Lần đầu tiên một vắc xin do trí tuệ nhân tạo thiết kế được thử nghiệm trên người

GD&TĐ - Vắc-xin mới này là loại đầu tiên được thiết kế bằng trí tuệ nhân tạo (AI) và được thử nghiệm trên người. Vắc-xin pEVAC-PS có thể giúp bảo vệ chống lại các biến thể corona virus trong tương lai.



Việc sử dụng AI cũng cho phép phát triển các loại vắc-xin mới nhanh hơn nhiều.

Tuy nhiên, cần nhiều nghiên cứu hơn để xác định xem nó có hiệu quả trên một quần thể đa dạng hơn hay không.

Theo một bài báo được tìm thấy trong số ra tháng 6/2026 của Tạp chí Nhiễm trùng, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm an toàn một loại vắc-xin mới được thiết kế để bảo vệ chống lại nhiều loại virus corona có liên quan đến SARS và COVID-19.

Như một thông cáo báo chí từ Đại học Cambridge giải thích, thử nghiệm này là lần đầu tiên một loại vắc-xin có thành phần hoạt tính được thiết kế hoàn toàn bằng mô phỏng máy tính được thử nghiệm trên người.

Vắc-xin này được phát triển bởi một nhóm các nhà khoa học từ Đại học Southampton, Đại học Cambridge và Công ty Công nghệ Sinh học DIOSynVax, được gọi là pEVAC-PS.

Công nghệ này sử dụng một “siêu kháng nguyên” được thiết kế bởi trí tuệ nhân tạo (AI) để tạo ra sự bảo vệ chống lại nhiều loại virus, ngay cả khi xảy ra đột biến.

Các phương pháp hiện tại để phát triển vắc-xin thiếu khả năng này, khiến việc thường xuyên điều chỉnh công thức là cần thiết để theo kịp sự thay đổi không ngừng của các loại virus.

Mặc dù vắc-xin được chứng minh là an toàn và không có tác dụng phụ đáng kể, các tác giả cho rằng cần một thử nghiệm quy mô lớn hơn để xác định liệu nó có thể cung cấp khả năng bảo vệ mạnh mẽ hơn trong dân số đa dạng hơn hay không.

Lần đầu tiên vắc xin do trí tuệ nhân tạo thiết kế được thử nghiệm trên người

Trong nghiên cứu, vắc xin này được tiêm cho các tình nguyện viên khỏe mạnh ở Anh từ tháng 12 năm 2021 đến tháng 9 năm 2023.

Mục tiêu là tạo ra một loại vắc xin có thể bảo vệ không chỉ chống lại các biến thể COVID-19 hiện nay mà còn chống lại các mối đe dọa từ virus corona trong tương lai có khả năng lây từ động vật sang người.

Các tác giả cho biết, vắc xin này sử dụng hệ thống truyền DNA không cần kim tiêm, giúp việc điều trị và bảo quản dễ dàng hơn, đặc biệt là ở những nơi có nguồn lực y tế hạn chế.

Thử nghiệm lâm sàng giai đoạn I này bao gồm 39 người lớn khỏe mạnh từ 18 đến 50 tuổi, những người đã được nhận 2 hoặc 3 liều vắc xin COVID-19 nhưng gần đây không bị nhiễm virus.

Những người tham gia được chia thành bốn nhóm, mỗi nhóm nhận các liều vắc xin pEVAC-PS khác nhau: 0,2 miligam (mg), 0,4 mg, 0,8 mg và 1,2 mg.

Vắc xin được phát hai lần: Liều đầu tiên vào ngày 0 và liều thứ hai vào ngày 28.

Không giống như các loại vắc xin truyền thống sử dụng kim tiêm, pEVAC-PS được truyền trong da (ngay dưới da) bằng thiết bị gọi là PharmaJet Tropis, giúp đưa vắc xin vào cơ thể mà không cần kim tiêm.

Phương pháp không dùng kim tiêm này giúp giảm nhu cầu về thiết bị y tế chuyên dụng và giảm nguy cơ bị thương hoặc nhiễm trùng do kim tiêm.

Sau đó, các tình nguyện viên được theo dõi cẩn thận các tác dụng phụ và phản ứng miễn dịch. Họ ghi lại bất kỳ phản ứng tại chỗ nào như sưng đỏ hoặc đau tại chỗ truyền, cũng như các triệu chứng toàn thân như sốt hoặc mệt mỏi, trong bảy ngày sau mỗi lần tiêm chủng.

