Nghiên cứu do các nhà khoa học tại Đại học Cambridge thực hiện đang hướng tới một mục tiêu đầy tham vọng: tạo ra vaccine có khả năng bảo vệ trước toàn bộ họ virus corona, bao gồm virus gây COVID-19, các biến thể tương lai và cả những chủng virus đang lưu hành trong động vật có nguy cơ lây sang người.
Theo Giáo sư Jonathan Heeney, thay vì liên tục chạy theo những biến thể mới như hiện nay, các nhà khoa học muốn đi trước dịch bệnh một bước. “Chúng ta luôn ở thế bị động. Điều chúng tôi muốn là tạo ra những vaccine có thể bảo vệ con người trước cả những đợt bùng phát trong tương lai”, ông cho biết.
Thông thường, vaccine được phát triển dựa trên một chủng virus đang lưu hành. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu đã lựa chọn cách tiếp cận hoàn toàn khác. Họ thu thập dữ liệu di truyền từ hàng loạt virus corona được phát hiện trong các chương trình giám sát dịch bệnh trên toàn cầu. Sau đó, AI phân tích khối lượng dữ liệu khổng lồ này để thiết kế một “siêu kháng nguyên” (super-antigen) – thành phần có khả năng giúp hệ miễn dịch nhận diện những đặc điểm chung nhất của cả họ virus.
Điều đó có nghĩa là thay vì học cách chống lại một chủng virus cụ thể, cơ thể được huấn luyện để nhận diện cả một “gia đình virus”, kể cả khi chúng đột biến hoặc xuất hiện dưới dạng hoàn toàn mới. Đây được xem là lần đầu tiên trong lịch sử một kháng nguyên do AI thiết kế hoàn toàn được đưa vào thử nghiệm trên người.
Giai đoạn thử nghiệm đầu tiên được tiến hành trên 39 tình nguyện viên nhằm đánh giá độ an toàn của vaccine. Kết quả công bố trên Journal of Infection cho thấy phản ứng miễn dịch tạo ra hiện vẫn ở mức khiêm tốn. Tuy nhiên, giới khoa học đánh giá đây là tín hiệu tích cực bởi công nghệ còn đang ở giai đoạn đầu phát triển. Một nghiên cứu tiếp theo với khoảng 200 người tham gia hiện đã được triển khai để đánh giá rõ hơn khả năng kích hoạt hệ miễn dịch của vaccine. Giáo sư Saul Faust, một trong những nhà khoa học tham gia thử nghiệm, nhận định đây là công nghệ “thực sự rất đáng chú ý”. Ông nói: “Điều hấp dẫn nhất là AI có thể giúp thiết kế vaccine cho những mối đe dọa trong tương lai, đặc biệt khi virus liên tục thay đổi”.
Thành công bước đầu với virus corona mới chỉ là khởi đầu. Nhóm nghiên cứu tại Đại học Cambridge hiện đã bắt tay phát triển vaccine cúm phổ quát với tham vọng tạo ra loại vaccine có thể bảo vệ trước nhiều chủng cúm khác nhau, giúp con người không còn phải tiêm nhắc lại hằng năm. Bên cạnh đó, các nhà khoa học cũng đang nghiên cứu vaccine chống cúm gia cầm H5N1 – loại virus được nhiều chuyên gia cảnh báo có nguy cơ trở thành đại dịch tiếp theo nếu xuất hiện khả năng lây lan mạnh giữa người với người. Ngoài ra, công nghệ AI còn được ứng dụng để phát triển vaccine chống các bệnh sốt xuất huyết do virus, trong đó có Ebola, căn bệnh vẫn gây ra nhiều đợt bùng phát nghiêm trọng tại châu Phi.
Theo các chuyên gia, giá trị lớn nhất của AI không chỉ nằm ở việc tạo ra những thiết kế vaccine mới mà còn ở khả năng tăng tốc toàn bộ quá trình nghiên cứu. Trước đây, các nhà khoa học phải mất nhiều năm để xác định mục tiêu miễn dịch phù hợp. Với AI, hàng triệu dữ liệu gene và phản ứng sinh học có thể được phân tích trong thời gian ngắn, giúp nhanh chóng tìm ra những ứng viên vaccine tiềm năng nhất. Giáo sư Andy Pollard nhận định AI có thể trở thành “yếu tố thay đổi cuộc chơi” trong ngành vaccine. Theo ông, trong tương lai, các công cụ AI thậm chí có thể dự đoán phản ứng của hệ miễn dịch trước khi vaccine được đưa vào thử nghiệm thực tế, giúp rút ngắn thời gian nghiên cứu và cứu sống nhiều người hơn.
Đại dịch COVID-19 đã cho thấy thế giới thường chỉ bắt đầu phát triển vaccine sau khi dịch bệnh bùng phát. Nếu công nghệ mới chứng minh được hiệu quả, ngành y học có thể chuyển từ mô hình "phản ứng với dịch bệnh" sang mô hình "chuẩn bị trước cho dịch bệnh". Điều đó đồng nghĩa với việc trong tương lai, nhân loại có thể sở hữu những loại vaccine được thiết kế để chống lại cả những mầm bệnh chưa xuất hiện. Với nhiều nhà khoa học, đây không chỉ là một bước tiến công nghệ, mà có thể là khởi đầu của một cuộc cách mạng trong y học dự phòng và phòng chống đại dịch toàn cầu./.
