Mokslo ir technologijų pasaulis

Įveikti kasmetines gripo epidemijas mokslininkams ir medikams - nelengva užduotis: naujausios vakcinos staiga gali tapti neefektyviomis, nes ligą sukeliantis virusas dažnai keičia savo genetinį kodą. Laimei, technologijos nestovi vietoje.

Majamio universiteto kompiuterių specialistas Dimitris Papamichailas su kolegomis sukūrė greitą ir veiksmingą metodą kurti vakcinoms prieš naujas gripo virusų atmainas. Metodo pagrindas – algoritmai, arba tam tikri taisyklių rinkiniai, kuriuos kompiuteriai taiko konkrečiai užduočiai spręsti.

Naudodami algoritmus, mokslininkai keičia viruso genomą ir „užaugina“ virusus, kurie veikia kaip vakcinos. Sutrumpintas technologijos pavadinimas – SAVE (angl. Synthetic Attenuated Virus Engineering – sintetinė susilpninto viruso inžinerija)

„Mūsų technologija naudinga ne tik gripo vakcinoms kurti; ji tinka ir daugeliui kitų virusų“, – teigia prof. D. Papamichailas.

Vienas iš būdų sukurti vakciną – susilpninti tikrąjį virusą taip, kad jis negalėtų sukelti ligos. Įterptas į organizmą per skiepus, toks virusas veikia tarsi žadintuvas organizmo imuninei sistemai: ji pradeda gaminti specialius baltymus (antikūnus), kurie ne tik įveikia virusą, bet ir apsaugo nuo kito antpuolio. Tokios vakcinos gali būti labai efektyvios, tačiau susilpninti virusai kartais mutuoja, susargdina žmogų ir vėl tampa užkrečiamais.

JAV specialistai išrado alternatyvų būdą susilpinti gripo virusui: jie sukūrė sintetinį viruso genomą ir padarė jame šimtus pakeitimų. Kuriose vietose juos daryti geriausia, mokslininkams „patarė“ minėtieji algoritmai. Pakeistasis genomas valdo lygiai tuos pačius viruso baltymus, kaip ir tikrasis, tačiau jų gaunama mažesniais kiekiais, todėl ir virusas yra silpnesnis.

D. Papamichailo teigimu, kompiuterinės vakcinų inžinerijos technologija yra daug saugesnė nei ankstesnės. „Tikimybė, kad visi [genomo] pokyčiai per mutaciją dings, ir virusas vėl taps užkrečiamu, yra ypač maža“, – sako profesorius.

Kompiuterinis vakcinų modeliavimas – tik pradžia. Ateityje mokslininkai tikisi išvystyti technologiją, leisiančią ne tik koreguoti jau egzistuojančių organizmų genomą, bet ir kurti visiškai naujo tipo sintetines gyvybės formas, kurios turėtų iš anksto numatytas funkcijas ir kontroliuojamas savybes.