World’s first AI-designed vaccine explained
,

Vắc xin được thiết kế bởi AI đầu tiên trên thế giới đã được thử nghiệm trên người lần đầu tiên.

World’s first AI-designed vaccine explained

Neil Mabbott, Personal Chair of Immunopathology, University of Edinburgh

A vaccine designed entirely by AI has been tested in people for the first time.

Một loại vắc xin được thiết kế hoàn toàn bằng trí tuệ nhân tạo đã được thử nghiệm trên người lần đầu tiên.

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.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Cambridge đã phát triển loại vắc-xin mà họ mô tả là hoàn toàn mới, sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) . Thành phần chính của vắc-xin này được AI thiết kế hoàn toàn và hiện đã được thử nghiệm trên người lần đầu tiên.

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.

Mục tiêu rất tham vọng: một loại vắc-xin duy nhất không chỉ chống lại tất cả các biến thể coronavirus của người đã biết, mà còn chống lại các loại virus dơi liên quan có khả năng lây từ động vật sang người và gây ra đại dịch trong tương lai.

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.

Các loại vắc-xin truyền thống huấn luyện hệ miễn dịch của chúng ta nhận diện một loại virus cụ thể. Vấn đề là các virus có khả năng đột biến. Khi chúng thay đổi đủ nhiều, vắc-xin sẽ ngừng hoạt động, đó là lý do tại sao chúng ta cần tiêm cúm mới hàng năm và tại sao vắc-xin COVID đã được cập nhật liên tục kể từ năm 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.

AI mang lại một giải pháp cho vấn đề này. Bằng cách phân tích dữ liệu di truyền từ hàng nghìn loại virus liên quan, nó có thể xác định các phần giữ nguyên qua nhiều chủng khác nhau và ít có khả năng thay đổi theo thời gian. Nhắm vào những đặc điểm ổn định đó, bạn sẽ có một loại vắc-xin hoạt động được với toàn bộ nhóm virus, chứ không chỉ riêng chủng ban đầu.

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.

Đây chính xác là điều mà nhóm Cambridge đã làm. Họ sử dụng AI để quét các loại virus thuộc họ sarbecovirus, bao gồm cả những loại gây ra SARS và COVID, cũng như nhiều coronavirus động vật – tìm kiếm các đặc điểm chung mà quá trình tiến hóa vẫn giữ nguyên phần lớn. Những đặc điểm đó đã trở thành cơ sở cho vắc-xin.

DNA vaccines

Vắc-xin 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.

Mặc dù nhiều người đã quen thuộc với các liều vắc-xin mRNA được sử dụng trong đại dịch, loại vắc-xin mới này lại sử dụng DNA. Vắc-xin DNA nói chung ổn định hơn vắc-xin mRNA, giúp việc bảo quản và vận chuyển dễ dàng hơn. Đây là một lợi thế đáng kể ở các quốc gia có thu nhập thấp nơi cơ sở hạ tầng “chuỗi lạnh” còn hạn chế.

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.

Chúng cũng có thể được đưa vào cơ thể mà không cần kim tiêm. Một dòng chất lỏng áp suất cao sẽ truyền vắc-xin qua da, giúp việc tiêm chủng ít đau đớn hơn và dễ dàng mở rộng quy mô trong thời gian bùng phát dịch bệnh.

DNA and RNA viruses explained.
Giải thích về virus DNA và RNA.

Could it protect against future pandemics?

Liệu nó có thể phòng ngừa các đại dịch trong tương lai không?

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

Những lợi thế thực tế này sẽ quan trọng nhất nếu bản thân vắc-xin có thể làm được điều mà bất kỳ loại tiêm chủng hiện tại nào cũng không làm được: đó là bảo vệ chống lại các loại vi-rút mà chúng ta chưa từng gặp.

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.