Mẫu máu được thu thập tại nhiều thời điểm trước và sau khi tiêm chủng để đo phản ứng miễn dịch, bao gồm cả kháng thể nhắm vào vùng liên kết thụ thể (RBD) của protein gai của SARS-CoV-1, SARS-CoV-2 và chính cấu trúc vắc xin.

Vắc xin pEVAC-PS an toàn và ít tác dụng phụ

Tất cả người tham gia đều đã dung nạp tốt vắc xin pEVAC-PS, không có tác dụng phụ nghiêm trọng nào được báo cáo. Hầu hết các tác dụng phụ đều nhẹ hoặc trung bình và bao gồm các phản ứng dự kiến ​​như đau nhức tại chỗ truyền hoặc mệt mỏi nhẹ.

Ngoài ra, không thấy gia tăng tác dụng phụ ở liều cao hơn, và số tác dụng phụ xảy ra sau liều thứ hai ít hơn so với liều đầu tiên. Một số ít người tham gia bị nhiễm COVID-19 nhẹ trong quá trình thử nghiệm, không liên quan đến vắc-xin và không cần chăm sóc y tế.

Về phản ứng miễn dịch, kết quả khá khiêm tốn. Vắc-xin không làm tăng đáng kể mức độ kháng thể vượt quá mức đã xuất hiện từ các lần tiêm chủng trước hoặc do từng nhiễm COVID-19.

Điều này một phần là do người tham gia có tiền sử tiếp xúc với COVID-19 khác nhau và lịch tiêm chủng khác nhau, theo các nhà nghiên cứu, khiến việc đo lường tác dụng trực tiếp của vắc-xin trở nên khó khăn.

Tuy nhiên, nhóm dùng liều cao nhất (1,2 mg) cho thấy sự gia tăng nhỏ nhưng có ý nghĩa thống kê về kháng thể nhắm vào vùng protein gai được vắc-xin chỉ định khoảng 6 tuần sau liều đầu tiên.

Việc vô hiệu hóa các kháng thể, có thể ngăn chặn sự lây nhiễm virus vào tế bào, được đo ở nhóm dùng liều trung bình và cao nhất. Một số trường hợp cho thấy sự gia tăng hoạt tính vô hiệu hoá đối với một số biến thể SARS-CoV-2 nhất định, bao gồm Delta và Omicron BA.1, nhưng không thấy sự gia tăng đối với chủng Vũ Hán ban đầu hoặc SARS-CoV-1.

Các tác giả cho rằng điều này cho thấy, mặc dù vắc-xin có thể giúp cải thiện khả năng bảo vệ chống lại một số biến thể, nhưng khả năng làm mất tác dụng nhiều loại virus khác nhau của nó vẫn còn hạn chế ở liều lượng này.

Phân tích sâu hơn bằng cách sử dụng mảng vi peptide chi tiết cho thấy, kháng thể từ những người được tiêm chủng đã nhận diện các vùng bảo tồn cụ thể của miền liên kết thụ thể trên protein gai. Các vùng này bao gồm vị trí được nhắm mục tiêu bởi kháng thể S309 nổi tiếng, có khả năng vô hiệu hoá rộng rãi.

Mặc dù sự liên kết với các vùng bảo tồn này không dẫn đến hoạt tính vô hiệu hoá mạnh mẽ, nhưng nó cho thấy vắc-xin có thể kích thích sự nhận biết miễn dịch đối với các cấu trúc virus quan trọng xuất hiện ở nhiều loại coronavirus.

Nhìn chung, thử nghiệm đã chứng minh rằng pEVAC-PS an toàn và khả thi để truyền mà không cần kim tiêm, và nó hỗ trợ thiết kế vắc-xin nhắm mục tiêu vào nhiều loại coronavirus có liên quan.

Tuy nhiên, cần có thêm nghiên cứu để cải thiện khả năng của vắc-xin trong việc cung cấp khả năng bảo vệ miễn dịch mạnh mẽ và rộng rãi hơn.

