人工知能を使用した研究者らが、モンキーポックスウイルス上の表面蛋白質を特定し、マウスで強力な中和抗体を誘導した。この蛋白質OPG153は、mpoxに対するより単純なワクチンや抗体療法の基盤となり得、また将来の天然痘対策にも役立つ可能性がある、とScience Translational Medicine誌の研究で示された。
国際的な科学者チームが、人工知能を用いてモンキーポックスウイルス（MPXV）の潜在的な新たな弱点を発見した。あまり研究されていない表面蛋白質OPG153を、有望なワクチンおよび薬剤標的として強調した。
Science Translational Medicineに掲載された研究で、研究者らは、mpoxから回復した人々や関連ポックスウイルスに対するワクチン接種を受けた人々から分離された強力な中和抗体がOPG153を標的としていることを示した。研究では、この蛋白質をマウスのワクチン成分として使用すると強力な中和抗体応答が誘導され、将来のワクチンおよび抗体療法をより焦点を絞った方法で設計できることを示唆している。
この研究は、2022年の世界的なmpoxアウトブレイクを基盤としており、同アウトブレイクは複数国に広がり15万人以上が感染、約500人が死亡し、インフルエンザ様の症状、発疹、病変を引き起こした。子供、妊婦、免疫不全者は重症化リスクが高いとされた。当該アウトブレイク中、保健当局は天然痘ワクチンに大きく依存したが、これは弱毒化された完全ウイルスを使用し、製造がコスト高で複雑である。
「大きく複雑な完全ウイルスワクチンとは異なり、当方の革新は単一の蛋白質で、製造が容易だ」と、テキサス大学オースティン校分子生命科学教授で研究共同主著者のJason McLellan氏は大学の声明で述べた。
イタリアのFondazione Biotecnopolo di Sienaの共同主著者Rino Rappuoli氏とEmanuele Andreano氏が、感染またはワクチン接種を受けた人々の血液を解析し、MPXVを中和する12のモノクローナル抗体を特定した。約35の既知表面蛋白質のうち、これらの抗体が認識するウイルス成分を特定するため、McLellan氏のUT AustinチームはAIモデルAlphaFold 3を使用して潜在的な結合パートナーを予測した。
モデルは高い信頼性でOPG153を指摘した。これはorthopoxvirus遺伝子153によってコードされる表面蛋白質である。実験室実験で、患者由来の複数の抗体がOPG153に強く結合し、複数のMPXVクラッドおよびワクシニアウイルスをin vitroで中和することが確認された。マウス研究では、MPXV OPG153による免疫がMPXVおよびワクシニアに対する強力な中和抗体応答を誘導し、ワクチン抗原としての可能性を支持した。
「AIなしではこの標的を見つけるのに数年かかっただろう」とMcLellan氏。「誰もこの蛋白質をワクチンや抗体開発で考えたことがなく、中和抗体の標的であることが示されたことがなかったので、本当に興奮した。」
MPXVは天然痘ウイルスと密接に関連するため、チームはOPG153中心のアプローチが天然痘ワクチンや抗体治療の改善にも寄与すると指摘した。
研究者らはこの戦略を「リバースワクシノロジー」と呼ぶ。感染生存者やワクチン接種者から自然産生された抗体から始め、ウイルス抗原を特定し、動物モデルで類似抗体を誘導するバージョンを設計する。
テキサス大学オースティン校はOPG153および関連構築物をワクチン抗原として使用する特許出願をし、Fondazione Biotecnopolo di SienaはOPG153を標的とする抗体の特許を出願した。UT Austinによると、本研究はWelch Foundationの支援も受けた。