Vắc-xin phổ rộng có thể thay đổi cách thế giới ứng phó với các bệnh truyền nhiễm mới nổi. Bằng cách cung cấp khả năng bảo vệ rộng hơn nhiều so với vắc-xin truyền thống, chúng có thể mang lại miễn dịch nhanh chóng chống lại các mối đe dọa vi-rút mới và đang nổi lên. Điều này sẽ trang bị cho các quan chức y tế công cộng những công cụ để ngăn chặn các đợt bùng phát trong tương lai ngay từ đầu, trước khi chúng kịp trở thành đại dịch toàn cầu.

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.

Chúng cũng có thể thay đổi cách tiếp cận của chúng ta đối với các bệnh quen thuộc hơn. Cúm là một mục tiêu hàng đầu vì nó tồn tại ở nhiều chủng khác nhau và tiến hóa rất nhanh. Các nhà khoa học phải dự đoán những chủng nào sẽ chiếm ưu thế trong mỗi mùa cúm, và nếu họ đoán sai, hiệu quả vắc-xin có thể bị suy giảm. Một loại vắc-xin cúm phổ quát nhắm vào các đặc điểm chung của nhiều chủng có thể cuối cùng chấm dứt cuộc đua hàng năm để theo kịp vi-rút này.

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.

Và vi-rút Ebola cho thấy tại sao điều này lại quan trọng ngay lúc này. Sự bùng phát gần đây ở Cộng hòa Dân chủ Congo và Uganda là do chủng Bundibugyo gây ra, loại chủng này vượt qua các vắc-xin hiện có. Trong khi các nhà nghiên cứu đang gấp rút tạo ra một loại vắc-xin mới dành riêng cho chủng này, thì cộng đồng địa phương vẫn đối mặt với rủi ro cao. Một loại vắc-xin phổ rộng được thiết kế để bao phủ toàn bộ họ vi-rút có thể thay đổi bức tranh đó.

What the trial found

Những gì thử nghiệm tìm thấy

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.

Đây là thử nghiệm lâm sàng trên người đầu tiên về vắc xin được thiết kế bằng AI. Kết quả cho thấy loại vắc xin DNA này có khả năng kích thích hệ thống miễn dịch sản xuất kháng thể có thể nhận diện các loại sarbecovirus khác nhau. Công nghệ này được xác định là an toàn và dung nạp tốt.

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.

Đây là một bước tiến thú vị vì nó chứng minh tiềm năng của AI trong việc thiết kế các loại vắc xin chống biến thể để phòng ngừa các mối đe dọa đại dịch trong tương lai. Hệ thống phân phối không cần kim tiêm cũng có thể giúp việc tiêm chủng và phân phối vắc xin dễ dàng hơn trên toàn thế giới.

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.

Tuy nhiên, vẫn còn nhiều việc phải làm. Mặc dù kết quả trong nghiên cứu này rất đáng khích lệ, nhưng phản ứng miễn dịch sau khi tiêm chủng vẫn ở mức khiêm tốn. Cũng chưa rõ thời gian bảo vệ kéo dài bao lâu và liệu có cần các mũi tăng cường tiếp theo hay không. Các thử nghiệm quy mô lớn hơn cũng là cần thiết để xác định xem vắc xin này có thể ngăn ngừa hoặc giảm nhiễm virus trong thế giới thực hay không.

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.

Một loại vắc xin phổ quát vẫn còn cách vài năm nữa. Và bất kỳ loại vắc xin mới nào cũng phải trải qua các thử nghiệm lớn hơn để chứng minh tính an toàn, hiệu quả và khả năng bảo vệ lâu dài. Nhưng nghiên cứu này cho thấy mục tiêu đang đến gần hơn – và AI có thể giúp chúng ta đạt được điều đó nhanh hơn.

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

Neil Mabbott hiện nhận tài trợ từ Hội Đồng Nghiên cứu Công nghệ và Sinh học Vương quốc Anh, Quỹ Bệnh Creutzfeldt-Jakob, và Zoetis.