Trí tuệ nhân tạo (AI) có thể giúp thúc đẩy những đột phá trong phát triển vắc-xin trong tương lai

Tiến sĩ Nora Khaldi, người sáng lập và Giám đốc điều hành của Nuritas, một công ty công nghệ sinh học AI có trụ sở tại Dublin, giải thích rằng AI có thể giải quyết “vấn đề tìm kim trong đống rơm” mà con người không thể tự giải quyết được: “Số lượng các tổ hợp phân tử có thể có — ngay cả trong một protein duy nhất — là vô cùng lớn,” bà nói. “Bạn có thể dành hàng trăm năm để thử nghiệm từng ứng cử viên một trong phòng thí nghiệm mà vẫn chưa đạt được kết quả gì đáng kể".

Tuy nhiên, AI có thể phân tích lượng lớn dữ liệu sinh học và xác định các mô hình mà con người không thể làm được ở cùng quy mô hoặc tốc độ.

“Trong trường hợp vắc-xin phổ rộng, câu hỏi đặt ra là: hệ thống miễn dịch cần nhận biết phần nào của các virus này, trên tất cả các biến thể, trên các loài thậm chí chưa từng lây nhiễm sang người?”

Ông Michael O. McKinney, bác sĩ và cố vấn y tế tại Pure Frequencies ở Jacksonville, Florida, cho biết thêm rằng AI sẽ định hình lại quá trình phát triển vắc-xin theo hai cách cơ bản.

Thứ nhất, nó sẽ rút ngắn thời gian phát triển. “Đối với cả vắc-xin truyền thống và các loại thuốc mới, giai đoạn từ khi hình thành ý tưởng đến thử nghiệm trên người đều mất hơn 10 năm, một tiêu chuẩn chung được công nhận trong ngành dược phẩm toàn cầu", ông nói.

Tuy nhiên, nghiên cứu này xác nhận rằng trí tuệ nhân tạo (AI) có thể rút ngắn đáng kể giai đoạn này, theo McKinney.

Nó cũng sẽ có khả năng nhắm mục tiêu vào “các mầm bệnh siêu đột biến,” ông nói.

Theo McKinney, phương pháp của các tác giả là một bản thiết kế có thể tái sử dụng và có thể được điều chỉnh cho các mầm bệnh đột biến khác.

Điều này có thể thúc đẩy nghiên cứu và việc phát triển vắc-xin cúm phổ quát, các con đường phản ứng mới đối với HIV, và thậm chí dự đoán các mối đe dọa an toàn sinh học trong tương lai, ông nói.



Việc sử dụng AI cũng cho phép phát triển các loại vắc-xin mới nhanh hơn nhiều.

Tuy nhiên, cần nhiều nghiên cứu hơn để xác định xem nó có hiệu quả trên một quần thể đa dạng hơn hay không.

Theo một bài báo được tìm thấy trong số ra tháng 6/2026 của Tạp chí Nhiễm trùng, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm an toàn một loại vắc-xin mới được thiết kế để bảo vệ chống lại nhiều loại virus corona có liên quan đến SARS và COVID-19.

Như một thông cáo báo chí từ Đại học Cambridge giải thích, thử nghiệm này là lần đầu tiên một loại vắc-xin có thành phần hoạt tính được thiết kế hoàn toàn bằng mô phỏng máy tính được thử nghiệm trên người.

Vắc-xin này được phát triển bởi một nhóm các nhà khoa học từ Đại học Southampton, Đại học Cambridge và Công ty Công nghệ Sinh học DIOSynVax, được gọi là pEVAC-PS.

Công nghệ này sử dụng một “siêu kháng nguyên” được thiết kế bởi trí tuệ nhân tạo (AI) để tạo ra sự bảo vệ chống lại nhiều loại virus, ngay cả khi xảy ra đột biến.

Các phương pháp hiện tại để phát triển vắc-xin thiếu khả năng này, khiến việc thường xuyên điều chỉnh công thức là cần thiết để theo kịp sự thay đổi không ngừng của các loại virus.

Mặc dù vắc-xin được chứng minh là an toàn và không có tác dụng phụ đáng kể, các tác giả cho rằng cần một thử nghiệm quy mô lớn hơn để xác định liệu nó có thể cung cấp khả năng bảo vệ mạnh mẽ hơn trong dân số đa dạng hơn hay không.

Lần đầu tiên vắc xin do trí tuệ nhân tạo thiết kế được thử nghiệm trên người

Trong nghiên cứu, vắc xin này được tiêm cho các tình nguyện viên khỏe mạnh ở Anh từ tháng 12 năm 2021 đến tháng 9 năm 2023.

