الگوریتم هوش مصنوعی واکسن‌های RNA را برای نگهداری یک‌ساله در دمای اتاق پایدار کرد

مهندسان و پژوهشگران موسسه فناوری ماساچوست (MIT) اکنون توانایی غلبه بر یکی از بزرگ‌ترین محدودیت‌های پزشکی مدرن را به دست آورده‌اند: شکنندگی مولکول‌های RNA. تیم تحقیقاتی به سرپرستی آنا جاکلِنِک و رابرت لانگر، با انتشار نتایج خود در تاریخ ۲۸ سپتامبر ۲۰۲۶ در نشریه Nature Biotechnology، نشان دادند که چگونه با بازطراحی پوشش نانوذرات لیپیدی (LNPs)، واکسن‌های mRNA می‌توانند بدون نیاز به فریزرهای فوق‌سرد دوام بیاورند. گام بعدی این تیم، اثبات این پایداری در مقیاس تولید صنعتی و آغاز کارآزمایی‌های بالینی روی انسان است.[1][5]

مکانیسم این دستاورد بر پایه بهینه‌سازی ترکیبات محافظ استوار است. مولکول RNA به‌شدت ناپایدار است و برای ورود به سلول‌ها باید درون حباب‌های چربی به نام نانوذرات لیپیدی قرار گیرد. با این حال، حتی این پوشش‌ها نیز در واکسن‌های فعلی مانند مدرنا و فایزر نیازمند نگهداری در دمای منفی ۲۰ تا منفی ۸۰ درجه سانتی‌گراد هستند. پژوهشگران برای حل این مشکل، رطوبت فرمولاسیون را از طریق فرآیندی به نام خشک‌کردن در خلأ (vacuum drying) خارج کردند و از یک الگوریتم هوش مصنوعی برای یافتن بهترین ترکیب مواد افزودنی بهره بردند.[1][2][4]

این الگوریتم که مبتنی بر روش «بهینه‌سازی بیزی» (Bayesian optimization) است، به محققان اجازه داد تا به جای انجام هزاران آزمایش زمان‌بر، تنها با شش دور آزمایش در طول یک ماه به فرمول ایده‌آل دست یابند.

آنا جاکلِنِک، پژوهشگر ارشد در موسسه تحقیقات سرطان کخ در MIT، در این باره می‌گوید: «زیبایی واقعی این الگوریتم در این است که می‌توانیم از آن با مجموعه‌داده‌های کوچک استفاده کنیم. انجام هزاران آزمایش بسیار دشوار است، بنابراین این الگوریتم به ما اجازه می‌دهد تا راحت‌تر به فرمولاسیون‌هایی با ویژگی‌های دلخواه خود - در این مورد، پایداری - دست یابیم.» این سیستم هوشمند از میان نزدیک به ۵۰ ماده جانبی تاییدشده توسط سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) ترکیباتی را انتخاب کرد که بیشترین مقاومت حرارتی را به نانوذرات می‌بخشند.[1][3][4][6]

نتایج به دست آمده نشان‌دهنده یک جهش قابل‌توجه در پایداری این داروهاست. واکسن‌های بهینه‌شده توانستند به مدت یک سال در دمای اتاق (حدود ۲۵ درجه سانتی‌گراد) و به مدت دو ماه در دمای ۳۷ درجه سانتی‌گراد (۹۸ درجه فارنهایت) بدون از دست دادن خاصیت زیستی خود باقی بمانند. در آزمایش‌های انجام‌شده روی موش‌ها، این واکسن‌های نگهداری‌شده در گرما، پاسخ ایمنی قدرتمندی مشابه با واکسن‌های تازه و نگهداری‌شده در سرمای شدید ایجاد کردند.[1][2][3][4]

با وجود این موفقیت چشمگیر در مدل‌های حیوانی، هنوز ناشناخته‌های مهمی در مسیر استفاده انسانی وجود دارد. پایگاه تحلیلی OpenTools AI در گزارش خود تاکید می‌کند که اگرچه این واکسن‌ها در سطح پیش‌بالینی ۱۰۰ درصد فعالیت زیستی خود را حفظ کرده‌اند، اما هنوز مشخص نیست که آیا این فرمولاسیون خشک‌شده در کارآزمایی‌های بالینی انسانی نیز همان سطح از ایمنی و اثربخشی را نشان خواهد داد یا خیر. همچنین چالش‌های مربوط به بسته‌بندی و توزیع در دنیای واقعی باید مورد ارزیابی قرار گیرند.[3]

علاوه بر تزریق‌های سنتی، این فرمولاسیون پایدار در برابر حرارت، راه را برای روش‌های نوین دارورسانی هموار می‌کند. محققان MIT موفق شدند این واکسن‌های مقاوم را در قالب چسب‌های میکروسوزنی (microneedle patches) که روی پوست حل می‌شوند، تولید کنند. این نوآوری می‌تواند در آینده نیاز به تزریق با سرنگ را کاهش داده و واکسیناسیون را در مناطقی که فاقد زیرساخت‌های پزشکی و زنجیره سرد هستند، به امری ساده و در دسترس تبدیل کند.[1][5][6]

در نهایت، این پیشرفت نشان می‌دهد که چگونه ادغام هوش مصنوعی با زیست‌فناوری می‌تواند چالش‌های لجستیکی دهه‌های گذشته را در عرض چند ماه حل کند. اگر کارآزمایی‌های بالینی موفقیت‌آمیز باشند، نسل بعدی داروهای مبتنی بر RNA نه تنها برای مقابله با همه‌گیری‌های آینده، بلکه برای درمان بیماری‌های مزمن در سراسر جهان بدون محدودیت‌های جغرافیایی در دسترس خواهند بود.[1][2]

در نهایت، این پیشرفت نشان می‌دهد که چگونه ادغام هوش مصنوعی با زیست‌فناوری می‌تواند چالش‌های لجستیکی دهه‌های گذشته را در عرض چند ماه حل کند. اگر کارآزمایی‌های بالینی موفقیت‌آمیز باشند، نسل بعدی داروهای مبتنی بر RNA نه تنها برای مقابله با همه‌گیری‌های آینده، بلکه برای درمان بیماری‌های مزمن در سراسر جهان بدون محدودیت‌های جغرافیایی در دسترس خواهند بود.[1][2]