triển khai đồng thời.

Đánh giá về tương lai ngành y tế, Giáo sư Andy Pollard, Giám đốc Nhóm Nghiên cứu Vaccine Oxford, khẳng định trí tuệ nhân tạo sẽ trở thành “nhân tố thay đổi cuộc chơi” đối với lĩnh vực này. Việc ứng dụng AI giúp dự đoán chính xác phản ứng của hệ miễn dịch, tối ưu hóa tốc độ phát triển sản phẩm và từ đó “cứu sống nhiều người hơn”.