Mục tiêu là tạo ra một loại vắc xin có thể bảo vệ không chỉ chống lại các biến thể COVID-19 hiện nay mà còn chống lại các mối đe dọa từ virus corona trong tương lai có khả năng lây từ động vật sang người.

Các tác giả cho biết, vắc xin này sử dụng hệ thống truyền DNA không cần kim tiêm, giúp việc điều trị và bảo quản dễ dàng hơn, đặc biệt là ở những nơi có nguồn lực y tế hạn chế.

Thử nghiệm lâm sàng giai đoạn I này bao gồm 39 người lớn khỏe mạnh từ 18 đến 50 tuổi, những người đã được nhận 2 hoặc 3 liều vắc xin COVID-19 nhưng gần đây không bị nhiễm virus.

Những người tham gia được chia thành bốn nhóm, mỗi nhóm nhận các liều vắc xin pEVAC-PS khác nhau: 0,2 miligam (mg), 0,4 mg, 0,8 mg và 1,2 mg.

Vắc xin được phát hai lần: Liều đầu tiên vào ngày 0 và liều thứ hai vào ngày 28.

Không giống như các loại vắc xin truyền thống sử dụng kim tiêm, pEVAC-PS được truyền trong da (ngay dưới da) bằng thiết bị gọi là PharmaJet Tropis, giúp đưa vắc xin vào cơ thể mà không cần kim tiêm.

Phương pháp không dùng kim tiêm này giúp giảm nhu cầu về thiết bị y tế chuyên dụng và giảm nguy cơ bị thương hoặc nhiễm trùng do kim tiêm.

Sau đó, các tình nguyện viên được theo dõi cẩn thận các tác dụng phụ và phản ứng miễn dịch. Họ ghi lại bất kỳ phản ứng tại chỗ nào như sưng đỏ hoặc đau tại chỗ truyền, cũng như các triệu chứng toàn thân như sốt hoặc mệt mỏi, trong bảy ngày sau mỗi lần tiêm chủng.

Mẫu máu được thu thập tại nhiều thời điểm trước và sau khi tiêm chủng để đo phản ứng miễn dịch, bao gồm cả kháng thể nhắm vào vùng liên kết thụ thể (RBD) của protein gai của SARS-CoV-1, SARS-CoV-2 và chính cấu trúc vắc xin.

Vắc xin pEVAC-PS an toàn và ít tác dụng phụ

Tất cả người tham gia đều đã dung nạp tốt vắc xin pEVAC-PS, không có tác dụng phụ nghiêm trọng nào được báo cáo. Hầu hết các tác dụng phụ đều nhẹ hoặc trung bình và bao gồm các phản ứng dự kiến ​​như đau nhức tại chỗ truyền hoặc mệt mỏi nhẹ.

Ngoài ra, không thấy gia tăng tác dụng phụ ở liều cao hơn, và số tác dụng phụ xảy ra sau liều thứ hai ít hơn so với liều đầu tiên. Một số ít người tham gia bị nhiễm COVID-19 nhẹ trong quá trình thử nghiệm, không liên quan đến vắc-xin và không cần chăm sóc y tế.

Về phản ứng miễn dịch, kết quả khá khiêm tốn. Vắc-xin không làm tăng đáng kể mức độ kháng thể vượt quá mức đã xuất hiện từ các lần tiêm chủng trước hoặc do từng nhiễm COVID-19.

Điều này một phần là do người tham gia có tiền sử tiếp xúc với COVID-19 khác nhau và lịch tiêm chủng khác nhau, theo các nhà nghiên cứu, khiến việc đo lường tác dụng trực tiếp của vắc-xin trở nên khó khăn.

Tuy nhiên, nhóm dùng liều cao nhất (1,2 mg) cho thấy sự gia tăng nhỏ nhưng có ý nghĩa thống kê về kháng thể nhắm vào vùng protein gai được vắc-xin chỉ định khoảng 6 tuần sau liều đầu tiên.

