Die Medizin hat einen Schritt von der reaktiven Abwehr zur präventiven Strategie gemacht. Wissenschaftler der Universität Cambridge haben gemeinsam mit dem Unternehmen DIOSynVax (DVX) Ltd eine revolutionäre Plattform zur Entwicklung von Impfstoffen vorgestellt, die auf computergestützter Modellierung basiert. Erste klinische Studien am Menschen haben bereits die Sicherheit des Arzneimittels und seine Fähigkeit bestätigt, eine starke Immunantwort auszulösen.

Wie RBC-Ukraine unter Berufung auf eine in der Zeitschrift Journal of Infection veröffentlichte Studie berichtet, ermöglicht die neue Technologie den Schutz vor Viren, die sich derzeit noch nicht in der Bevölkerung verbreiten, aber in Zukunft auftreten könnten.

Vom Nachhinken zur Vorhersage: Wie die neue Technologie funktioniert

Das traditionelle Modell der Impfstoffentwicklung basiert auf dem Kampf gegen bereits bekannte Stämme. Ärzte sind gezwungen, der Infektion ständig „hinterherzulaufen“ und die Zusammensetzung der Medikamente regelmäßig als Reaktion auf Mutationen zu aktualisieren. Der Ansatz von Cambridge durchbricht dieses Schema mithilfe von künstlicher Intelligenz.

Der Prozess der Erstellung eines „Superantigens' umfasst drei Schlüsselphasen:

  • Globale Datenanalyse. Algorithmen des maschinellen Lernens haben genetische Virusdaten verarbeitet, die von epidemiologischen Überwachungssystemen auf der ganzen Welt gesammelt wurden.
  • Suche nach Invarianten. Die KI identifizierte stabile, unveränderliche Komponenten, die für ganze Virusfamilien gemeinsam sind.
  • Synthese des Schutzes. Auf Basis dieser Daten entwarf der Computer ein synthetisches Antigen, das in der Lage ist, eine Immunantwort gegen ein breites Spektrum verwandter Erreger auszulösen – selbst gegen solche, die in der Natur noch nicht existieren.

Erste Ergebnisse: Schutz vor dem Coronavirus und seinen „Verwandten'

Die erste Phase des Projekts konzentrierte sich auf die Entwicklung eines universellen Impfstoffs gegen Sarbecoviren. Im Rahmen der ersten Phase klinischer Studien, die in den Forschungszentren von Southampton und Cambridge durchgeführt wurden, wurde das Medikament an 39 gesunden Freiwilligen im Alter von 18 bis 50 Jahren getestet.

Die Analyseergebnisse übertrafen die Erwartungen: Der Körper der Probanden bildete nicht nur Antikörper gegen SARS-CoV-2 (den Erreger von COVID-19) und das klassische SARS-Virus, sondern auch gegen verwandte Fledermaus-Coronaviren erfolgreich. Diese Viren infizieren derzeit noch keine Menschen, haben aber ein hohes Potenzial, sich in Zukunft auf den Menschen zu übertragen.

Ohne Spritzen: Innovationen bei der Verabreichung

Die Entwickler haben nicht nur den genetischen Inhalt des Arzneimittels geändert, sondern auch die Art und Weise, wie es in den Körper gelangt. Anstelle klassischer Spritzen wurde in den Tests eine nadellose Mikrofliess-Strahlinjektion verwendet.

Das Medikament dringt unter Druck mit Hilfe eines ultradünnen Flüssigkeitsstrahls unter die Haut ein. Diese Methode wird zukünftige Massenimpfkampagnen erheblich vereinfachen und das Unbehagen für die Patienten minimieren.

Aussichten: Waffe gegen ganze Viruslinien

Die Universalität der Plattform ermöglicht es, die Methode des computergestützten Designs von Superantigenen auf andere gefährliche Virusfamilien zu skalieren, einschließlich Influenza und Ebola-Fieber. Anstatt einer punktuellen Abwehr gegen eine Virusvariante erhält die Medizin ein Instrument gegen ganze Viruslinien.

„Wir haben die Impfstoffentwicklung von reaktiv auf zukunftsorientiert und geschützt vor den Herausforderungen der Zukunft umgewandelt. Unsere Medikamente werden weiterhin Schutz bieten, auch wenn sich Viren in neue Stämme mutieren', so Professor Jonathan Hini von der Universität Cambridge.

Gegenwärtig wird die Entwicklung auf eine umfassendere zweite Phase klinischer Studien vorbereitet. Die Wissenschaftler müssen die Dauer des gebildeten Immunsystems bei einer größeren und vielfältigeren Gruppe von Menschen überprüfen, bevor die Plattform für den breiten praktischen Einsatz genehmigt wird.