在人工智能的支持下，一個國際科學家小組在創造更有效的猴痘病毒（MPXV）防護方面邁出了重要的第一步。這種病毒會引起劇烈疼痛。嚴重時可能致命。它對兒童、孕婦和免疫系統受損的人構成最大的風險。在發表於的一項研究中 轉化醫學研究人員報告說，小鼠在接觸通過人工智能分析確定的病毒表面蛋白後產生了強中和抗體。這些結果為MPOX疫苗或未來抗體療法指明了一個有希望的方向。
2022 年期間，Empox 遍布多個國家。並已導致超過 15 萬人患病。這種疾病會引起流感症狀以及皮疹和病變。近500人死亡。公共衛生官員依靠天花疫苗來保護最弱勢群體。但這些疫苗價格昂貴且難以生產，因為它們使用的是完全弱化的病毒。
“我們的疫苗不同於全病毒疫苗，後者體積龐大且生產複雜。我們的創新是唯一易於生產的蛋白質，”德克薩斯大學奧斯汀分校分子生物科學教授傑森·麥克萊倫說。共同研究員說
鑑定來自患者的強效抗體
該研究的其他主要作者，意大利錫耶納生物科技基金會的 Rino Rappuoli 和 Emanuele Andreano，鑑定出了 12 種中和 MPXV 的抗體。他們通過分析病毒康復者或之前接種過疫苗的人的血液發現了這些抗體。儘管抗體是明確的，但研究小組仍然不知道他們針對的是病毒的哪一部分。
MPXV 在其表面表達多種蛋白質，感染傳播至少需要其中一種蛋白質。已知一些新發現的抗體會干擾這一過程。但研究人員不知道是哪種表面蛋白造成的。在設計新療法或疫苗時，他們需要確定抗體和病毒蛋白之間的正確配對。這種重要的病毒特徵稱為抗原。
人工智能識別以前被忽視的病毒蛋白
為了解開這個謎團，McLellan 的團隊使用 AlphaFold 3 模型來預測大約 35 種病毒表面蛋白中的哪一種最有可能與患者來源的抗體強烈結合。該模型高度可信地識別出一種名為 OPG153 的蛋白質。實驗室測試證實了這一預測。這些發現表明 OPG153 可以作為開發基於抗體的治療的一個有價值的靶點。或者設計刺激免疫系統對抗 M.P.O. 的新疫苗。
麥克萊倫說，他是羅伯特·A·韋爾奇化學系主席，並幫助領導德州生物製品公司，這是德克薩斯大學奧斯汀分校的一個研究小組，專注於創新療法。 “如果沒有人工智能，需要數年時間才能實現這一目標。” “這非常令人興奮。因為以前沒有人考慮過開發疫苗或抗體。它從未被證明是中和抗體的目標。”
這是因為 MPXV 與引起天花的病毒密切相關。這些發現可能支持疫苗的研製或改進天花的治療方法。這是一種令人擔憂的疾病，因為它很容易傳播並且死亡率很高。
邁向下一代疫苗和抗體療法
該團隊目前正在研究抗原和抗體的改進版本，它們可能更有效、更便宜且更容易生產。與目前使用弱化痘病毒的選擇相比，他們的長期目標是在人體中測試mpox和天花疫苗抗原和抗體治療。麥克萊倫稱他們的策略為“反向疫苗學”
“我們從猴痘病毒感染後倖存的人開始，分離他們自然產生的抗體，然後逆向找出病毒的哪些部分作為這些抗體的抗原。然後我們設計了抗原以在小鼠中誘導類似的抗體，”麥克萊倫說。
UT Austin 已提交了使用 OPG153（及其衍生物）作為疫苗抗原的專利申請。 Fondazione Biotecnopolo di Siena 已提交針對 OPG153 的抗體的專利申請。
德克薩斯大學奧斯汀分校的其他貢獻者包括 Emily Rundlet、Ling Zhou 和 Connor Mullins。
這項工作的部分資金來自韋爾奇基金會。