Việc vô hiệu hóa các kháng thể, có thể ngăn chặn sự lây nhiễm virus vào tế bào, được đo ở nhóm dùng liều trung bình và cao nhất. Một số trường hợp cho thấy sự gia tăng hoạt tính vô hiệu hoá đối với một số biến thể SARS-CoV-2 nhất định, bao gồm Delta và Omicron BA.1, nhưng không thấy sự gia tăng đối với chủng Vũ Hán ban đầu hoặc SARS-CoV-1.

Các tác giả cho rằng điều này cho thấy, mặc dù vắc-xin có thể giúp cải thiện khả năng bảo vệ chống lại một số biến thể, nhưng khả năng làm mất tác dụng nhiều loại virus khác nhau của nó vẫn còn hạn chế ở liều lượng này.

Phân tích sâu hơn bằng cách sử dụng mảng vi peptide chi tiết cho thấy, kháng thể từ những người được tiêm chủng đã nhận diện các vùng bảo tồn cụ thể của miền liên kết thụ thể trên protein gai. Các vùng này bao gồm vị trí được nhắm mục tiêu bởi kháng thể S309 nổi tiếng, có khả năng vô hiệu hoá rộng rãi.

Mặc dù sự liên kết với các vùng bảo tồn này không dẫn đến hoạt tính vô hiệu hoá mạnh mẽ, nhưng nó cho thấy vắc-xin có thể kích thích sự nhận biết miễn dịch đối với các cấu trúc virus quan trọng xuất hiện ở nhiều loại coronavirus.

Nhìn chung, thử nghiệm đã chứng minh rằng pEVAC-PS an toàn và khả thi để truyền mà không cần kim tiêm, và nó hỗ trợ thiết kế vắc-xin nhắm mục tiêu vào nhiều loại coronavirus có liên quan.

Tuy nhiên, cần có thêm nghiên cứu để cải thiện khả năng của vắc-xin trong việc cung cấp khả năng bảo vệ miễn dịch mạnh mẽ và rộng rãi hơn.

Trí tuệ nhân tạo (AI) có thể giúp thúc đẩy những đột phá trong phát triển vắc-xin trong tương lai

Tiến sĩ Nora Khaldi, người sáng lập và Giám đốc điều hành của Nuritas, một công ty công nghệ sinh học AI có trụ sở tại Dublin, giải thích rằng AI có thể giải quyết “vấn đề tìm kim trong đống rơm” mà con người không thể tự giải quyết được: “Số lượng các tổ hợp phân tử có thể có — ngay cả trong một protein duy nhất — là vô cùng lớn,” bà nói. “Bạn có thể dành hàng trăm năm để thử nghiệm từng ứng cử viên một trong phòng thí nghiệm mà vẫn chưa đạt được kết quả gì đáng kể".

Tuy nhiên, AI có thể phân tích lượng lớn dữ liệu sinh học và xác định các mô hình mà con người không thể làm được ở cùng quy mô hoặc tốc độ.

“Trong trường hợp vắc-xin phổ rộng, câu hỏi đặt ra là: hệ thống miễn dịch cần nhận biết phần nào của các virus này, trên tất cả các biến thể, trên các loài thậm chí chưa từng lây nhiễm sang người?”

Ông Michael O. McKinney, bác sĩ và cố vấn y tế tại Pure Frequencies ở Jacksonville, Florida, cho biết thêm rằng AI sẽ định hình lại quá trình phát triển vắc-xin theo hai cách cơ bản.

Thứ nhất, nó sẽ rút ngắn thời gian phát triển. “Đối với cả vắc-xin truyền thống và các loại thuốc mới, giai đoạn từ khi hình thành ý tưởng đến thử nghiệm trên người đều mất hơn 10 năm, một tiêu chuẩn chung được công nhận trong ngành dược phẩm toàn cầu", ông nói.

Tuy nhiên, nghiên cứu này xác nhận rằng trí tuệ nhân tạo (AI) có thể rút ngắn đáng kể giai đoạn này, theo McKinney.

Nó cũng sẽ có khả năng nhắm mục tiêu vào “các mầm bệnh siêu đột biến,” ông nói.

Theo McKinney, phương pháp của các tác giả là một bản thiết kế có thể tái sử dụng và có thể được điều chỉnh cho các mầm bệnh đột biến khác.

Điều này có thể thúc đẩy nghiên cứu và việc phát triển vắc-xin cúm phổ quát, các con đường phản ứng mới đối với HIV, và thậm chí dự đoán các mối đe dọa an toàn sinh học trong tương lai, ông nói.