Trong bài báo xuất hiện trên tạp chí khoa học Nature hôm 3/5, các nhà nghiên cứu của Baidu Research tại Thung lũng Silicon, California, Mỹ, cho biết đã tạo ra thuật toán mang tên LinearDesign. Thuật toán này nhanh chóng thiết kế các chuỗi vaccine mRNA có độ ổn định cao mà trước đây không thể đạt được, từ đó nâng cao khả năng phản ứng kháng thể của vaccine Covid-19 gấp 128 lần.

He Zhang, kỹ sư phần mềm tại Baidu Research và là tác giả chính của bài viết cho biết: "Việc liệt kê tất cả chuỗi vaccine Covid-19 mRNA sẽ mất 10.616 tỷ năm nhưng thuật toán của chúng tôi thiết kế mRNA ổn định nhất chỉ trong 11 phút".

Trong đại dịch Covid-19, vaccine dựa trên mRNA nhắm vào virus SARS-CoV-2 cần được bảo quản và vận chuyển ở nhiệt độ dưới -15 độ C để đảm bảo tính ổn định. Hạn chế này đã cản trở việc phân phối vaccine tới những khu vực có nguồn lực và cơ sở hạ tầng hạn chế. Một sản phẩm vaccine linh hoạt hơn, được tối ưu hóa do AI, có thể loại bỏ nhu cầu về thiết bị dây chuyền lạnh chuyên dụng được sử dụng để bảo quản vaccine này.

LinearDesign chỉ mất 11 phút để tạo ra chuỗi mRNA ổn định nhất, mã hóa protein gai tăng đột biến được tìm thấy trên bề mặt của virus corona. Các nhà khoa học tại Baidu Research cho biết phần mềm này có thể thiết kế các chuỗi mRNA với hình dạng và cấu trúc phức tạp hơn so với các chuỗi được tìm thấy trong vaccine hiện tại, cho phép vật liệu di truyền duy trì ổn định trong thời gian dài hơn.

Sự gia tăng ổn định của mRNA được chuyển đến các tế bào của người tiêm, dẫn đến việc sản xuất kháng nguyên nhiều hơn bởi bộ máy tạo protein của cơ thể. Do đó, hệ thống miễn dịch tạo ra nhiều kháng thể hơn, giúp tăng cường khả năng chống lại các bệnh truyền nhiễm. Ngoài ra, cấu trúc tiên tiến của mRNA cũng giúp bảo vệ tốt hơn, chống lại sự xuống cấp của vaccine.

"Các loại vaccine được thiết kế thông qua phương pháp của chúng tôi có thể mang lại khả năng bảo vệ tốt hơn với cùng một liều lượng và bảo vệ đồng đều với một liều lượng nhỏ hơn, dẫn đến ít tác dụng phụ. Điều này sẽ giúp giảm đáng kể chi phí nghiên cứu và phát triển vaccine cho các công ty dược phẩm sinh học cũng như cải thiện hiệu quả vaccine", He Zhang nói thêm.

Năm 2021, Baidu và Sanofi bắt đầu hợp tác để tích hợp thuật toán LinearDesign vào quy trình thiết kế sản phẩm của Sanofi nhằm phát triển vaccine và thuốc mRNA. Baidu lưu ý rằng nghiên cứu có thể mở rộng mã hóa y học mRNA cho nhiều loại protein điều trị hơn như kháng thể đơn dòng và thuốc chống ung thư.

Hải My (Theo Forbes)