لقد حدد باحثون يستخدمون الذكاء الاصطناعي بروتين سطحي على فيروس الجدري القردي يثير أجساماً مضادة محايدة قوية في الفئران. البروتين، المسمى OPG153، يمكن أن يشكل أساس لقاحات وعلاجات أجسام مضادة أبسط ضد mpox وقد يساعد أيضاً في إجراءات مكافحة الجدري الصغير في المستقبل، وفقاً لدراسة في Science Translational Medicine.
لقد أبلغ فريق دولي من العلماء عن نقطة ضعف محتملة جديدة في فيروس الجدري القردي (MPXV)، باستخدام الذكاء الاصطناعي لإبراز بروتين سطحي قليل الدراسة، OPG153، كمستهدف واعد للقاحات والأدوية.
في عمل نُشر في Science Translational Medicine، يظهر الباحثون أن OPG153 هو هدف لأجسام مضادة محايدة قوية تم عزلها من أشخاص تعافوا من mpox أو تلقوا تطعيماً ضد فيروسات الجدري ذات الصلة. وجدت الدراسة أن استخدام هذا البروتين كمكون لقاح في الفئران أثار استجابة قوية لأجسام مضادة محايدة، مما يشير إلى طريقة أكثر تركيزاً لتصميم لقاحات وعلاجات أجسام مضادة مستقبلية.
تبني البحث على تفشي mpox العالمي في عام 2022، الذي انتشر إلى عدة دول وأصاب أكثر من 150,000 شخص، مما تسبب في نحو 500 وفاة وأعراض تشمل مرضاً شبيهاً بالإنفلونزا، طفحاً جلدياً وآفات. تم تحديد الأطفال والنساء الحوامل والأشخاص ذوي المناعة الضعيفة كأعلى خطر للإصابة بمرض شديد. خلال ذلك التفشي، اعتمدت السلطات الصحية بشكل كبير على لقاحات الجدري الصغير، التي تعتمد على فيروسات كاملة معطلة ويمكن أن تكون مكلفة ومعقدة التصنيع.
"على عكس لقاح فيروس كامل كبير ومعقد الإنتاج، فإن ابتكارنا هو بروتين واحد فقط سهل الصنع"، قال جيسون ماكليlan، أستاذ البيولوجيا الجزيئية في جامعة تكساس في أوستن وأحد المؤلفين الرئيسيين للدراسة، في بيان أصدرته الجامعة.
حدد المؤلفان الرئيسيان المشتركان رينو رابوولي وإيمانويلي أندرياانو من Fondazione Biotecnopolo di Siena في إيطاليا 12 جسم مضاد وحيد النسيلة يحايد MPXV من خلال تحليل دماء الأشخاص الذين أصيبوا أو تلقوا التطعيم. لتحديد أي مكونات فيروسية تعترف بها تلك الأجسام المضادة بين حوالي 35 بروتين سطحي معروف، استخدم فريق ماكليlan في UT Austin نموذج الذكاء الاصطناعي AlphaFold 3 للتنبؤ بشركاء الارتباط المحتملين.
أشار النموذج بثقة عالية إلى OPG153، بروتين سطحي مشفر بواسطة جين orthopoxviral 153. أكدت التجارب المخبرية أن عدة أجسام مضادة مشتقة من المرضى ترتبط بقوة بـOPG153 وتحايد عدة سلالات MPXV وفيروس vaccinia في المختبر. في دراسات الفئران، أنتجت التحصين بـMPXV OPG153 استجابة قوية لأجسام مضادة محايدة ضد MPXV وvaccinia، مما يدعم إمكانياته كمستضد لقاح.
"لكان استغرق الأمر سنوات للعثور على هذا الهدف بدون الذكاء الاصطناعي"، قال ماكليlan. "كان الأمر مثيراً حقاً لأن أحداً لم يفكر في هذا البروتين من قبل لتطوير اللقاحات أو الأجسام المضادة. لم يُظهر أبداً أنه هدف لأجسام مضادة محايدة."
بما أن MPXV مرتبط ارتباطاً وثيقاً بفيروس الجدري الصغير، يشير الفريق إلى أن النهج المركز على OPG153 قد يساعد أيضاً في جهود تطوير لقاحات جدري محسنة أو علاجات أجسام مضادة.
يصف الباحثون استراتيجيتهم كنوع من "اللقاحية العكسية": البدء بالأجسام المضادة المنتجة طبيعياً من قبل الأشخاص الذين نجوا من العدوى أو تلقوا التطعيم، ثم العمل عكسياً لتحديد المستضد الفيروسي وهندسة إصدارات يمكن أن تثير أجساماً مضادة مشابهة في نماذج حيوانية.
لقد قدمت جامعة تكساس في أوستن طلب براءة اختراع تغطي استخدام OPG153 والبنى المتعلقة كمستضدات لقاح، بينما قدمت Fondazione Biotecnopolo di Siena طلبات براءات اختراع للأجسام المضادة التي تستهدف OPG153. وفقاً لـUT Austin، تم تمويل العمل جزئياً من قبل مؤسسة Welch.
