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World’s first AI-designed vaccine explained
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A primeira vacina projetada por IA do mundo explicada

World’s first AI-designed vaccine explained

Neil Mabbott, Personal Chair of Immunopathology, University of Edinburgh
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A vaccine designed entirely by AI has been tested in people for the first time.

Uma vacina desenhada integralmente por IA foi testada em humanos pela primeira vez.

Researchers at the University of Cambridge have developed what they describe as a fundamentally new type of vaccine using artificial intelligence (AI) . The vaccine’s key component was designed entirely by AI and has now been tested in people for the first time.

Pesquisadores da Universidade de Cambridge desenvolveram o que descrevem como um tipo fundamentalmente novo de vacina usando inteligência artificial (IA) . O componente chave da vacina foi projetado inteiramente por IA e agora foi testado em pessoas pela primeira vez.

The goal is ambitious: a single vaccine that works not just against all known human coronavirus variants, but against related bat viruses that could jump from animals to humans and cause future pandemics.

O objetivo é ambicioso: uma única vacina que funcione não apenas contra todas as variantes conhecidas de coronavírus humano, mas também contra vírus de morcegos relacionados que poderiam saltar de animais para humanos e causar futuras pandemias.

Traditional vaccines train our immune system to recognise one specific virus. The problem is that viruses mutate. When they change enough, the vaccine stops working, which is why we need a new flu shot every year and why COVID vaccines have been updated repeatedly since 2021.

As vacinas tradicionais treinam nosso sistema imunológico para reconhecer um vírus específico. O problema é que os vírus mutam. Quando eles mudam o suficiente, a vacina para de funcionar, razão pela qual precisamos de uma nova dose contra gripe todos os anos e por que as vacinas contra COVID foram atualizadas repetidamente desde 2021.

AI offers a way around this. By analysing genetic data from thousands of related viruses, it can identify the parts that stay the same across different strains and that are unlikely to change over time. Target those stable features, and you have a vaccine that should work against the whole family, not just the strain you started with.

A IA oferece uma maneira de contornar isso. Ao analisar dados genéticos de milhares de vírus relacionados, ela pode identificar as partes que permanecem iguais em diferentes cepas e que são improváveis de mudar com o tempo. Mirando essas características estáveis, você tem uma vacina que deve funcionar contra toda a família, não apenas contra a cepa inicial.

This is exactly what the Cambridge team did. They used AI to scan viruses from the sarbecovirus family, which includes the viruses that cause both SARS and COVID, as well as a range of animal coronaviruses – looking for shared features that evolution has left largely untouched. Those features became the basis of the vaccine.

É exatamente isso que a equipe de Cambridge fez. Eles usaram IA para escanear vírus da família sarbecovírus, que inclui os vírus que causam tanto SARS quanto COVID, bem como uma série de coronavírus animais – procurando por características compartilhadas que a evolução deixou em grande parte intocadas. Essas características se tornaram a base da vacina.

DNA vaccines

Vacinas de DNA

While many people are familiar with the mRNA shots used during the pandemic, this new vaccine uses DNA. DNA vaccines are generally more stable than mRNA vaccines, making them easier to store and transport. A significant advantage in lower-income countries where “cold-chain” infrastructure is limited.

Embora muitas pessoas estejam familiarizadas com as doses de mRNA usadas durante a pandemia, esta nova vacina usa DNA. As vacinas de DNA são geralmente mais estáveis do que as vacinas de mRNA, tornando-as mais fáceis de armazenar e transportar. Uma vantagem significativa em países de baixa renda onde a infraestrutura de “cadeia de frio” é limitada.

They can also be administered without needles. A high-pressure stream of liquid delivers the vaccine through the skin, making administration less painful and easier to scale up during an outbreak.

Elas também podem ser administradas sem agulhas. Um fluxo de líquido de alta pressão entrega a vacina através da pele, tornando a administração menos dolorosa e mais fácil de escalar durante um surto.

DNA and RNA viruses explained.
Vírus de DNA e RNA explicados.

Could it protect against future pandemics?

Poderia proteger contra pandemias futuras?

These practical advantages matter most if the vaccine itself can do something no existing jab can: protect against viruses we haven’t encountered yet.

Essas vantagens práticas são mais importantes se a própria vacina puder fazer algo que nenhuma vacina existente pode: proteger contra vírus que ainda não encontramos.

Broad-spectrum vaccines could change the way the world responds to emerging infectious diseases. By offering much wider protection than traditional vaccines, they could provide rapid immunity against new and emerging viral threats. This would equip public health officials with tools to stop future outbreaks in their tracks before they have a chance to turn into global pandemics.

