Vaccin conçu par IA, le premier au monde, expliqué

Des chercheurs de l’Université de Cambridge ont développé ce qu’ils décrivent comme un type de vaccin fondamentalement nouveau utilisant l’intelligence artificielle (IA) . Le composant clé du vaccin a été conçu entièrement par IA et a maintenant été testé sur des humains pour la première fois.

L’objectif est ambitieux: un vaccin unique qui fonctionnerait non seulement contre toutes les variantes connues du coronavirus humain, mais aussi contre des virus de chauves-souris apparentés susceptibles de passer des animaux à l’homme et de provoquer de futures pandémies.

Les vaccins traditionnels entraînent notre système immunitaire à reconnaître un virus spécifique. Le problème est que les virus mutent. Lorsqu’ils changent suffisamment, le vaccin cesse de fonctionner, c’est pourquoi nous avons besoin d’un nouveau vaccin contre la grippe chaque année et pourquoi les vaccins contre la COVID ont été mis à jour à plusieurs reprises depuis 2021.

L’IA offre une solution à ce problème. En analysant des données génétiques provenant de milliers de virus apparentés, elle peut identifier les parties qui restent les mêmes au travers de différentes souches et qui sont peu susceptibles de changer avec le temps. En ciblant ces caractéristiques stables, on obtient un vaccin qui devrait fonctionner contre toute la famille, et pas seulement contre la souche initiale.

C’est exactement ce que l’équipe de Cambridge a fait. Ils ont utilisé l’IA pour analyser des virus de la famille des sarbecovirus, qui inclut les virus responsables à la fois du SRAS et de la COVID, ainsi qu’une gamme de coronavirus animaux – en recherchant des caractéristiques communes que l’évolution a laissées largement intactes. Ces caractéristiques sont devenues la base du vaccin.

Vaccins à ADN

Alors que beaucoup de gens sont familiers avec les injections d’ARNm utilisées pendant la pandémie, ce nouveau vaccin utilise l’ADN. Les vaccins à ADN sont généralement plus stables que les vaccins à ARNm, ce qui les rend plus faciles à stocker et à transporter. C’est un avantage significatif dans les pays à faible revenu où l’infrastructure de « chaîne du froid » est limitée.

Ils peuvent également être administrés sans aiguilles. Un jet de liquide à haute pression délivre le vaccin à travers la peau, rendant l’administration moins douloureuse et plus facile à mettre à l’échelle lors d’une épidémie.

Pourrait-il protéger contre de futures pandémies?

Ces avantages pratiques sont les plus importants si le vaccin lui-même peut faire quelque chose qu’aucun vaccin existant ne peut: protéger contre des virus que nous n’avons pas encore rencontrés.

Les vaccins à large spectre pourraient changer la manière dont le monde réagit aux maladies infectieuses émergentes. En offrant une protection beaucoup plus large que les vaccins traditionnels, ils pourraient fournir une immunité rapide contre de nouvelles menaces virales et émergentes. Cela équiperait les responsables de la santé publique d’outils pour stopper les futures épidémies avant qu’elles n’aient la chance de se transformer en pandémies mondiales.

Ils pourraient également transformer notre approche des maladies plus familières. La grippe est une cible de choix car elle existe sous de nombreuses souches différentes et évolue très rapidement. Les scientifiques doivent prédire quelles souches domineront chaque saison grippale, et s’ils se trompent, l’efficacité du vaccin peut en souffrir. Un vaccin antigrippal universel ciblant des caractéristiques communes à plusieurs souches pourrait éventuellement mettre fin à la course annuelle pour suivre le virus.

Et le virus Ebola montre pourquoi cela est important en ce moment. La récente épidémie en République démocratique du Congo et en Ouganda est causée par la souche Bundibugyo, qui contourne les vaccins existants. Alors que les chercheurs s’empressent de créer un nouveau vaccin spécifiquement pour cette souche, les communautés locales restent à haut risque. Un vaccin à large spectre conçu pour couvrir une famille entière de virus pourrait transformer ce tableau.

Ce que l’essai a révélé

Il s’agit du premier essai humain d’un vaccin conçu par IA. Les résultats ont montré que ce vaccin à base d’ADN était capable de stimuler le système immunitaire pour produire des anticorps capables de reconnaître différents types de sarbecovirus. La technologie s’est avérée sûre et bien tolérée.

Il s’agit d’une avancée passionnante car elle démontre le potentiel de l’IA pour concevoir des vaccins résistants aux variants contre les futures menaces pandémiques. Le système d’administration sans aiguille pourrait également rendre le vaccin plus facile à administrer et à distribuer dans le monde entier.

Cependant, il reste du travail à faire. Bien que les résultats de cette étude soient encourageants, les réponses immunitaires après la vaccination étaient modestes. Il était également incertain combien de temps dure la protection et si des doses de rappel supplémentaires seront nécessaires. Des essais plus vastes sont également nécessaires pour déterminer si le vaccin peut prévenir ou réduire les infections virales dans le monde réel.

Un vaccin universel est encore à quelques années de nous. Et tout nouveau vaccin doit encore passer par des essais plus vastes pour prouver qu’il est sûr, efficace et qu’il offre une protection durable. Mais cette étude montre que l’objectif se rapproche – et l’IA pourrait nous aider à y parvenir plus rapidement.

Neil Mabbott reçoit actuellement des financements du UK Biotechnology and Biological Research Council, de la Creutzfeldt-Jakob Disease Foundation et de Zoetis.