Vacinas de amplo espectro poderiam mudar a forma como o mundo responde a doenças infecciosas emergentes. Ao oferecerem uma proteção muito mais ampla do que as vacinas tradicionais, elas poderiam fornecer imunidade rápida contra ameaças virais novas e emergentes. Isso equiparia os profissionais de saúde pública com ferramentas para parar surtos futuros em seu curso antes que tenham chance de se tornarem pandemias globais.

They could also transform our approach to more familiar diseases. Influenza is a prime target because it exists in many different strains and evolves so rapidly. Scientists have to predict which strains will dominate each flu season, and they guess wrong, vaccine effectiveness can suffer. A universal flu vaccine that targets features shared across multiple strains could eventually end the annual race to keep up with the virus.

Elas também poderiam transformar nossa abordagem a doenças mais familiares. A gripe é um alvo principal porque existe em muitas cepas diferentes e evolui muito rapidamente. Os cientistas têm que prever quais cepas dominarão cada temporada de gripe, e se eles errarem o palpite, a eficácia da vacina pode sofrer. Uma vacina universal contra a gripe que tenha como alvo características compartilhadas por múltiplas cepas poderia eventualmente acabar com a corrida anual para acompanhar o vírus.

And the Ebola virus shows why this matters right now. The recent outbreak in the Democratic Republic of the Congo and Uganda is driven by the Bundibugyo strain, which bypasses existing vaccines. While researchers rush to create a new vaccine specifically for this strain, local communities remain at high risk. A broad-spectrum vaccine designed to cover an entire virus family could transform that picture.

E o vírus Ebola mostra por que isso é importante agora. O recente surto na República Democrática do Congo e no Uganda é impulsionado pela cepa Bundibugyo, que contorna as vacinas existentes. Enquanto os pesquisadores correm para criar uma nova vacina especificamente para esta cepa, as comunidades locais permanecem em alto risco. Uma vacina de amplo espectro projetada para cobrir toda uma família viral poderia transformar esse quadro.

What the trial found

O que o ensaio descobriu

This is the first human trial of an AI-designed vaccine. The results showed that this DNA vaccine was able to stimulate the immune system to produce antibodies that can recognise different types of sarbecoviruses. The technology was found to be safe and well tolerated.

Este é o primeiro ensaio humano de uma vacina projetada por IA. Os resultados mostraram que esta vacina de DNA foi capaz de estimular o sistema imunológico a produzir anticorpos que podem reconhecer diferentes tipos de sarbecovírus. A tecnologia mostrou-se segura e bem tolerada.

This is an exciting advance because it demonstrates how AI has the potential to design variant-proof vaccines against future pandemic threats. The needle-free delivery system could also make the vaccine easier to administer and distribute worldwide.

Este é um avanço empolgante porque demonstra como a IA tem o potencial de projetar vacinas resistentes a variantes contra futuras ameaças pandêmicas. O sistema de entrega sem agulhas também poderia tornar a vacina mais fácil de administrar e distribuir em todo o mundo.

However, there is more work to do. Although the results in this study are encouraging, the immune responses following vaccination were modest. It was also uncertain how long the protection lasts and whether further boosters will be required. Larger trials are also needed to determine whether the vaccine can prevent or reduce virus infections in the real world.

No entanto, ainda há muito trabalho a ser feito. Embora os resultados deste estudo sejam encorajadores, as respostas imunológicas após a vacinação foram modestas. Também era incerto por quanto tempo a proteção dura e se serão necessários reforços adicionais. São necessários ensaios maiores para determinar se a vacina pode prevenir ou reduzir infecções virais no mundo real.

A universal vaccine remains a few years away. And any new vaccine must still pass larger trials to prove it is safe, effective and provides lasting protection. But this study shows the goal is getting closer – and AI may help us get there faster.

Uma vacina universal ainda está a alguns anos de distância. E qualquer nova vacina ainda deve passar por ensaios maiores para provar que é segura, eficaz e fornece proteção duradoura. Mas este estudo mostra que o objetivo está mais perto – e a IA pode nos ajudar a chegar lá mais rápido.

Neil Mabbott currently receives funding from the UK Biotechnology and Biological Research Council, The Creutzfeldt-Jakob Disease Foundation, and Zoetis.

Neil Mabbott atualmente recebe financiamento do UK Biotechnology and Biological Research Council, The Creutzfeldt-Jakob Disease Foundation e Zoetis.

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